问题
解答题
已知定义在正实数集上的函数f(x)=
(1)若a=1,求b的值; (2)用a表示b,并求b的最大值. |
答案
(1)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+2,g′(x)=
,3 x
由题意知f(x0)=g(x0),f′(x0)=g′(x0),
∴
,
x-02+2x0=3lnx0+b1 2 x0+2= 3 x0
由x0+2=
得x0=1或x0=-3(舍去),即有b=3 x0
.5 2
(2)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),
即
由x0+2a=1 2
+2ax0=3a2lnx0+bx 20 x0+2a= 3a2 x0
得x0=a或x0=-3a(舍去),3a2 x0
即有b=
a2+2a2-3a2lna=1 2
a2-3a2lna.5 2
令h(t)=
t2-3t2lnt(t>0),则h′(t)=2t(1-3lnt)、5 2
于是当t(1-3lnt)>0,即0<t<e
时,h′(t)>0;1 3
当t(1-3lnt)<0,即t>e
时,h′(t)<0.1 3
故h(t)在(0,e
)为增函数,在(e1 3
,+∞)为减函数,于是h(t)在(0,+∞)的最大值为h(e1 3
)=1 3
e3 2
,2 3
故b的最大值为
e3 2
.2 3