问题 填空题
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______.
答案

∵直线y=x与函数g(x)=

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)=

2
x
(x>0)的图象上异于点Q的两点,

设M(a,

2
a
),且 a>0,a≠
2
,设P(b,b),则由PM≥PQ恒成立,

可得 (b-a)2+(b-

2
a
)2(b-
2
)
2
+(b-
2
)
2
 恒成立,化简可得 (2a+
4
a
-4
2
)b≤a2+
4
a2
-4.

由于a>0,a≠

2
时,故(2a+
4
a
-4
2
)>0,且 a2+
4
a2
-4>0,由不等式可得

b≤

a2+
4
a2
-4
2a+
4
a
-4
2
=
a4+4-4a2
2a3+4a-4
2
2
=
1
2a
(a2 -2)2
(a-
2
)
2
=
1
2a
a2 -2 
a-
2
 
)
2

=

1
2a
(a+
2
)
2
=
a
2
+
1
a
+
2

即 b≤

a
2
+
1
a
+
2

由a>0,a≠

2
,利用基本不等式可得
a
2
+
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
].

填空题
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