(2014•宁波模拟)已知函数f(x)=2ex-(x-a)2+3,a∈R.

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  • 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.