(2014•威海一模)设函数f(x)=aex(x+1)(其中e=2.71828…),g(x)=x2+bx+2,已知它们在

1个回答

  • 解题思路:(Ⅰ)求导函数,利用两函数在x=0处有相同的切线,可得2a=b,f(0)=a=g(0)=2,即可求函数f(x),g(x)的解析式;

    (Ⅱ)求导函数,确定函数的单调性,再分类讨论,即可求出函数f(x)在[t,t+1](t>-3)上的最小值;

    (Ⅲ)令F(x)=kf(x)-g(x)=2kex(x+1)-x2-4x-2,对∀x≥-2,kf(x)≥g(x)恒成立,可得当x≥-2,F(x)min≥0,即可求实数k的取值范围.

    (Ⅰ) f'(x)=aex(x+2),g'(x)=2x+b----------------------(1分)

    由题意,两函数在x=0处有相同的切线.

    ∴f'(0)=2a,g'(0)=b,

    ∴2a=b,f(0)=a=g(0)=2,∴a=2,b=4,

    ∴f(x)=2ex(x+1),g(x)=x2+4x+2.----------------------(3分)

    (Ⅱ) f'(x)=2ex(x+2),由f'(x)>0得x>-2,由f'(x)<0得x<-2,

    ∴f(x)在(-2,+∞)单调递增,在(-∞,-2)单调递减.----------------------(4分)

    ∵t>-3,∴t+1>-2

    ①当-3<t<-2时,f(x)在[t,-2]单调递减,[-2,t+1]单调递增,

    ∴f(x)min=f(−2)=−2e−2.----------------------(5分)

    ②当t≥-2时,f(x)在[t,t+1]单调递增,∴f(x)min=f(t)=2et(t+1);

    ∴f(x)=

    −2e−2_ 2et(t+1)(t≥−2)----------------------(6分)

    (Ⅲ)令F(x)=kf(x)-g(x)=2kex(x+1)-x2-4x-2,

    由题意当x≥-2,F(x)min≥0----------------------(7分)

    ∵∀x≥-2,kf(x)≥g(x)恒成立,∴F(0)=2k-2≥0,∴k≥1----------------------(8分)

    F'(x)=2kex(x+1)+2kex-2x-4=2(x+2)(kex-1),----------------------(9分)

    ∵x≥-2,由F'(x)>0得ex>

    1

    k,∴x>ln

    1

    k;由F'(x)<0得x<ln

    1

    k

    ∴F(x)在(−∞,ln

    1

    k]单调递减,在[ln

    1

    k,+∞)单调递增----------------------(10分)

    ①当ln

    1

    k<−2,即k>e2时,F(x)在[-2,+∞)单调递增,F(x)min=F(−2)=−2ke−2+2=

    2

    e2(e2−k)<0,不满足F(x)min≥0.----------------(11分)

    ②当ln

    1

    k=−2,即k=e2时,由①知,F(x)min=F(−2)=

    2

    e2(e2−k)=0,满足F(x)min≥0.-------(12分)

    ③当ln

    1

    k>−2,即1≤k<e2时,F(x)在

    点评:

    本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 本题考查导数的几何意义,考查函数的单调性,考查函数的最值,考查分类讨论的数学思想,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.