解题思路:(1)求出原函数的导函数,由函数y=f(x)的图象在x=0处的切线与x轴平行得到f′(0)=2(a+1)=0,从而求得a的值;
(2)对原函数的导函数求导,得到原函数的导函数的导数在[0,+∞)恒大于等于0,说明原函数的导函数在[0,+∞)内单调递增,求得导函数的最小值g(0)=2(1+a).然后对g(0)大于等于0和小于0分类,
当2(1+a)≥0时原函数的导函数横大于等于0,原函数在[0,+∞)内单调递增,求出最小值,由最小值大于等于0求解a的取值范围;当2(1+a)<0时,设出导函数的零点,通过分析原函数的导函数的符号得到f(x)在导函数的零点处取最小值
f(
x
0
)=2
e
x
0
-(
x
0
-a
)
2
+3
,结合
x
0
=
e
x
0
+a
进一步求出f(x0),由f(x0)≥0求得实数a的取值范围.
(1)由f(x)=2ex-(x-a)2+3,得:
f′(x)=2(ex-x+a),
∵y=f(x)在x=0处切线与x轴平行,即在x=0切线斜率为0,
即f′(0)=2(a+1)=0,
∴a=-1;
(2)f′(x)=2(ex-x+a),
令g(x)=2(ex-x+a),则g′(x)=2(ex-1)≥0,
∴g(x)=2(ex-x+a)在[0,+∞)内单调递增,g(0)=2(1+a).
(i)当2(1+a)≥0,即a≥-1时,f′(x)=2(ex-x+a)≥f′(0)≥0,f(x)在
[0,+∞)内单调递增,要想f(x)≥0,只需要f(0)=5-a2≥0,
解得-
5≤a≤
5,从而-1≤a≤
5.
(ii)当2(1+a)<0,即a<-1时,
由g(x)=2(ex-x+a)在[0,+∞)内单调递增知,
存在唯一x0使得g(x0)=2(ex0-x0+a)=0,有ex0=x0-a,
令f′(x0)>0,解得x>x0,
令f′(x0)<0,解得0≤x<x0,
从而f(x)在x=x0处取最小值f(x0)=2ex0-(x0-a)2+3,
又x0=ex0+a,
f(x0)=2ex0-(ex0)2+3=-(ex0+1)(ex0-3),
从而应有f(x0)≥0,即
ex0-3≤0,解得0<x0≤ln3,
由ex0=x0-a可得a=x0-ex0,
有ln3-3≤a<-1.
综上所述,ln3-3≤a≤
5.
点评:
本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;函数恒成立问题.
考点点评: 本题考查利用导数研究曲线上某点处的切线方程,考查了利用导数求函数的最值,对于(2)中的恒成立问题,涉及到对原函数的导函数二次求导分析导函数的单调性,使问题的难度更大,特别是当导函数的最小值小于0时,如何借助于导函数的零点分析原函数的最小值,更是大多数学生难以逾越的地方,属难度较大的题目.