问题 解答题
已知函数f(x)=
x3+2x2+5x+t
ex

(1)当t=5时,求函数f(x)的单调区间;
(2)若存在t∈[0,1],使得对任意x∈[-4,m],不等式f(x)≤x成立,求整数m的最大值.
答案

(1)当t=5时,f(x)=

x3+2x2+5x+5
ex
,∴f′(x)=
-x(x2-x+1)
ex

其中x2-x+1>0,由f′(x)>0,得x<0,由f′(x)<0,得x>0,

所以,f(x)的增区间为(-∞,0),减区间为(0,+∞);

(2)不等式f(x)≤x,即(x3+2x2+5x+t)e-x≤x,即t≤xex-x3-2x2-5x.

转化为存在实数t∈[0,1],使得对任意x∈[-4,m],不等式t≤xex-x3-2x2-5x恒成立,即不等式0≤xex-x3-2x2-5x对于x∈[-4,m]恒成立,

当m≤0时,则有不等式ex-x2-2x-5≤0对于x∈[-4,m]恒成立,

设g(x)=ex-x2-2x-5,则g′(x)=ex-2x-2,又m为整数,

则当m=-1时,则有-4≤x≤-1,此时g′(x)=ex-2x-2>0,

则g(x)在[-4,-1]上为增函数,∴g(x)≤g(-1)<0恒成立.

m=0时,当-1<x≤0时,因为[g′(x)]′=ex-2<0,则g′(x)在(-1,0]上为减函数,

g′(-1)=e-1>0,g′(0)=-1<0,故存在唯一x0∈(-1,0],使得g′(x0)=0,即ex0=2x0+2,

则当-4≤x<x0,有g′(x)>0,;当x0<x≤0时,有g′(x)<0;

故函数g(x)在区间[-4,x0]上为增函数,在区间[x0,0]上为减函数,

则函数g(x)在区间[-4,0]上的最大值为g(x0)=ex0-x02-2x0-5,

ex0=2x0+2,则g(x0)=(2x0+2)-x02-2x0-5=-x02-3<0,

故不等式0≤xex-x3-2x2-5x对于x∈[-4,0]恒成立,

而当m=1时,不等式0≤xex-x3-2x2-5x对于x=1不成立.

综上得,m=0.

问答题
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