(2007•湖北)已知定义在正实数集上的函数f(x)=[1/2]x2+2ax,g(x)=3a2lnx+b,其中a>0.设

(2007•湖北)已知定义在正实数集上的函数f(x)=[1/2]x2+2ax,g(x)=3a2lnx+b,其中a>0.设两曲线y=f(x),y=g(x)有公共点,且在该点处的切线相同.
(Ⅰ)用a表示b,并求b的最大值;
(Ⅱ)求证:f(x)≥g(x)(x>0).
收取密 1年前 已收到1个回答 举报

cry166 幼苗

共回答了15个问题采纳率:86.7% 举报

解题思路:(Ⅰ)设出两曲线的公共点坐标,分别求出f(x)和g(x)的导函数,把设出点的坐标代入两导函数中得到两关系式,联立两关系式即可解出公共点的横坐标,把求出的横坐标代入得到用a表示出b的式子,设h(t)等于表示出的式子,求出h(t)的导函数,令导函数大于0求出t的范围即为函数的增区间,令导函数小于0求出x的范围即为函数的减区间,根据函数的增减性即可求出h(t)的最大值即为b的最大值;
(Ⅱ)设F(x)=f(x)-g(x),求出F(x)的导函数,根据导函数的正负得到F(x)的单调区间,由x大于0和函数的增减性得到F(x)的最小值为0,即f(x)-g(x)大于等于0,得证.

(Ⅰ)设y=f(x)与y=g(x)(x>0)在公共点(x0,y0)处的切线相同.
∵f'(x)=x+2a,g′(x)=
3a2
x,由题意f(x0)=g(x0),f'(x0)=g'(x0).



1
2
x20+2ax0=3a2lnx0+b
x0+2a=
3a2
x0由x0+2a=
3a2
x0得:x0=a,或x0=-3a(舍去).
即有b=
1
2a2+2a2−3a2lna=
5
2a2−3a2lna.
令h(t)=
5
2t2−3t2lnt(t>0),则h'(t)=2t(1-3lnt).
于是当t(1-3lnt)>0,即0<t<e
1
3时,h'(t)>0;当t(1-3lnt)<0,即t>e
1
3时,h'(t)<0.
故h(t)在(0,e
1
3)为增函数,在(e
1
3,+∞)为减函数,
于是h(t)在(0,+∞)的最大值为h(e
1
3)=
3
2e
2
3.
(Ⅱ)设F(x)=f(x)−g(x)=

点评:
本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本小题主要考查函数、不等式和导数的应用等知识,考查综合运用数学知识解决问题的能力.

1年前

10
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.029 s. - webmaster@yulucn.com