已知正数a,b,c满足:5c-3a≤b≤4c-a,clnb≥a+clnc,则[b/a]的取值范围是______.

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  • 解题思路:由题意可求得[1/4]≤[c/a]≤2,而5×[c/a]-3≤[b/a]≤4×[c/a]-1,于是可得[b/a]≤7;由c ln b≥a+c ln c可得0<a≤cln[b/c],从而[b/a]≥

    b

    c

    ln

    b

    c

    ,设函数f(x)=[x/lnx](x>1),利用其导数可求得f(x)的极小值,也就是[b/a]的最小值,于是问题解决.

    ∵4c-a≥b>0

    ∴[c/a]>[1/4],

    ∵5c-3a≤4c-a,

    ∴[c/a]≤2.

    从而 [b/a]≤2×4-1=7,特别当[b/a]=7时,第二个不等式成立.等号成立当且仅当a:b:c=1:7:2.

    又clnb≥a+clnc,

    ∴0<a≤cln[b/c],

    从而[b/a]≥

    b

    c

    ln

    b

    c,设函数f(x)=[x/lnx](x>1),

    ∵f′(x)=

    lnx−1

    (lnx)2,当0<x<e时,f′(x)<0,当x>e时,f′(x)>0,当x=e时,f′(x)=0,

    ∴当x=e时,f(x)取到极小值,也是最小值.

    ∴f(x)min=f(e)=[e/lne]=e.

    等号当且仅当[b/c]=e,[b/a]=e成立.代入第一个不等式知:2≤[b/a]=e≤3,不等式成立,从而e可以取得.等号成立当且仅当a:b:c=1:e:1.

    从而[b/a]的取值范围是[e,7]双闭区间.

    点评:

    本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;不等式的综合.

    考点点评: 本题考查不等式的综合应用,得到[b/a]≥bclnbc,通过构造函数求[b/a]的最小值是关键,也是难点,考查分析与转化、构造函数解决问题的能力,属于难题.