已知函数,其中e为自然对数的底数,a∈R.(I)当a=e2时,求曲线y=f(x)在x=-2处的切线方程;(II)若函数f(x)在[-2,2]上为单调增函数,求a的最大

发布时间:2020-08-01 05:53:41

已知函数,其中e为自然对数的底数,a∈R.
(I)当a=e2时,求曲线y=f(x)在x=-2处的切线方程;
(II)若函数f(x)在[-2,2]上为单调增函数,求a的最大值.

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解:由题意得f(x)的定义域为R,且f′(x)=ex-ax+e2,
(I)由于a=e2,则f(x)=ex-x2+e2x,f′(x)=ex-e2x+e2,
故f(-2)=e-2-4e2,f′(-2)=e-2+3e2,
所以f(x)在x=-2处的切线方程为:y=f′(-2)(x+2)+f(-2),即y=(e-2+3e2)x+3e-2+2e2,
(II)因为f(x)在[-2,2]上为单调增函数;
所以f′(x)=ex-ax+e2≥0对任意的x∈[-2,2]恒成立,
①当x=0时,不等式成立;
②当x≠0时,即可转化为不等式a≤对x∈(0,2]恒成立且不等式
a≥对x∈[-2,0)恒成立,
令h(x)=,-2≤x≤2,x≠0,则h′(x)=
令p(x)=xex-ex-e2,则p′(x)=ex+xex-ex=xex,
当x∈[-2,0),p′(x)<0,;当x∈(0,2]时,p′(x)>0,
故p(x)在[-2,0)上单调递减,在(0,2]上单调递增;
又p(2)=0,p(-2)<0,
所以当x∈[-2,0)时,h′(x)<0;当x∈(0,2]时,h′(x)≤0,
所以h(x)在∈[-2,0)上单调递减,在∈(0,2]上单调递减.
所以h(x)在∈[-2,0)上的最大值M=h(-2)=-,在(0,2]上的最小值N=h(2)=e2,
所以满足条件的实数a的取值范围为:[-,e2],所以实数a的最大值为e2

解析分析:(I)当a=e2时,对f(x)进行求导,求出其在x=-2处的斜率,根据点斜式求出切线的方程;(II)函数f(x)在[-2,2]上为单调增函数,可得f′(x)=ex-ax+e2≥0对任意的x∈[-2,2]恒成立,分两种情况:x=0或x≠0,从而求解;

点评:此题主要考查利用导数研究导数的单调性,利用了分类讨论的思想,此题是一道综合性题,有一定的难度;
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