Question

已知函數(shù)f（x）=，g（x）=cln（-x）+b，且x=-是函數(shù)y=f（x）極值點．
（Ⅰ）求實數(shù)a值；
（Ⅱ）若方程f（x）-m=0有兩個不相等的實數(shù)根，求實數(shù)m的取值范圍；
（Ⅲ）若直線l是函數(shù)y=f（x）的圖象在點（-2，f（-2））處的切線，且直線l與函數(shù)y=g（x）的圖象相切于點P（x₀，y₀），x₀∈[-e，-]，求實數(shù)b的取值范圍．

Answer 1

解：（Ⅰ）當x＜0時，f（x）=（x²+2ax）e^-x，∴f′（x）=[-x²+（2-2a）x+2a]e^-x
∵x=-是函數(shù)y=f（x）極值點，∴，∴，∴a=1；
（Ⅱ）由（Ⅰ）知，當x＜0時，f（x）=（x²+2x）e^-x，f′（x）=（-x²+2）e^-x
①當x＜-時，f′（x）＜0，f（x）單調遞減，f（x）∈（，+∞）；
②當時，f′（x）＞0，f（x）單調遞增，f（x）∈（，0）
綜上，當x＜0時，f（x）∈（，+∞）；
要使方程f（x）-m=0有兩個不相等的實數(shù)根，即函數(shù)y=f（x）的圖象與直線y=m有兩個不同的交點
∴當b＜0時，m=0或m=；當b=0時，m∈（，0）；當b＞0時，m∈（，+∞）；
（Ⅲ）當x＜0時，f（x）=（x²+2x）e^-x，f′（x）=（-x²+2）e^-x
∵f（-2）=0，f′（-2）=-2e²
∴函數(shù)y=f（x）的圖象在點（-2，f（-2））處的切線方程為y=-2e²（x+2），即y=-2e²x-4e²
∵直線l與函數(shù)y=g（x）的圖象相切于點P（x₀，y₀），x₀∈[-e，-]，
∴y₀=cln（-x₀）+b，又，∴切線l的斜率為
∴切線l的方程為，即
∴
∴=-2e²[x₀-x₀ln（-x₀）+2]
令h（x₀）=x₀-x₀ln（-x₀）+2，x₀∈[-e，-]，則h′（x₀）=-ln（-x₀）
令h′（x₀）=0，則x₀=-1
∴當-e≤x₀＜-1時，h′（x₀）＜0，h（x₀）單調遞減；當-1＜x₀≤-時，h′（x₀）＞0，h（x₀）單調遞增
∵h（-1）=1，h（-e）=2，h（-）=2
∴1≤h（x₀）≤2
∴-4e²≤b≤-2e²
∴實數(shù)b的取值范圍是[-4e²，-2e²]．
分析：（Ⅰ）當x＜0時，求導函數(shù)，利用x=-是函數(shù)y=f（x）極值點，建立方程，即可求得a的值；
（Ⅱ）由（Ⅰ）知，當x＜0時，求導函數(shù)，進而可得當x＜0時，f（x）∈（，+∞），要使方程f（x）-m=0有兩個不相等的實數(shù)根，即函數(shù)y=f（x）的圖象與直線y=m有兩個不同的交點，由此可求實數(shù)m的取值范圍；
（Ⅲ）先確定函數(shù)y=f（x）的圖象在點（-2，f（-2））處的切線方程，再利用直線l與函數(shù)y=g（x）的圖象相切于點P（x₀，y₀），x₀∈[-e，-]，可得切線l的方程，由此可得=-2e²[x₀-x₀ln（-x₀）+2]，構造新函數(shù)h（x₀）=x₀-x₀ln（-x₀）+2，x₀∈[-e，-]，確定函數(shù)的單調性，求出函數(shù)的值域，即可求實數(shù)b的取值范圍．
點評：本題考查導數(shù)知識的運用，考查函數(shù)的極值，考查函數(shù)與方程思想，考查導數(shù)的幾何意義，綜合性強．