问题 解答题
已知定义在(0,+∞)上的函数f(x)=
1
2
x2+2ax ,  g(x)=3a2lnx+b
,其中a>0,设两曲线有公共点P(x0,y0),且在点P(x0,y0)处的切线是同一条直线.
(1)若a=1,求P(x0,y0)及b的值;
(2)用a来表示b,并求b的最大值.
答案

(1)若a=1时,f(x)=

1
2
x2+2x,  g(x)=3lnx+b

分别求导数:f′(x)=x+2,  g′(x)=

3
x
…(2分)

∵在P(x0,y0)的切线是同一条直线.

f′(x0)=x0+2,  g′(x0)=

3
x0
,且x0+2=
3
x0
,解得:x0=-3或1--(4分)

∵定义在(0,+∞)上,

∴x0=-3舍去,将x0=1代入f(x)=

1
2
x2+2x得y0=
5
2
…(6分)

∴公共点P(1,

5
2
),…(7分)

代入g(x)=3lnx+b∴b=

5
2
…(8分)

(2)分别求导数:f′(x)=x+2a,g′(x)=

3a2
x
…(10分)

在P(x0,y0)的切线是同一条直线.

x0+2a=

3a2
x0
,即x0=-3a或a,其中x0=-3a舍去…(12分)

∴x0=a而f(x0)=g(x0)得到:b=

5
2
a2-3a2lna( a>0)…(13分)

b=h(t)=

5
2
t2-3t2lnt(t>0)

∴h'(t)=2t-6tlnt

令h'(t)=2t-6tlnt=0,解得t=e

1
3
…(14分)

当h'(t)>0时,t∈(0,e

1
3
)

当h'(t)<0时,t∈(e

1
3
,+∞)…(15分)

∴当t=e

1
3
时h(t)取到最大值,即bmax=
5
2
e
2
3
-3e
2
3
lne
1
3
=
3
2
e
2
3
----(16分)

解答题
判断题