各项均为正数的等比数列{an}中,若a1≥1,a2≤2,a3≥3,则a4的取值范围是 _ .

问题描述:

各项均为正数的等比数列{an}中,若a1≥1,a2≤2,a3≥3,则a4的取值范围是 ___ .

设等比数列的公比为q,根据题意得:

a1≥1
a2=a1q≤2
a3=a1q2≥3
a4=a1q3

∴各不式的两边取常用对数,得
lga1≥0
lga1+lgq≤lg2
lga1+2lgq≥lg3
lga4=lga1+3lgq

令lga1=x,lgq=y,lga4=t
将不等式组化为:
x≥0
x+y≤lg2
x+2y≥lg3
t=x+3y

作出以上不等式组表示的平面区域,得到如图的△ABC及其内部
其中A(0,lg2),B(2lg2-lg3,lg3-lg2),C(0,
1
2
lg3)
将直线l:t=x+3y进行平移,可得
当l经过点A时,t=3lg2取得最大值;当l经过点B时,t=-lg2+2lg3取得最小值
∴t=lga4∈[-lg2+2lg3,3lg2],即lga4∈[lg
9
2
,lg8]
由此可得a4的取值范围是[
9
2
,8]

故答案为:[
9
2
,8]