Question

已知曲線C₁：y=

x2

e

+e（e為自然對數(shù)的底數(shù)），曲線C₂：y=2elnx和直線m：y=2x．
（I）求證：直線m與曲線C₁、C₂都相切，且切于同一點；
（II）設直線x=t（t＞0）與曲線C₁、C₂及直線m分別交于M、N、P，記f（t）=|MP|-|PN|，求f（t）在[e^-3，e³]上的最大值．

Answer 1

（I）對于曲線C₁：y=

x2

e

+e，設切點P（a，b），有

2a

e

=2∴a=e，故切點為P（e，2e），
切線：y-2e=2（x-e），即y=2x．所以直線m與曲線C₁相切于點P（e，2e）
同理可證直線m與曲線C₂也相切于點P（e，2e）．
（II）由題意易得M（t，

t2

e

+e），N（t，2eln^t），P（t，2t）
∴由兩點間的距離公式可得|MP|=

t2

e

+e-2t，|PN|=2t-2eln^t，
∴f（t）=

t2

e

+2elnt-4t+e(e-3≤t≤e3)
f′(t)=

2t

e

+

2e

t

-4=

2(t-e)2

t

≥0
∴f（t）在[e^-3，e³]上單調增，故y_max=f（e³）=e⁵-4e³+7e．