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

-2x4+3x2-1
x2+1
≤t恒成立.

g(x)=

-2x4+3x2-1
x2+1
,设x2+1=m,则m≥1,

g(x)=

-2x4+3x2-1
x2+1
=
-2m2+7m-6
m
=7-2(m+
3
m
)≤7-4
m•
3
m
=7-4
3
(当且仅当m=
3
时,“=”号成立).

∴g(x)的最大值为7-4

3

故实数t的取值范围是[7-4

3
,+∞).

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