1. 将几何切线条件转化为导数方程存在解的问题
根据题意,曲线 f(x)=ex+xm 在 (−∞,0) 上存在垂直 y 轴的切线,
这意味着切线的斜率为 0,即导函数 f′(x)=0 在 (−∞,0) 上存在实数解。
2. 求导并进行参变分离
求导得 f′(x)=ex−x2m。
令 f′(x)=0,即 ex−x2m=0,
在 x∈(−∞,0) 时,可将方程变形并分离参数得:m=x2ex。
因此,问题转化为求函数 g(x)=x2ex 在 (−∞,0) 上的值域。
3. 利用导数研究新函数单调性与最值,确定参数范围
令 g(x)=x2ex,其中 x<0。
求导得 g′(x)=2xex+x2ex=x(x+2)ex。
令 g′(x)=0,得 x=−2(x=0 舍去)。
当 x∈(−∞,−2) 时,g′(x)>0,函数 g(x) 单调递增;
当 x∈(−2,0) 时,g′(x)<0,函数 g(x) 单调递减。
因此,当 x=−2 时,g(x) 取得极大值也是最大值,其最大值为 g(−2)=(−2)2e−2=e24。
又因为当 x<0 时,g(x)=x2ex>0,且当 x→−∞ 时 g(x)→0,
所以 g(x) 在 (−∞,0) 上的值域为 (0,e24]。
要使 m=g(x) 在 (−∞,0) 上有解,实数 m 的取值范围必须在 g(x) 的值域内,
即实数 m 的取值范围为 (0,e24]。
故选 B。