已知函数f(x)=ex(ax+b),曲线y=f(x)经过点P(0,2),且在点P处的切线为l:y=4x+2.
(1)求常数a,b的值;
(2)求证:曲线y=f(x)和直线l只有一个公共点;
(3)是否存在常数k,使得x∈[-2,-1],f(x)≥k(4x+2)恒成立?若存在,求常数k的取值范围;若不存在,简要说明理由.
(1)f′(x)=ex(ax+a+b)…(1分),
依题意,
,f(0)=2 f/(0)=4
即
…(3分),e0(a×0+b)=2 e0(a×0+a+b)=4
解得a=b=2…(5分).
(2)记g(x)=ex(ax+b)-(4x+2)=2ex(x+1)-2(2x+1),
则g′(x)=2ex(x+2)-4…(6分),
当x=0时,g′(x)=0;
当x>0时,g′(x)>0;
当x<0时,g′(x)<0…(8分),
∴g(x)≥g(0)=0,等号当且仅当x=0时成立,
即f(x)≥4x+2,等号当且仅当x=0时成立,曲线y=f(x)和直线l只有一个公共点…(9分).
(3)x∈[-2,-1]时,4x+2<0,
∴f(x)≥k(4x+2)恒成立当且仅当k≥
=f(x) 4x+2
…(10分),ex(x+1) 2x+1
记h(x)=
,x∈[-2,-1],ex(x+1) 2x+1
h/(x)=
…(11分),ex(2x2+3x) (2x+1)2
由h′(x)=0得x=0(舍去),x=-
…(12分)3 2
当-2≤x<-
时,h′(x)>0;3 2
当-
<x≤-1时,h′(x)<0…(13分),3 2
∴h(x)=
在区间[-2,-1]上的最大值为h(-ex(x+1) 2x+1
)=3 2
e-1 4
,常数k的取值范围为(3 2
e-1 4
,+∞)…(14分).3 2