若一直线与曲线y=lnxy={ \rm{ l } }{ \rm{ n } }x和曲线x2=2py(p>0)x ^ { 2 } =2py\left ( { p>0 } \right )相切于同一点MM,则pp的值为 .

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完整解法

1. 设出切点坐标并利用曲线方程建立坐标关系

设直线与两曲线的公共切点为 M(x0,y0)M(x_0, y_0),由点 MM 在两曲线上可得:
y0=ln⁡x0y_0 = \ln x_0
且 x02=2py0⇒y0=x022px_0^2 = 2py_0 \Rightarrow y_0 = \frac{x_0^2}{2p},
从而有 ln⁡x0=x022p\ln x_0 = \frac{x_0^2}{2p} ①。

2. 求导数并利用公切线斜率相等建立导数关系

对曲线 y=ln⁡xy = \ln x 求导,得 y′=1xy' = \frac{1}{x},则在点 MM 处的切线斜率为 k=1x0k = \frac{1}{x_0}。
对曲线 y=x22py = \frac{x^2}{2p} 求导,得 y′=xpy' = \frac{x}{p},则在点 MM 处的切线斜率为 k=x0pk = \frac{x_0}{p}。
由于两曲线在点 MM 处相切于同一条直线,故斜率相等:
1x0=x0p\frac{1}{x_0} = \frac{x_0}{p},
整理得 x02=px_0^2 = p ②。

3. 消元解出参数 $p$ 的值

将 ② 代入 ① 中,得:
ln⁡x0=p2p=12\ln x_0 = \frac{p}{2p} = \frac{1}{2}。
解得 x0=e12=ex_0 = e^{\frac{1}{2}} = \sqrt{e}。
将 x0x_0 代入 ② 中,得:
p=(e)2=ep = (\sqrt{e})^2 = e。
因为 p>0p > 0 且 e>0e > 0,所以符合题意,即 pp 的值为 ee。

答案

ee

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