已知函数f(x)=lnx+2x,g(x)=a(x2+x),若f(x)≤g(x)恒成立,则实数a的取值范围是_.
问题描述:
已知函数f(x)=lnx+2x,g(x)=a(x2+x),若f(x)≤g(x)恒成立,则实数a的取值范围是______.
答
设F(x)=f(x)-g(x),则F′(x)=−
(2x+1)(ax−1) x
当a≤0时,F′(x)≥0,F(x)单调递增,F(x)≤0不可能恒成立;
当a>0时,令F′(x)=0,得x=
,x=−1 a
(舍去).1 2
当0<x<
时,F′(x)>0,函数单调递增;当x>1 a
时,F′(x)<0,函数单调递减;1 a
故F(x)在(0,+∞)上的最大值是F(
),依题意F(1 a
)≤0恒成立,1 a
即ln
+1 a
−1≤0恒成立,1 a
∵gg(a)=ln
+1 a
−1单调递减,且g(1)=0,1 a
∴ln
+1 a
−1≤0成立的充要条件是a≥1,1 a
∴a的取值范围是[1,+∞).
故答案为:[1,+∞).