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)=lnx-
m
x
,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=0①

由f′(x)是偶函数得:b=0②

又f(x)在x=0处的切线与直线y=x+2垂直,f'(0)=c=-1③]

由①②③得:a=

1
3
,b=0,c=-1,即f(x)=
1
3
x3-x+3

(Ⅱ)由已知得:存在x∈[1,e],使lnx-

m
x
x2-1

即存在x∈[1,e],使m>xlnx-x3+x

M(x)=xlnx-x3+x

 &x∈[1,e]
,则M'(x)=lnx-3x2+2设H(x)=M'(x)=lnx-3x2+2,则H′(x)=
1
x
-6x=
1-6x2
x
∵x∈[1,e],∴H'(x)<0,即H(x)在[1,e]递减

于是,H(x)≤H(1),即H(x)≤-1<0,即M'(x)<0∴M(x)在[1,e]上递减,∴M(x)≥M(e)=2e-e3

于是有m>2e-e3为所求.

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