问题 解答题
已知函数,f(x)=
(x2-2ax)ex,x>0
bx,x≤0
,g(x)=clnx+b
,且x=
2
是函数y=f(x)的极值点.
(1)若方程f(x)-m=0有两个不相等的实数根,求实数m的取值范围;
(2)若直线L是函数y=f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线,且直线L与函数Y=G(X)的图象相切于点P(x0,y0),x0∈[e-1,e],求实数b的取值范围.
答案

(1)x>0时,f(x)=(x2-2ax)ex

∴f'(x)=(2x-2a)ex+(x2-2ax)ex=[x2+2(1-a)x-2a]ex

由已知,f′(

2
)=0,∴[2+2
2
(1-a)-2a]e
2
=0,

∴2+2

2
-2a-2
2
a=0,∴a=1,

∴x>0时,f(x)=(x2-2x)ex

∴f'(x)=(2x-2)ex+(x2-2x)ex=(x2-2)ex

令f'(x)=0得x=

2
(x=-
2
舍去)

当x>0时,

∴当 x∈(0,

2
)时,f(x)单调递减,当 x∈(
2
,+∞),f(x)单调递增,

∴x>0时,f(x)∈((2-2

2
e
2
,+∞)

要使方程f(x)-m=0有两不相等的实数根,即函数y=f(x)的图象与直线y=m有两个不同的交点.

①当b>0时,m=0或 m=(2-2

2
e
2

②当b=0时,m∈((2-2

2
e
2
,0);

③当b<0时,m∈((2-2

2
e
2
,+∞)

(2)x>0时,f(x)=(x2-2x)ex,f'(x)=(x2-2)ex,∴f(2)=0,f'(2)=2e2

函数f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线l的方程为:y=2e2(x-2),

∵直线l与函数g(x)的图象相切于点P(x0,y0),x0∈[e-1,e],∴y0=clnx0+b,g′(x)=

c
x

∴切线l的斜率为 g′(x0)=

c
x0

∴切线l的方程为:y-y0=

c
x0
(x-x0),即y=
c
x0
x-c+b+clnx0

c
x0
=2e2
-c+b+clnx0=-4e2
,∴
c=2e2x0
b=c-clnx0-4e2

∴b=2e2(x0-x0lnx0-2),其中x0∈[e-1,e]

记h(x0)=2e2(x0-x0lnx0-2),其中x0∈[e-1,e],h'(x0)=-2e2lnx0

令h'(x0)=0,得x0=1.

又h(e)=-4e2,h(e-1)=4e-4e2>-4e2

∵x0∈[e-1,e],∴h(x0)∈[-4e2,-2e2],

∴实数b的取值范围为:{b|-4e2≤b≤-2e2}.

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