设函数f(x)=lg1x+2x+3x+…+(m−1)x+mxam,其中a∈R,m是给定的正整数,且m≥2.如果不等式f(

1个回答

  • 解题思路:根据题意,将原不等式等价变形为:(1-a)mx<1x+2x+3x+…+(m-1)x,再变量分离得到1-a<([1/m])x+([2/m])x+([3/m])x+…+([m−1/m])x,原不等式在区间[1,+∞)上有解,即1-a小于右边的最大值.根据指数函数的单调性得到右边的最大值为[3−m/2],最后结合m≥2即可得到实数a的取值范围.

    不等式f(x)>(x-1)lgm,即

    lg

    1x+2x+3x+…+(m−1)x+mxa

    m>lgmx-1

    ∵常用对数的底10>1,

    ∴原不等式可化为1x+2x+3x+…+(m-1)x+mxa>mx

    移项得(1-a)mx<1x+2x+3x+…+(m-1)x

    因为m是正整数,所以两边都除以mx,得

    1-a<([1/m])x+([2/m])x+([3/m])x+…+([m−1/m])x,…(*)

    不等式f(x)>(x-1)lgm在区间[1,+∞)上有解,即(*)式的右边的最大值大于1-a

    ∵g(x)=([1/m])x+([2/m])x+([3/m])x+…+([m−1/m])x在[1,+∞)上是一个减函数

    ∴当x=1时,g(x)的最大值为[1/m]+[2/m]+[3/m]+…+[m−1/m]=[1/m]×

    m(m−1)

    2=[m−1/2]

    因此1-a<[m−1/2],得实数a的取值范围是a>[3−m/2],结合m≥2得a>

    1

    2

    故答案为:a>

    1

    2

    点评:

    本题考点: 对数函数图象与性质的综合应用.

    考点点评: 本题给出对数型函数,求一个不等式在区间上有解的参数a的取值范围,着重考查了指数函数和对数函数的单调性,考查了学生对基本初等函数的掌握,属于中档题.