问题 解答题
已知函数f(x)=
1
2
x2+2ex
,g(x)=3e2lnx+b(x∈R+,e为常数,e=2.71828),且这两函数的图象有公共点,并在该公共点处的切线相同.
(Ⅰ)求实数b的值;
(Ⅱ)若x∈(0,1]时,证明:2[f(x)-2ex]+
1
3e2
[2g(x)+e2]≤4x-3恒成立.
答案

(Ⅰ)求导数可得:f'(x)=x+2e,g′(x)=

3e2
x

设f(x)=

1
2
x2+2ex与g(x)=3e2lnx+b的公共点为(x0,y0),则有

1
2
x02+2ex0=3e2lnx0+b
x0+2e=
3e2
x0
x0>0
 …(3分)

解得b=-

e2
2
.…(5分)

(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知g(x)=3e2lnx-

e2
2

所以2[f(x)-2ex]+

1
3e2
[2g(x)+e2]=x2+2lnx.

∴要证x∈(0,1]时,x2+2lnx≤4x-3恒成立,

即证x∈(0,1]时,x2-4x+3+2lnx≤0恒成立.…(8分)

设h(x)=x2-4x+3+2lnx(0<x≤1),则h′(x)=

2(x-1)2
x

∵x∈(0,1],∴h′(x)≥0(仅当x=1时取等号).

∴h(x)=x2-4x+3+2lnx在x∈(0,1]上为增函数.…(11分)

∴h(x)max=h(1)=0.

∴x∈(0,1]时,2[f(x)-2ex]+

1
3e2
[2g(x)+e2]≤4x-3恒成立.…(12分)

选择题
单项选择题