问题 解答题
设x=4是函数f(x)=(x2+ax+b)e4-x(x∈R)的一个极值点;
(I)求a与b的关系式(用a表示b),并求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)设a>0,g(x)=(a2+
33
4
)2x
,若存在ξ1,ξ2∈[0,5]使得|f(ξ1)-g(ξ2)|<4成立,求a的取值范围.
答案

(I)∵f'(x)=(2x+a-x2-ax-b)e4-x=-[x2+(a-2)x+b-a]e4-x

由f'(4)=0,得16+(a-2)4+b-a=0

即b=-3a-8,

∴f(x)=(x2+ax-3a-8)e4-x
f′(x)=-[x2+(a-2)x-4a-8]

=-(x-4)(x+a+2)e4-x

令f′(x)=0,得x1=4,x2=-a-2
∵x=4是f(x)的极值点,故x1x2
即a≠-6
当a<-6时,x1x2
故f(x)在(-∞,4]上为减函数,在[4,-a-2]上为增函数,

在[-a-2,+∞)上为减函数.

当a>-6时,x1x2
故f(x)在(-∞,-a-2]上为减函数,在[-a-2,4]上为增函数

在[4,+∞)上为减函数.

(II)当a>0时,-a-2<0,

∴f(x)在[0,4]上为增函数,在[4,5]上为减函数,

∵f(0)=be4=-(3a+8)e4<0
f(5)=(25+5a-3a-8)e-1=(2a+17)e-1>0

∴f(0)<f(5),

f(4)=16+4a-3a-8=a+8,

∴f(x)在[0,5]上的值域是[-(3a+8)e4,a+8]
而g(x)=(a2+
33
4
)2x在[0,5]上为增函数

值域为[a2+

33
4
,(a2+
33
4
)25],

(a2+

33
4
)-(a+8)=(a-
1
2
)2≥0,

若存在ξ1,ξ2∈[0,5]使得|f(ξ1)-g(ξ2)|<4成立.

只要(a2+

33
4
)-(a+8)<4,

即(a-
1
2
)2<4
又a>0∴0<a<
5
2

a的取值范围是(0,

5
2
).

单项选择题
单项选择题 A1/A2型题