问题
解答题
已知函数f(x)=ax4+bx3+cx2+dx+e(其中a、b、c、d、x∈R)为偶函数,它的图象过点A(0,-1),且在x=1处的切线方程为2x+y-2=0.
(1)求函数f(x)的表达式;
(2)若对任意x∈R,不等式f(x)≤t(x2+1)总成立,求实数t的取值范围.
答案
(1)∵f(x)是偶函数,∴f(-x)=f(x)恒成立.
即a(-x)4+b(-x)3+c(-x)2+d(-x)+e=ax4+bx3+cx2+dx+e恒成立,
∴b=0,d=0,即f(x)=ax4+cx2+e.
又由图象过点A(0,-1),可知f(0)=-1,即e=-1.
又f′(x)=4ax3+2cx,由题意知函数y=f(x)在点(1,0)的切线斜率为-2,
故f′(1)=-2且f(1)=0.
∴4a+2c=-2且a+c-1=0.可得a=-2,c=3.
∴f(x)=-2x4+3x2-1.
(2)由f(x)≤t(x2+1)恒成立,且x2+1恒大于0,
可得
≤t恒成立.-2x4+3x2-1 x2+1
令g(x)=
,设x2+1=m,则m≥1,-2x4+3x2-1 x2+1
∴g(x)=
=-2x4+3x2-1 x2+1
=7-2(m+-2m2+7m-6 m
)≤7-43 m
=7-4m• 3 m
(当且仅当m=3
时,“=”号成立).3
∴g(x)的最大值为7-4
,3
故实数t的取值范围是[7-4
,+∞).3