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.