又∵f(x0)=1,f'(x0)=0,
故x0为f(x)的极大值点,由(I)知x0=a.
另一方面,由于|a|≤1,故a+1<4﹣a,
由(Ⅰ)知f(x)在(a﹣1,a)内单调递增,在(a,a+1)内单调递减,
故当x0=a时,f(x)≤f(a)=1在[a﹣1,a+1]上恒成立,从而g(x)≤ex在[x0﹣1,x0+1]上恒成立.
由f(a)=a3﹣6a2﹣3a(a﹣4)a+b=1,得b=2a3﹣6a2+1,﹣1≤a≤1.
令t(x)=2x3﹣6x2+1,x∈[﹣1,1],
∴t'(x)=6x2﹣12x,
令t'(x)=0,解得x=2(舍去),或x=0.
∵t(﹣1)=﹣7,t(1)=﹣3,t(0)=1,故t(x)的值域为[﹣7,1].
∴b的取值范围是[﹣7,1].
【点评】本题考查利用导数研究函数的单调性,考查了利用研究过曲线上某点处的切线方程,训练了恒成立问题的求解方法,体现了数学转化思想方法,是压轴题.
20.(14分)(2017•天津)已知椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F(﹣c,0),右顶点为A,点E的坐标为(0,c),△EFA的面积为.
(I)求椭圆的离心率;
(II)设点Q在线段AE上,|FQ|=c,延长线段FQ与椭圆交于点P,点M,N在x轴上,PM∥QN,且直线PM与直线QN间的距离为c,四边形PQNM的面积为3c.
(i)求直线FP的斜率;
(ii)求椭圆的方程.
【分析】(Ⅰ)设椭圆的离心率为e.通过.转化求解椭圆的离心率.
(Ⅱ)(ⅰ)依题意,设直线FP的方程为x=my﹣c(m>0),则直线FP的斜率为.通过a=2c,可得直线AE的方程为,求解点Q的坐标为.利用|FQ|=,求出m,然后求解直线FP的斜率.
(ii)求出椭圆方程的表达式你,求出直线FP的方程为3x﹣4y+3c=0,与椭圆方程联立通过,结合直线PM和QN都垂直于直线FP.结合四边形PQNM的面积为3c,求解c,然后求椭圆的方程.
【解答】解:(Ⅰ)设椭圆的离心率为e.由已知,可得.又由b2=a2﹣c2,可得2c2+ac﹣a2=0,即2e2+e﹣1=0.又因为0<e<1,解得.
所以,椭圆的离心率为;
(Ⅱ)(ⅰ)依题意,设直线FP的方程为x=my﹣c(m>0),则直线FP的斜率为.
由(Ⅰ)知a=2c,可得直线AE的方程为,即x+2y﹣2c=0,与直线FP的方程联立,可解得,即点Q的坐标为.
由已知|FQ|=,有,整理得3m2﹣4m=0,所以,即直线FP的斜率为.
(ii)解:由a=2c,可得,故椭圆方程可以表示为.
由(i)得直线FP的方程为3x﹣4y+3c=0,与椭圆方程联立消去y,整理得7x2+6cx﹣13c2=0,解得(舍去),或x=c.因此可得点,进而可得,所以.由已知,线段PQ的长即为PM与QN这两条平行直线间的距离,故直线PM和QN都垂直于直线FP.
因为QN⊥FP,所以,所以¡÷FQN的面积为,同理¡÷FPM的面积等于,由四边形PQNM的面积为3c,得,整理得c2=2c,又由c>0,得c=2.
所以,椭圆的方程为.
【点评】本题考查椭圆的方程的求法,直线与椭圆的位置关系的综合应用,考查转化思想以及计算能力.