题目内容

8.已知函数f(x)=(x2-2ax+2)ex
(1)函数f(x)在x=0处的切线方程为2x+y+b=0,求a、b的值;
(2)当a>0时,若曲线y=f(x)上总存在三个点,使得曲线在这三点的切线斜率均为k,求实数k的取值范围.

分析 (1)求出函数的导数,求得切线的斜率,由已知切线方程,可得a,b的方程,解得即可;
(2)由题意可得f′(x)=ex[x2+(2-2a)x+2-2a]=k总有三个不相等的实根.令g(x)=ex[x2+(2-2a)x+2-2a],求出导数,求得极值,令k介于极小值和极大值之间,再由恒成立思想,即可得到k的范围.

解答 解:(1)函数f(x)=(x2-2ax+2)ex的导数为f′(x)=ex[x2+(2-2a)x+2-2a],
即函数f(x)在x=0处的切线的斜率为k=2-2a,
由于在x=0处的切线方程为2x+y+b=0,
则2-2a=-2,2+b=0,
解得a=2,b=-2;
(2)若曲线y=f(x)上总存在三个点,使得曲线在这三点的切线斜率均为k,
则f′(x)=ex[x2+(2-2a)x+2-2a]=k总有三个不相等的实根.
令g(x)=ex[x2+(2-2a)x+2-2a],g′(x)=ex[x2+(4-2a)x+4-4a],
令g′(x)=0,解得x=-2或-2+2a,(a>1),
由于x=-2处g′(x)左正右负,x=-2+2a处g′(x)左负右正,
即有g(-2)取得极大值,且为e-2(2+2a),
g(2a-2)取得极小值,且为e2a-2(2-2a).
则有a>0时,e2a-2(2-2a)<k<e-2(2+2a)恒成立.
令t=2a-2(t>-2),h(t)=-tet,h′(t)=-et(t+1),
在t>-1,h′(t)<0,h(t)递减;在-2<t<-1,h′(t)>0,h(t)递增.
即有h(t)在t=-1处取得极大值,也为最大值,且为h(-1)=e-1
又当a>0时,e-2(2+2a)>2e-2
即有2e-2<k<e-1

点评 本题考查导数的运用:求切线的斜率和单调区间、极值和最值,同时考查函数方程的转化思想,属于中档题.

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