高三模拟试题详细解析
(Ⅱ)设g(x)=求实数k的取值范围.
+2(a>0),且对于任意的x1,x2∈[0,2],均有g(x1)≥f(x2)恒成立,
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程;导数在最大值、最小值问题中的应用. 【专题】导数的概念及应用;导数的综合应用;不等式的解法及应用.
【分析】(1)求出k=1时f(x)的导数,求得切点,由点斜式方程即可得到切线方程;
(2)“对任意的x1,x2∈[0,2],f(x1)≥g(x2)恒成立”等价于“当a>0时,对任意的x1,x2∈[0,2],gmin(x)≥fmax(x)成立”,求得g(x)在[0,2]上的最小值,再求f(x)的导数,对k讨论,结合单调性,求得最大值,解不等式即可得到.
【解答】解:(1)当k=1时,f(x)=x2ex.的导数为f′(x)=(x2+2x)ex, f(1)=e,切线的斜率为f′(1)=3e,
即有切线方程为y﹣e=3e(x﹣1),即3ex﹣y﹣2e=0; (2)“任意的x1,x2∈[0,2],均有g(x1)≥f(x2)恒成立”
等价于“当a>0时,对任意的x1,x2∈[0,2],gmin(x)≥fmax(x)成立”, 当a>0时,函数g(x)在[0,1]上单调递增,在[1,2]上单调递减, 而g(0)=2,g(2)=
+2,所以g(x)的最小值为g(0)=2,
f(x)的导数f′(x)=2xekx+x2ekx k=(kx2+2x)ekx,
当k=0时,f(x)=x2,x∈[0,2]时,fmax(x)=f(2)=4,显然不满足fmax(x)≤1, 当k≠0时,令f′(x)=0得,x1=0,x2=﹣,
①当﹣≥2,即﹣1≤k≤0时,在[0,2]上f′(x)≥0,所以f(x)在[0,2]单调递增, 所以fmax(x)=f(2)=4e2k,只需4e2k≤1,得k≤﹣ln2,所以﹣1≤k≤﹣ln2; ②当0<﹣<2,即k<﹣1时,在[0,﹣],f(x)单调递增, 在[﹣,2],f(x)单调递减,所以fmax(x)=f(﹣)=只需
≤1,得k≤﹣,所以k<﹣1;
,
③当﹣<0,即k>0时,显然在[0,2]上f′(x)≥0,f(x)单调递增, fmax(x)=f(2)=4e2k,4e2k≤1不成立. 综上所述,k的取值范围是(﹣∞,﹣ln2].

