解题思路:(I)设出函数的公共点,对两个函数求导,根据两个函数在这个点上的切线相同,得到两个关系式,整理变化出b的函数式,求出最大值.
(II)构造新函数,对两个函数做差,构造新函数,对新函数求导,得到函数在正数范围上的单调性,求出最小值,最小值等于0,得到不等式.
(I)设函数f(x)与函数g(x)的图象有公共点(x0,y0)
又f′(x)=x,g′(x)=
3a2
x−2a
由题意:
1
2
x02−b=3a2lnx0−2ax0,①
x0=
3a2
x0−2a,②
由②得x0=a(其中x0=-3a舍去)
代入到①中得
设h(a)=
5
2a2−3a2lna⇒h′(a)=2a(1−3lna)
考虑到a>0,由h′(a)>0⇒0<a<e
1
3,由h′(a)<0⇒a>e
1
3
∴h(a)在(0,e
1
3]上单调递增,在[e
1
3,+∞)上单调递减,
故a=e
1
3时,h(a)即b取得最大值[3/2e
2
3].
(II)设F(x)=f(x)−g(x)=
1
2x2+2ax−3a2lnx−b(x>0)
F′(x)=
(x−a)(x+3a)
x(x>0)
∴F(x)在(0,a]上单调递减,在[a,+∞)上单调递增,
故F(x)≥F(a)=f(a)-g(a)=f(x0)-g(x0)=0,
即f(x)≥g(x)
点评:
本题考点: 导数的几何意义;导数在最大值、最小值问题中的应用.
考点点评: 本题考查导数在求最值的应用,本题解题的关键是构造新函数,根据新函数的性质,得到要求的结论,注意本题的运算不要出错.