早教吧 育儿知识 作业答案 考试题库 百科 知识分享

已知函数f(x)=(2x-4)ex+a(x+2)2.(a∈R,e为自然对数的底)(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在点P(0,f(0))处的切线方程;(Ⅱ)当x≥0时,不等式f(x)≥4a-4恒成立,求实数a的取值

题目详情
已知函数f(x)=(2x-4)ex+a(x+2)2.(a∈R,e为自然对数的底)
(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在点P(0,f(0))处的切线方程;
(Ⅱ)当x≥0时,不等式f(x)≥4a-4恒成立,求实数a的取值范围.
▼优质解答
答案和解析
(Ⅰ)当a=1时,有f(x)=(2x-4)ex+(x+2)2
则f'(x)=(2x-2)ex+2x+4⇒f'(0)=-2+4=2.-------(3分)
又因为f(0)=-4+4=0,-------(4分)
∴曲线y=f(x)在点P(0,f(0))处的切线方程为y-0=2(x-0),即y=2x.-------(6分)
(Ⅱ)因为f'(x)=(2x-2)ex+2a(x+2),令g(x)=f'(x)=(2x-2)ex+2a(x+2)
有g'(x)=2x•ex+2a(x≥0)且函数y=g'(x)在x∈[0,+∞)上单调递增-------(8分)
当2a≥0时,有g'(x)≥0,此时函数y=f'(x)在x∈[0,+∞)上单调递增,则f'(x)≥f'(0)=4a-2
(ⅰ)若4a-2≥0即a≥
1
2
时,有函数y=f(x)在x∈[0,+∞)上单调递增,
则f(x)min=f(0)=4a-4恒成立;-------(9分)
(ⅱ)若4a-2<0即0≤a<
1
2
时,则在x∈[0,+∞)存在f'(x0)=0,
此时函数y=f(x)在x∈(0,x0)上单调递减,x∈(x0,+∞)上单调递增且f(0)=4a-4,
所以不等式不可能恒成立,故不符合题意;-------(10分)
当2a<0时,有g'(0)=2a<0,则在x∈[0,+∞)存在g'(x1)=0,
此时x∈(0,x1)上单调递减,x∈(x1,+∞)上单调递增,
所以函数y=f'(x)在x∈[0,+∞)上先减后增.
又f'(0)=-2+4a<0,则函数y=f(x)在x∈[0,+∞)上先减后增且f(0)=4a-4.
所以不等式不可能恒成立,故不符合题意;-------(11分)
综上所述,实数a的取值范围为a≥
1
2
.-------(12分)