问题 解答题
已知曲线C1:y=
x2
e
+e(e为自然对数的底数),曲线C2:y=2elnx和直线m:y=2x.
(I)求证:直线m与曲线C1、C2都相切,且切于同一点;
(II)设直线x=t(t>0)与曲线C1、C2及直线m分别交于M、N、P,记f(t)=|MP|-|PN|,求f(t)在[e-3,e3]上的最大值.
答案

(I)对于曲线C1y=

x2
e
+e,设切点P(a,b),有
2a
e
=2
∴a=e,故切点为P(e,2e),

切线:y-2e=2(x-e),即y=2x.所以直线m与曲线C1相切于点P(e,2e)

同理可证直线m与曲线C2也相切于点P(e,2e).

(II)由题意易得M(t,

t2
e
+e),N(t,2elnt),P(t,2t)

∴由两点间的距离公式可得|MP|=

t2
e
+e-2t,|PN|=2t-2elnt

∴f(t)=

t2
e
+2elnt-4t+e(e-3≤t≤e3)

f(t)=

2t
e
+
2e
t
-4=
2(t-e)2
t
≥0

∴f(t)在[e-3,e3]上单调增,故ymax=f(e3)=e5-4e3+7e.

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