题目内容
【题目】设正数x,y满足log
x+log3y=m(m∈[﹣1,1]),若不等式3ax2﹣18xy+(2a+3)y2≥(x﹣y)2有解,则实数a的取值范围是( )
A.(1,
]
B.(1,
]
C.[
,+∞)
D.[
,+∞)
【答案】C
【解析】解:∵log
x+log3y=m,即log3
+log3y=log3
=m, ∴
=3m , ∵m∈[﹣1,1],∴
∈[
,3].
∵3ax2﹣18xy+(2a+3)y2≥(x﹣y)2 ,
∴3a﹣18
+(2a+3)
≥1﹣2
+
,
令
=t,则2(a+1)t2﹣16t+3a﹣1≥0,
设f(t)=2(a+1)t2﹣16t+3a﹣1,
∵不等式3ax2﹣18xy+(2a+3)y2≥(x﹣y)2有解,
∴f(t)在[
,3]上的最大值fmax(x)≥0,
(i)当a=﹣1时,f(t)=﹣16t﹣4,
∴fmax(t)=f(
)=﹣
﹣4<0,不符合题意;
(ii)若a<﹣1,则f(t)开口向下,对称轴为t=
<0,
∴f(t)在[
,3]上单调递减,
∴fmax(t)=f(
)=
﹣6<0,不符合题意;
(iii)若a>﹣1,则f(t)开口向上,对称轴为t=
>0,
①若0<
≤
,即a≥11时,f(t)在[
,3]上单调递增,
∴fmax(t)=f(3)=21a﹣31>0,符合题意;
②若
,即﹣1<a
时,f(t)在[
,3]上单调递减,
∴fmax(t)=f(
)=
﹣6≤
﹣6<0,不符合题意;
③若
<
<3,即
<a<11时,f(t)在[
,3]上先减后增,
∴fmax(t)=f(
)或fmax(t)=f(3),
∴f(
)=
﹣6≥0或f(3)=21a﹣31>0,
解得a≥
或a≥
,又
<a<11,
∴
≤a<11,
综上,a的取值范围是[
,+∞).
故选C.