题目内容
5.若存在两个正实数x,y,使得等式3x+a(2y-4ex)(lny-lnx)=0成立,其中e为自然对数的底数,则实数a的取值范围是$({-∞,0})∪[{\frac{3}{2e},+∞})$.分析 根据函数与方程的关系将方程进行转化,利用换元法转化为方程有解,构造函数求函数的导数,利用函数极值和单调性的关系进行求解即可
解答 解:解:由3x+a(2y-4ex)(lny-lnx)=0得3x+2a(y-2ex)ln$\frac{y}{x}$=0,
即3+2a($\frac{y}{x}$-2e)ln$\frac{y}{x}$=0,
即设t=$\frac{y}{x}$,则t>0,
则条件等价为3+2a(t-2e)lnt=0,
即(t-2e)lnt=-$\frac{3}{2a}$有解,
设g(t)=(t-2e)lnt,
g′(t)=lnt+1-$\frac{2e}{t}$为增函数,
∵g′(e)=lne+1-$\frac{2e}{e}$=1+1-2=0,
∴当t>e时,g′(t)>0,
当0<t<e时,g′(t)<0,
即当t=e时,函数g(t)取得极小值为:g(e)=(e-2e)lne=-e,
即g(t)≥g(e)=-e,
若(t-2e)lnt=-$\frac{3}{2a}$有解,
则-$\frac{3}{2a}$≥-e,即$\frac{3}{2a}$≤e,
则a<0或a≥$\frac{3}{2a}$,
故实数a的取值范围是$({-∞,0})∪[{\frac{3}{2e},+∞})$.
故答案为:$({-∞,0})∪[{\frac{3}{2e},+∞})$.
点评 本题主要考查不等式恒成立问题,根据函数与方程的关系,转化为两个函数相交问题,利用构造法和导数法求出函数的极值和最值是解决本题的关键.综合性较强
练习册系列答案
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