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永不停息的简谐振动
10月前
2024-7-23 02:42:23
第二题
$由题意得:$
$\because 当x \in [1,2)时,y = f(2^x) 的图象总在 y = \mathrm{lg}(4 - 2^x) 的上方$
$\therefore f(2^x) \gt \mathrm{lg}(4 - 2^x) 在 x \in [1,2) 恒成立$
$\Rightarrow \dfrac{2}{2^x - 1}+a \gt 4 - 2^x 在 x \in [1,2) 恒成立$
(接下来就是要解一个恒成立问题,即先分参换元,再"大就大于最大值,小就小于最小值")
$显然 4 - 2^x = 4 - [(2^x-1) + 1]$
$故令 \delta = 2^x - 1(\delta \in [1,3)$
$分参整理,得:$
$a \gt 3 - (\delta + \dfrac{2}{\delta})$
(这里出现了基本不等式形式,直接"大于最大值")
$\because \delta + \dfrac{2}{\delta} \geqslant 2\sqrt{\delta \cdot \dfrac{2}{\delta}} = 2\sqrt{2}$
$当且仅当 \delta = \dfrac{2}{\delta},即 \delta = \sqrt{2} 时取等号$
$\because \delta = \sqrt{2} \in [1,3) 满足条件$
$即 (\delta + \dfrac{2}{\delta})_{min} = 2\sqrt{2}$
$\Rightarrow [3 - (\delta + \dfrac{2}{\delta})]_{max} = 3 - 2\sqrt{2}$
$故 a \in (3 - 2\sqrt{2} ,+\infty)$
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