Question

已知函數(shù)f(x)=ax+

a

x

+b(a，b∈R)的圖象在點（1，f（1））處得切線在y軸上的截距為3，若f（x）＞x在（1，+∞）上恒成立，則a的取值范圍是

[1，+∞）

．

Answer 1

分析：先根據(jù)圖象在點（1，f（1））處得切線在y軸上的截距為3，求得b=3-2a，再將f（x）＞x在（1，+∞）上恒成立，轉(zhuǎn)化為f（x）-x＞0在（1，+∞）上恒成立，構(gòu)造新函數(shù)，再進行分類討論，即可確定a的取值范圍．

解答：解：由題意，f（1）=2a+b∵函數(shù)f(x)=ax+

a

x

+b(a，b∈R)
∴f′（x）=a-

a

x2

∴f′（1）=0；
所以圖象在點（1，f（1））處的切線為：y=f（1）=2a+b=3∴b=3-2a 若f（x）＞x在（1，+∞）上恒成立即：f（x）-x＞0在（1，+∞）上恒成立；
設g（x）=f（x）-x=（a-1）x+

a

x

+3-2a，
∴g′（x）=a-1-

a

x2

a≤0時，x²＞1，0＜

1

x2

＜1，∴0＜-

a

x2

＜-a，∴a-1-

a

x2

＜-1＜0； 0＜a＜1時，a-1＜0，∴-

a

x2

＜0，∴a-1-

a

x2

＜0；所以a＜1時，g′（x）＜0，g（x）在（1，+∞）上是減函數(shù)，
∴g（x）＞0不會恒成立，不滿足題意；
把a=1代入可得：g（x）=

1

x

+1＞0在（1，+∞） 上恒成立，符合條件； a＞1時，g′（x）=0 得：x=

a a-1

；當x＞

a a-1

時，g′（x）＞0；1＜x＜

a a-1

時，g′（x）＜0 所以g（x）_min=g

a a-1

）＞0即可即：（a-1）

a a-1

+

a

a a-1

+3-2a＞0
∴2

a(a-1)

＞2a-3 ①當1＜a≤

3

2

時，上式恒成立； ②當a＞

3

2

時，平方得：4a²-4a＞4a²-12a+9 即：a＞

9

8

；
∴a＞

3

2

時，符合題意；綜上可知：a的取值范圍是：[1，+∞），
故答案為：[1，+∞）

點評：本題重點考查導數(shù)知識的運用，考查恒成立問題，解題時正確分類，利用導數(shù)確定函數(shù)的單調(diào)性是關(guān)鍵