问题
解答题
已知f(x)=ax+
(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+
+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,b x
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+
+3-2a-3lnx≥0在[1,+∞)上恒成立,a-3 x
令g(x)=ax+
+3-2a-3lnx,x∈[1,+∞)a-3 x
则g(l)=0,g′(x)=a-
-a-3 x2
=3 x
.a(x-
)(x-1)3-a a x2
(i)当a>
,3 2
≤l3-a a
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=
时,g′(x)≥0,g(x)在[1,+∞)上是增函数,3 2
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
>l,3-a a
则x∈(1,
)时,g′(x)<0,g(x)在[1,+∞)上是减函数,3-a a
x∈(
,+∞)时,g′(x)>0,g(x)在[1,+∞)上是增函数,3-a a
所以存在x0∈(1,
),使得g(x0)<g(l)=0,即存在x0∈(1,3-a a
),使得f(x0)>3lnx0不成立,3-a a
综上所述,所求a的取值范围为[
,+∞).3 2