Question

已知函数f（x）=x2+ax+b，g（x）=ex（cx+d）若曲线y=f（x）和曲线y=g（x）都过点P（0，2），且在点P处有

已知函数f（x）=x2+ax+b，g（x）=ex（cx+d）若曲线y=f（x）和曲线y=g（x）都过点P（0，2），且在点P处有相同的切线y=4x+2．（Ⅰ）求a，b，c，d的值；（Ⅱ）若x≥-2时，f（x）≤kg（x），求k的取值范围．

Answer 1

（I）由题意知f（0）=2，g（0）=2，f′（0）=4，g′（0）=4，
而f′（x）=2x+a，g′（x）=e^x（cx+d+c），故b=2，d=2，a=4，d+c=4，
从而a=4，b=2，c=2，d=2；
（II）由（I）知，f（x）=x²+4x+2，g（x）=2e^x（x+1）
设F（x）=kg（x）-f（x）=2ke^x（x+1）-x²-4x-2，
则F′（x）=2ke^x（x+2）-2x-4=2（x+2）（ke^x-1），
由题设得F（0）≥0，即k≥1，令F′（x）=0，得x₁=-lnk，x₂=-2，
（i）若1≤k≤e²，则-2＜x₁≤0，从而当x∈（-2，x₁）时，F′（x）＜0，当x∈（x₁，+∞）时，F′（x）＞0，
即F（x）在（-2，x₁）上减，在（x₁，+∞）上是增，故F（x）在[-2，+∞）上的最小值为F（x₁），
而F（x₁）=-x₁（x₁+2）≥0，x≥-2时F（x）≥0，即f（x）≤kg（x）恒成立，
（ii）若k=e²，则F′（x）=2e²（x+2）（e^x-e^-2），从而当x∈（-2，+∞）时，F′（x）＞0，
即F（x）在（-2，+∞）上是增，而f（-2）=0，故当x≥-2时，F（x）≥0，即f（x）≤kg（x）恒成立，
（iii）若k＞e²时，F（x）=2e²（x+2）（e^x-e²），
而F（2）=2k²+2=2e²（k-e²）＜0，所以当x＞-2时，f（x）≤kg（x）不恒成立，
综上，k的取值范围是[1，e²]．