问题
解答题
定义在R上的函数f(x)=ax3+bx2+cx+3同时满足以下条件:
①f(x)在(0,1)上是减函数,在(1,+∞)上是增函数; ②f′(x)是偶函数;③f(x)在x=0处的切线与直线y=x+2垂直.
(Ⅰ)求函数y=f(x)的解析式;
(Ⅱ)设g(x)=4lnx-m,若存在x∈[1,e],使g(x)<f′(x),求实数m的取值范围.
答案
(Ⅰ)f′(x)=3ax2+2bx+c
∵f(x)在(0,1)上是减函数,在(1,+∞)上是增函数,
∴f′(1)=3a+2b+c=0…①…(1分)
由f′(x)是偶函数得:b=0②…(2分)
又f(x)在x=0处的切线与直线y=x+2垂直,f′(0)=c=-1③…(3分)
由①②③得:a=
,b=0,c=-1,1 3
即f(x)=
x3-x+3…(4分)1 3
(Ⅱ)由已知得:
若存在x∈[1,e],使4lnx-m<x2-1,即存在x∈[1,e],使m>4lnx-x2+1
设h(x)=4lnx-x2+1
m>hmin,对h(x)求导,导数在(0,
)大于零,(2
,e)小于零,即h(x)先递增再递减,2
当x=
.m取最大值+∞,x=e 时,m取最小值5-e2.2
∴实数m的取值范围是(5-e2,+∞).