问题
解答题
已知函数f(x)=
(Ⅰ)若函数f(x)在[1,+∞)上为增函数,求正实数a的取值范围; (Ⅱ)设a>1,b>0,求证:
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答案
(Ⅰ)f′(x)=
,a>0,ax-1 ax2
因为函数f(x)在[1,+∞)上为增函数,所以f′(x)=
≥0对x∈[1,+∞)恒成立,ax-1 ax2
即:ax-1≥0对x∈[1,+∞)恒成立,亦即a≥
对x∈[1,+∞)恒成立,1 x
a≥(
)max=1,即a≥1.1 x
故正实数a的取值范围是[1,+∞).
(Ⅱ)证明:一方面,由(1)知,f(x)=
+lnx在[1,+∞)上是增函数,1-x ax
所以f(
)>f(1)=0,即a+b b
+ln1- a+b b a• a+b b
>0,即lna+b b
>a+b b
.1 a+b
另一方面,设函数g(x)=x-lnx(x>1),g′(x)=1-
=1 x
>0(x>1),x-1 x
所以g(x)在(1,+∞)上是增函数,
又g(1)=1>0,当x>1时,g(x)>g(1)>0,所以x>lnx,则ln
<a+b b
.a+b b
综上,
<ln1 a+b
<a+b b
.a+b b