已知正数a,b,c满足:5c-3a≤b≤4c-a,clnb≥a+clnc,则ba的取值范围是______.
问题描述:
已知正数a,b,c满足:5c-3a≤b≤4c-a,clnb≥a+clnc,则
的取值范围是______. b a
答
知识点:本题考查不等式的综合应用,得到
≥
,通过构造函数求
的最小值是关键,也是难点,考查分析与转化、构造函数解决问题的能力,属于难题.
∵4c-a≥b>0
∴
>c a
,1 4
∵5c-3a≤4c-a,
∴
≤2.c a
从而
≤2×4-1=7,特别当b a
=7时,第二个不等式成立.等号成立当且仅当a:b:c=1:7:2.b a
又clnb≥a+clnc,
∴0<a≤cln
,b c
从而
≥b a
,设函数f(x)=
b c ln
b c
(x>1),x lnx
∵f′(x)=
,当0<x<e时,f′(x)<0,当x>e时,f′(x)>0,当x=e时,f′(x)=0,lnx−1 (lnx)2
∴当x=e时,f(x)取到极小值,也是最小值.
∴f(x)min=f(e)=
=e.e lne
等号当且仅当
=e,b c
=e成立.代入第一个不等式知:2≤b a
=e≤3,不等式成立,从而e可以取得.等号成立当且仅当a:b:c=1:e:1.b a
从而
的取值范围是[e,7]双闭区间.b a
答案解析:由题意可求得
≤1 4
≤2,而5×c a
-3≤c a
≤4×b a
-1,于是可得c a
≤7;由c ln b≥a+c ln c可得0<a≤clnb a
,从而b c
≥b a
,设函数f(x)=
b c ln
b c
(x>1),利用其导数可求得f(x)的极小值,也就是x lnx
的最小值,于是问题解决.b a
考试点:导数在最大值、最小值问题中的应用;不等式的综合.
知识点:本题考查不等式的综合应用,得到
b |
a |
| ||
ln
|
b |
a |