问题 解答题
已知函数f(x)=
x2+2x+a
x
,x∈[1,+∞)

(I)若对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,求实数a的取值范围;
(II)若对任意a∈[-1,1],f(x)>4恒成立,求实数x的取值范围.
答案

(I)若对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,

x2+2x+a
x
>0,x∈[1,+∞)恒成立,

亦即x2+2x+a>0,x∈[1,+∞)恒成立,

即a>-x2-2x,x∈[1,+∞)恒成立,

即a>(-x2-2x)max,x∈[1,+∞),

而(-x2-2x)max=-3,x∈[1,+∞),

∴a>-3.

所以对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,实数a的取值范围为{a|a>-3};(6分)

(II)∵a∈[-1,1]时,f(x)>4恒成立,

x2+2x+a
x
>4,x∈[1,+∞)恒成立;

∴x2-2x+a>0对a∈[-1,1]恒成立,

把g(a)=a+(x2-2x)看成a的一次函数,

则使g(a)>0对a∈[-1,1]恒成立的条件是

g(1)>0
g(-1)>0
,即
x2-2x+1>0
x2-2x-1>0
解得x<1-
2
或x>
2
+1

又x≥1,∴x>

2
+1,故所求x的范围是(
2
+1,+∞)
(12分)

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