已知函数f(x)=x대+3ax눀+3x+1

若x∈[2,+∞)时,f(x)≥0,求a的取值范围
2025-03-01 19:44:36
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回答1:

x∈[2,∞),f(x)≥0,即x³+3ax²+3x+1>=0,即x+3/x+1/x²>=-3a
即x∈[2,∞)时,-3a<=x+3/x+1/x²恒成立,求x+3/x+1/x²在[2,∞)的最小值即可。
令g(x)=x+3/x+1/x²
g'(x)=1-3/x²-2/x³=(x³-3x-2)/x³
下面我们证g'(x)>=0在x∈[2,∞)恒成立,也即x³-3x-2>=0在x∈[2,∞)恒成立。
令h(x)=x³-3x-2;
h'(x)=3x²-3=3(x+1)(x-1),易知h'(x)>0在x∈[2,∞)恒成立,所以g(x)在x∈[2,∞)为增函数,所以h(x)>=h(2)=0,也就是x³-3x-2>=0在x∈[2,∞)恒成立,
也即g'(x)>=0在x∈[2,∞)恒成立,g(x)在x∈[2,∞)为增函数,
所以g(x)的最小值为g(2)=15/4,
所以-3a<=(2)=15/4,
得a>=-5/4

施主,我看你骨骼清奇,
器宇轩昂,且有慧根,
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回答2:

要使x∈[2,+∞),f(x)≥0恒成立
即x³+3ax²+3x+1≥0在[2,+∞)恒成立
∴x+3/x+1/x²≥-3a
令g(x)=x+3/x+1/x²
g'(x)=1-3/x²-2/x³=(x³-3x-2)/x³
令h(x)=x³-3x-2
h'(x)=3x²-3=3(x+1)(x-1)
从而h'(x)>0在x∈[2,∞)恒成立
∴h(x)>=h(2)=0
∴x³-3x-2>=0在x∈[2,∞)恒成立
即g'(x)≥0在x∈[2,∞)恒成立
∴g(x)在x∈[2,∞)为增函数,
∴g(x)的最小值为g(2)=15/4
∴-3a≤g(2)=15/4,
得a≥-5/4