设函数f(x)=∣x+a∣f(x)=|x+a|,g(x)=x−1g(x)=x-1,对于∀x∈R∀x∈R,不等式f(x)⩾g(x)f(x)\geqslant g(x)恒成立,则实数aa的取值范围是 ___ .

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完整解法

1. 将恒成立问题转化为具体的含有绝对值的不等式

根据题意,对于 ∀x∈R\forall x\in \mathbb{R},不等式 f(x)⩾g(x)f(x)\geqslant g(x) 恒成立,
代入函数解析式可得:
∣x+a∣⩾x−1|x+a|\geqslant x-1 恒成立。

2. 利用函数图象及几何意义求解参数a的范围

在同一直角坐标系中分析函数 y=∣x+a∣y = |x+a| 与 y=x−1y = x-1 的图象:
y=∣x+a∣y = |x+a| 的图象是折点为 (−a,0)(-a, 0) 的 V 字形折线。
当 x⩾−ax \geqslant -a 时,图象为射线 y=x+ay = x+a,斜率为 11;
当 x<−ax < -a 时,图象为射线 y=−x−ay = -x-a,斜率为 −1-1。
直线 y=x−1y = x-1 的斜率为 11。
要使 ∣x+a∣⩾x−1|x+a| \geqslant x-1 对 ∀x∈R\forall x\in \mathbb{R} 恒成立,即 V 字形折线始终在直线 y=x−1y = x-1 的上方(或与之相交)。
由于右侧射线 y=x+ay = x+a 与直线 y=x−1y = x-1 平行且斜率都为 11,要使该射线在直线之上,只需它们的截距满足:
a⩾−1a \geqslant -1
此时,折点 (−a,0)(-a, 0) 在点 (1,0)(1, 0) 的左侧或重合(即 −a⩽1  ⟹  a⩾−1-a \leqslant 1 \implies a \geqslant -1)。
当 a⩾−1a \geqslant -1 时,左侧斜率为 −1-1 的射线在 x<−ax < -a 区域内也显然在直线 y=x−1y = x-1 的上方。
综上,实数 aa 的取值范围是 a⩾−1a\geqslant -1。

答案

a⩾−1a\geqslant -1

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