已知函数f(x)=[1/2x2+2ex,g(x)=3e2lnx+b(x∈R+,e为常数,e=2.71828),且这两函数

已知函数f(x)=[1/2x2
song2001sg 1年前 已收到1个回答 举报

龙游大地 幼苗

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解题思路:(I)求导函数,利用两函数的图象有公共点,并在该公共点处的切线相同,建立方程组,即可求实数b的值;
(Ⅱ)由1≤x≤e时,x2+alnx≤(a+2)x恒成立,即a(x-lnx)≥x2-2x恒成立,分离参数,求最值,即可求实数a的取值范围.

(Ⅰ)f'(x)=x+2e,g′(x)=
3e2
x],
设f(x)=
1
2x2+2ex与g(x)=3e2lnx+b的公共点为(x0,y0),
则有


1
2x02+2ex0=3e2lnx0+b
x0+2e=
3e2
x0
x0>0.…(3分)
解得b=−
e2
2.…(5分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知g(x)=3e2lnx−
e2
2,
所以2[f(x)−2ex]+
a
6e2[2g(x)+e2]=x2+alnx.
∴由1≤x≤e时,x2+alnx≤(a+2)x恒成立,即a(x-lnx)≥x2-2x恒成立.
∵1≤x≤e,∴lnx≤1≤x,且等号不能同时成立,∴x-lnx>0.
∴a≥
x2−2x
x−lnx在1≤x≤e时恒成立.…(8分)
设h(x)=
x2−2x
x−lnx(1≤x≤e),则h′(x)=
(2x−2)(x−lnx)−(x2−2x)(1−
1
x)
(x−lnx)2=
(x−1)(x+2−2lnx)
(x−lnx)2.
显然x-1≥0,又lnx≤1,∴x+2-2lnx>0.
所以h'(x)≥0(仅当x=1时取等号).
∴h(x)=
x2−2x
x−lnx在[1,e]上为增函数.…(11分)
故h(x)max=h(e)=
e2−2e
e−1.
所以实数a的取值范围是[
e2−2e
e−1,+∞).…(12分)

点评:
本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;函数恒成立问题.

考点点评: 本题考查导数知识的运用,考查导数的几何意义,考查恒成立问题,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.

1年前

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