问题 解答题
已知f(x)=ax+
b
x
+3-2a(a,b∈R)
的图象在点(1,f(1)处的切线与直线y=3x+1平行.
(1)求a与b满足的关系式;
(2)若a>0且f(x)≥3lnx在[1,+∞)上恒成立,求a的取值范围.
答案

(1)f′(x)=a-

b
x2

由于f(x)=ax+

b
x
+3-2a(a,b∈R)的图象在点(1,f(1)处的切线与直线y=3x+1平行,

则有f′(1)=a-b=3,即b=a-3,

此时,f(1)=a+a-3+3-2a=0≠4,

(2)由f(x)≥3lnx在[1,+∞)上恒成立,得

ax+

a-3
x
+3-2a-3lnx≥0在[1,+∞)上恒成立,

令g(x)=ax+

a-3
x
+3-2a-3lnx,x∈[1,+∞)

则g(l)=0,g′(x)=a-

a-3
x2
-
3
x
=
a(x-
3-a
a
)(x-1)
x2

(i)当a>

3
2
3-a
a
≤l

则g′(x)>0,g(x)在[1,+∞)上是增函数,

所以g(x)≥g(l)=0,f(x)>3lnx,故f(x)≥3lnx在[1,+∞)上恒成立.

(ii)a=

3
2
时,g′(x)≥0,g(x)在[1,+∞)上是增函数,

所以g(x)≥g(l)=0,f(x)>3lnx,故f(x)≥3lnx在[1,+∞)上恒成立.

(iii)当0<a<

3
2
3-a
a
>l,

则x∈(1,

3-a
a
)时,g′(x)<0,g(x)在[1,+∞)上是减函数,

x∈(

3-a
a
,+∞)时,g′(x)>0,g(x)在[1,+∞)上是增函数,

所以存在x0∈(1,

3-a
a
),使得g(x0)<g(l)=0,即存在x0∈(1,
3-a
a
),使得f(x0)>3lnx0不成立,

综上所述,所求a的取值范围为[

3
2
,+∞).

填空题
填空题