问题
解答题
已知定义在正实数集上的函数f(x)=
(Ⅰ)求实数b的值; (Ⅱ)当x∈[1,e]时,2(f(x)-2ex)+
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答案
(Ⅰ)求导数可得:f'(x)=x+2e,g′(x)=
…(2分)3e2 x
设函数f(x)=
x2+2ex与g(x)=3e2lnx+b的图象有公共点为(x0,y0)1 2
由题意得
…(4分)
x02+2ex0=3e2lnx0+b1 2 x0+2e= 3e2 x0 x0>0
解得:b=-
…(7分)e2 2
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,g(x)=3e2lnx-e2 2
所以2(f(x)-2ex)+
(2g(x)+e2)=x2+alnx,即a(x-lnx)≥x2-2x…(1)a 6e2
当x∈[1,e]时,lnx≤1≤x,且等号不能同时成立,∴x-lnx>0
所以由(1)式可得a≥
在[1,e]上恒成立 …(9分)x2-2x x-lnx
设F(x)=
,x∈[1,e],则F′(x)=x2-2x x-lnx
…(11分)(x-1)(x+2-2lnx) (x-lnx)2
显然有x-1≥0,又lnx≤1,∴x+2-2lnx>0
所以F'(x)≥0(仅当x=1时取等号),
∴F(x)在[1,e]上为增函数 …(12分)
故F(x)max=F(e)=e2-2e e-1
所以实数a的取值范围是[
,+∞).…(14分)e2-2e e-1