已知直线y=x与函数g(x)=2x(x>0)和图象交于点Q,P、M分别是直线y=x与函数g(x)=2x(x>0)的图象上异于点Q的两点,若对于任意点M,PM≥PQ恒成立,则点P横坐标的取值范围是___

题目简介

已知直线y=x与函数g(x)=2x(x>0)和图象交于点Q,P、M分别是直线y=x与函数g(x)=2x(x>0)的图象上异于点Q的两点,若对于任意点M,PM≥PQ恒成立,则点P横坐标的取值范围是___

题目详情

已知直线y=x与函数g(x)=
2
x
(x>0)
和图象交于点Q,P、M分别是直线y=x与函数g(x)=
2
x
(x>0)
的图象上异于点Q的两点,若对于任意点M,PM≥PQ恒成立,则点P横坐标的取值范围是______.
题型:填空题难度:偏易来源:江苏三模

答案

∵直线y=x与函数g(x)=class="stub"2
x
(x>0)
和图象交于点Q,∴点Q(
2
2
).
由于 P、M分别是直线y=x与函数g(x)=class="stub"2
x
(x>0)
的图象上异于点Q的两点,
设M(a,class="stub"2
a
),且 a>0,a≠
2
,设P(b,b),则由PM≥PQ恒成立,
可得 (b-a)2+(b-class="stub"2
a
)
2
(b-
2
)
2
+(b-
2
)
2
 恒成立,化简可得 (2a+class="stub"4
a
-4
2
)b≤a2+class="stub"4
a2
-4.
由于a>0,a≠
2
时,故(2a+class="stub"4
a
-4
2
)>0,且 a2+class="stub"4
a2
-4>0,由不等式可得
b≤
a2+class="stub"4
a2
-4
2a+class="stub"4
a
-4
2
=
a4+4-4a2
2a3+4a-4
2
2
=class="stub"1
2a
(a2 -2)2
(a-
2
)
2
=class="stub"1
2a
a2 -2 
a-
2
 
)
2

=class="stub"1
2a
(a+
2
)
2
=class="stub"a
2
+class="stub"1
a
+
2

即 b≤class="stub"a
2
+class="stub"1
a
+
2

由a>0,a≠
2
,利用基本不等式可得class="stub"a
2
+class="stub"1
a
+
2
>2
2
,故 b≤2
2

再由题意可得,b≠
2
,故点P横坐标b的取值范围是 (-∞,
2
)
∪(
2
,2
2
].
故答案为 (-∞,
2
)
∪(
2
,2
2
].

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