题目内容

1.已知函数f(x)=$\frac{1}{2}$x2+2ax,g(x)=3a2lnx+b,设两曲线y=f(x),y=g(x)有公共点,且在该点处的切线相同,则a∈(0,+∞)时,实数b的最大值是(  )
A.$\frac{3}{2}$e${\;}^{\frac{2}{3}}$B.$\frac{13}{6}$e6C.$\frac{1}{6}$e6D.$\frac{7}{2}$e${\;}^{\frac{2}{3}}$

分析 设公共点为P(x0,y0),分别求出f′(x)和g′(x),由题意可得f′(x0)=g′(x0),列出方程求出解出x0,再由f(x0)=g(x0)得到b关于a的函数,求出函数的导数,由a的范围和导数的符号求出单调区间和极值、最值,即可得到b的最大值.

解答 解:设曲线y=f(x)与y=g(x)在公共点(x0,y0)处的切线相同,
因为f′(x)=x+2a,g′(x)=$\frac{3{a}^{2}}{x}$,且f′(x0)=g′(x0),
所以x0+2a=$\frac{3{a}^{2}}{{x}_{0}}$,化简得${{x}_{0}}^{2}+2a{x}_{0}-3{a}^{2}=0$,
解得x0=a或-3a,又x0>0,且a>0,则x0=a,
因为f(x0)=g(x0),所以$\frac{1}{2}{{x}_{0}}^{2}+2a{x}_{0}=3{a}^{2}ln{x}_{0}+b$,
则b(a)=$\frac{5}{2}{a}^{2}-3{a}^{2}lna$(a>0),
所以b′(a)=5a-3(2alna+a)=2a-6alna=2a(1-3lna),
由b′(a)=0得,a=${e}^{\frac{1}{3}}$,
所以当0<a<${e}^{\frac{1}{3}}$时,b′(a)>0;当a>${e}^{\frac{1}{3}}$时,b′(a)<0,
即b(a)在(0,${e}^{\frac{1}{3}}$)上单调递增,b(a)在(${e}^{\frac{1}{3}}$,+∞)上单调递减,
所以当a=${e}^{\frac{1}{3}}$时,实数b的取到极大值也是最大值b(${e}^{\frac{1}{3}}$)=${\frac{3}{2}e}^{\frac{2}{3}}$.
故选:A.

点评 本题考查利用导数研究曲线上某点切线方程,函数的单调区间、极值和最值,以及对数不等式的解法,考查运算求解能力,属于中档题.

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