設(shè)x=-1是f(x)=(x2+ax+b)e2-x(x∈R)的一個(gè)極值點(diǎn),
(1)求a與b的關(guān)系式(用a表示b)并求f(x)的單調(diào)區(qū)間
(2)是否存在實(shí)數(shù)m,使得對(duì)任意a∈(-2,-1)及λ1λ2∈[-2,1]總有|f(λ1)-f(λ2)|<[(m+2)a+1]e3恒成立,若存在求出m的范圍.若不存在,說(shuō)明理由.
分析:(1)首要的是求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),利用已知函數(shù)在x=-1處取得極值,可以建立參數(shù)a,b的關(guān)系,從而利用a表達(dá)出b,另外x=-1是極值點(diǎn)可得a≠-4,因此要注意對(duì)a進(jìn)行討論:a<-4和a>-4,從而求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求出函數(shù)f(x)的值域,設(shè)存在實(shí)數(shù)m滿足題設(shè),依題意有:[(m+2)a+1]e3>e4-(a-2)e3恒成立,從而(m+3)a-e-1>0恒成立,看成關(guān)于a的一次函數(shù)在[-2,1]上恒成立,建立關(guān)系式,解之即可.
解答:解:(1)f'(x)=-[x
2+(a-2)x+b-a]e
2-x由f'(-1)=0得b=2a-3…(2分)∴f(x)=(x
2+ax+2a-3)e
2-x
| f′(x)=-[x2+(a-2)x+a-3]e2-x=-(x+1)(x+a-3)e2-x | 令f′(x)=0得x1=-1,x2=3-a |
| |
由于x=-1是f(x)的極值點(diǎn),故x
1≠x
2,即a≠4
①當(dāng)a<4時(shí),x
2>x
1,故[-1,3-a]為f(x)的單調(diào)增區(qū)間;(-∞,-1]、[3-a,+∞)為f(x)
的單調(diào)減區(qū)間.…(4分)
②當(dāng)a>4時(shí),x
2<x
1,故[[3-a,-1]為f(x)的單調(diào)增區(qū)間;(-∞,3-a]、[-1,+∞)為f(x)的單調(diào)減區(qū)間…(6分)
(2)由-2<a<-1得4<3-a<5,從而知f(x)在[-2,-1]單調(diào)遞減,在[-1,1]上單調(diào)遞增,
f(x)的值域?yàn)閇f(-1),max{f(-2),f(1)}]=[(a-2)e
3,e
4]…(8分)
假設(shè)存在實(shí)數(shù)m滿足題設(shè),依題意有:[(m+2)a+1]e
3>e
4-(a-2)e
3恒成立,
即(m+3)a-e-1>0恒成立,…(12分)
令g(a)=(m+3)a-e-1,
則有
,解得,即m≤-4-e
故存在實(shí)數(shù)m∈(-∞,-4-e]滿足題設(shè).…(14分)
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,以及函數(shù)恒成立問(wèn)題和極值等有關(guān)問(wèn)題,是一道綜合題,屬于中檔題