Question

（2014•江門(mén)模擬）已知函數(shù)f（x）=e^x（ax+b），曲線(xiàn)y=f（x）經(jīng)過(guò)點(diǎn)P（0，2），且在點(diǎn)P處的切線(xiàn)為l：y=4x+2．
（1）求常數(shù)a，b的值；
（2）求證：曲線(xiàn)y=f（x）和直線(xiàn)l只有一個(gè)公共點(diǎn)；
（3）是否存在常數(shù)k，使得x∈[-2，-1]，f（x）≥k（4x+2）恒成立？若存在，求常數(shù)k的取值范圍；若不存在，簡(jiǎn)要說(shuō)明理由．

Answer 1

分析：（1）求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義，和切線(xiàn)方程之間的關(guān)系，求常數(shù)a，b的值；
（2）構(gòu)造方程，利用導(dǎo)數(shù)取證明曲線(xiàn)y=f（x）和直線(xiàn)l只有一個(gè)公共點(diǎn)；
（3）是將不等式f（x）≥k（4x+2）恒成立，轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值成立，構(gòu)造函數(shù)，利用導(dǎo)數(shù)進(jìn)行求解．

解答：解：（1）f′（x）=e^x（ax+a+b）…（1分），
依題意，

f(0)=2 f/(0)=4

，
即

e0(a×0+b)=2 e0(a×0+a+b)=4

…（3分），
解得a=b=2…（5分）．
（2）記g（x）=e^x（ax+b）-（4x+2）=2e^x（x+1）-2（2x+1），
則g′（x）=2e^x（x+2）-4…（6分），
當(dāng)x=0時(shí)，g′（x）=0；
當(dāng)x＞0時(shí)，g′（x）＞0；
當(dāng)x＜0時(shí)，g′（x）＜0…（8分），
∴g（x）≥g（0）=0，等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng)x=0時(shí)成立，
即f（x）≥4x+2，等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng)x=0時(shí)成立，曲線(xiàn)y=f（x）和直線(xiàn)l只有一個(gè)公共點(diǎn)…（9分）．
（3）x∈[-2，-1]時(shí)，4x+2＜0，
∴f（x）≥k（4x+2）恒成立當(dāng)且僅當(dāng)k≥

f(x)

4x+2

=

ex(x+1)

2x+1

…（10分），
記h(x)=

ex(x+1)

2x+1

，x∈[-2，-1]，
h/(x)=

ex(2x2+3x)

(2x+1)2

…（11分），
由h′（x）=0得x=0（舍去），x=-

3

2

…（12分）
當(dāng)-2≤x＜-

3

2

時(shí)，h′（x）＞0；
當(dāng)-

3

2

＜x≤-1時(shí)，h′（x）＜0…（13分），
∴h(x)=

ex(x+1)

2x+1

在區(qū)間[-2，-1]上的最大值為h(-

3

2

)=

1

4

e-

3

2

，常數(shù)k的取值范圍為(

1

4

e-

3

2

，+∞)…（14分）．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義，以及利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的性質(zhì)，考查學(xué)生的運(yùn)算能力，運(yùn)算量較大，綜合性較強(qiáng)，難度較大．