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.

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.
jiayixin 1年前 已收到1个回答 举报

guobao1216 幼苗

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(1)f′(x)=a-
b
x 2 ,
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
x 2 -
3
x =
a(x-
3-a
a )(x-1)
x 2 .
(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x 0 ∈(1,
3-a
a ),使得g(x 0 )<g(l)=0,即存在x 0 ∈(1,
3-a
a ),使得f(x 0 )>3lnx 0 不成立,
综上所述,所求a的取值范围为[
3
2 ,+∞).

1年前

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