问题
解答题
已知定义在(0,+∞)上的函数f(x)=
(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)=
x2+2x, g(x)=3lnx+b1 2
分别求导数:f′(x)=x+2, g′(x)=
…(2分)3 x
∵在P(x0,y0)的切线是同一条直线.
∴f′(x0)=x0+2, g′(x0)=
,且x0+2=3 x0
,解得:x0=-3或1--(4分)3 x0
∵定义在(0,+∞)上,
∴x0=-3舍去,将x0=1代入f(x)=
x2+2x得y0=1 2
…(6分)5 2
∴公共点P(1,
),…(7分)5 2
代入g(x)=3lnx+b∴b=
…(8分)5 2
(2)分别求导数:f′(x)=x+2a,g′(x)=
…(10分)3a2 x
在P(x0,y0)的切线是同一条直线.
∴x0+2a=
,即x0=-3a或a,其中x0=-3a舍去…(12分)3a2 x0
∴x0=a而f(x0)=g(x0)得到:b=
a2-3a2lna( a>0)…(13分)5 2
令b=h(t)=
t2-3t2lnt(t>0)5 2
∴h'(t)=2t-6tlnt
令h'(t)=2t-6tlnt=0,解得t=e
…(14分)1 3
当h'(t)>0时,t∈(0,e
)1 3
当h'(t)<0时,t∈(e
,+∞)…(15分)1 3
∴当t=e
时h(t)取到最大值,即bmax=1 3
e5 2
-3e2 3
lne2 3
=1 3
e3 2
----(16分)2 3