1. 分析 $a=0$ 的情况
当 a=0 时,不等式变为 1⋅(x2−x)⩽0,即 x(x−1)⩽0,解得 0⩽x⩽1。
这显然不能在 x⩽0 时恒成立。因此 a=0 不合题意。
2. 分析 $a<0$ 的情况
当 a<0 时,对于任意的 x⩽0,有 ax⩾0,从而 ax+1⩾1>0。
若要使恒有 (ax+1)(x2−x−2a)⩽0,则必须有 x2−x−2a⩽0 对任意 x⩽0 恒成立。
然而,二次函数 g(x)=x2−x−2a 的图象开口向上,当 x→−∞ 时,g(x)→+∞,因此不可能在 x⩽0 时恒有 g(x)⩽0。
故 a<0 无解。
3. 分析 $a>0$ 的情况并建立方程
当 a>0 时,一次函数 y=ax+1 的零点为 x=−a1<0。
- 当 x<−a1 时,ax+1<0,要使 (ax+1)(x2−x−2a)⩽0,必须有 x2−x−2a⩾0;
- 当 −a1<x⩽0 时,ax+1>0,要使 (ax+1)(x2−x−2a)⩽0,必须有 x2−x−2a⩽0。
因为二次函数 g(x)=x2−x−2a 开口向上,且 g(0)=−2a<0,说明在区间 [−a1,0] 上 g(x)⩽0,在 (−∞,−a1) 上 g(x)⩾0。
这就要求 x=−a1 恰好是 g(x)=0 的一个根(即较小的那个实根)。
将 x=−a1 代入 x2−x−2a=0,得:
\left(-\frac{1}{a}\right)^2 - \left(-rac{1}{a}\right) - 2a = 0
4. 求解方程并进行检验
由 a21+a1−2a=0,两边同乘 a2(由于 a>0)整理得:
2a3−a−1=0
因式分解得:
(a−1)(2a2+2a+1)=0
因为 2a2+2a+1=2(a+21)2+21>0 恒成立,所以方程唯一的实数解为 a=1。
当 a=1 时,原不等式为 (x+1)(x2−x−2)⩽0,即 (x+1)2(x−2)⩽0。
因为 (x+1)2⩾0,当 x⩽0 时 x−2⩽−2<0,所以不等式确实恒成立。
综上所述,满足题意的 a 值为 1。