题目内容

【题目】已知函数f(x)=ex(sinx+cosx)+a,g(x)=(a2﹣a+10)ex(a为常数).
(1)已知a=0,求曲线y=f(x)在(0,f(0))处的切线方程;
(2)当0≤x≤π时,求f(x)的值域;
(3)若存在x1、x2∈[0,π],使得|f(x1)﹣g(x2)|<13﹣e 成立,求实数a的取值范围.

【答案】
(1)解:a=0时,f(x)=ex(sinx+cosx),

f′(x)=ex(sinx+cosx)+ex(cosx﹣sinx)=2excosx,

∴f′(0)=2,f(0)=1,

∴切线方程为:y﹣1=2(x﹣0),即2x﹣y﹣1=0为所求的切线方程


(2)解:由f′(x)=2excosx≥0,得0≤x≤ ,f′(x)=2excosx≤0,得 ≤x≤π.

∴y=f(x)在[0, ]上单调递增,在[ ,π]上单调递减.

∴ymax=f( )= +a.

f(0)=1+a,f(π)=﹣eπ+a<f(0),ymin=f(π)=﹣eπ+a,

∴f(x)的值域为[﹣eπ+a, +a]


(3)解:∵a2﹣a+10>0,∴g(x)在[0,π]上是增函数,

g(0)=a2﹣a+10,g(π)=(a2﹣a+10)eπ

∴g(x)的值域为[a2﹣a+10,(a2﹣a+10)eπ].

∵a2﹣a+10﹣( +a)=(a﹣1)2+(9﹣ )>0,

依题意,a2﹣a+10﹣( +a)<13﹣

即a2﹣2a﹣3<0,解得:﹣1<a<3


【解析】(1)求出原函数的导函数,得到函数在x=0时的导数,再求出f(0),然后利用直线方程的点斜式得答案;(2)由原函数的导函数的符号确定原函数的单调区间,从而求得原函数的极大值点,得到函数的最大值,再求出端点值得答案;(3)由a2﹣a+10>0,得g(x)在[0,π]上是增函数,从而求得g(x)的值域.由题意得到a2﹣a+10﹣( +a)<13﹣ ,求解关于a的不等式得答案.
【考点精析】通过灵活运用利用导数研究函数的单调性和函数的最大(小)值与导数,掌握一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减;求函数上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数内的极值;(2)将函数的各极值与端点处的函数值比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值即可以解答此题.

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