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已知定义在正实数集上的函数,g(x)=3a2lnx+b,其中a>0,设两曲线y=...

已知定义在正实数集上的函数manfen5.com 满分网,g(x)=3a2lnx+b,其中a>0,设两曲线y=f(x),y=g(x)有公共点,且在该点处的切线相同.
(I)用a表示b,并求b的最大值;
(II)求证:f(x)≥g(x)(x>0).
(I)欲求出切线方程,只须求出其斜率即可,故先利用导数求出在切点处的导函数值,再结合导数的几何意义即可求出切线的斜率.最后用a表示b,利用导数的工具求b的最大值,从而问题解决. (II)先设F(x)=f(x)-g(x),利用导数研究此函数的单调性,欲证f(x)≥g(x)(x>0),只须证明F(x)在(0,+∞)上的最小值是0即可. 【解析】 (Ⅰ)设y=f(x)与y=g(x)(x>0)在公共点(x,y)处的切线相同, ∵f′(x)=x+2a,, 由题意f(x)=g(x),f′(x)=g′(x), 由得x=a,x=-3a(舍去)即有=(3分) 令,则h′(t)=2t(1-3lnt) 当t(1-3lnt)>0,即时,h'(t)>0; 当t(1-3lnt)<0,即时,h'(t)<0. 故h(t)在为增函数,在为减函数, 于是h(t)在(0,+∞)的最大值为(6分) (Ⅱ)设F(x)=f(x)-g(x)=, 则F'(x)=(10分) 故F(x)在(0,a)为减函数,在(a,+∞)为增函数, 于是函数F(x)在(0,+∞)上的最小值是F(a)=F(x)=f(x)-g(x)=0. 故当x>0时,有f(x)-g(x)≥0,即当x>0时,f(x)≥g(x)(12分)
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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