Question

（2012•煙臺一模）定義在R上的函數(shù)f（x）=ax³+bx²+cx+3同時(shí)滿足以下條件：
①f（x）在（0，1）上是減函數(shù)，在（1，+∞）上是增函數(shù)； 
②f′（x）是偶函數(shù)；
③f（x）在x=0處的切線與直線y=x+2垂直．
（Ⅰ）求函數(shù)y=f（x）的解析式；
（Ⅱ）設(shè)g（x）=4lnx-m，若存在x∈[1，e]，使g（x）＜f′（x），求實(shí)數(shù)m的取值范圍．

Answer 1

分析：（Ⅰ）求出f′（x）=3ax²+2bx+c，由f（x）在（0，1）上是減函數(shù)，在（1，+∞）上是增函數(shù)，得到f′（1）=3a+2b+c=0，再由函數(shù)的奇偶性和切線方程能夠求出函數(shù)y=f（x）的解析式．
（Ⅱ）若存在x∈[1，e]，使4lnx-m＜x²-1，即存在x∈[1，e]，使m＞4lnx-x²+1，由此入手，結(jié)合題設(shè)條件，能夠求出實(shí)數(shù)m的取值范圍．

解答：解：（Ⅰ）f′（x）=3ax²+2bx+c
∵f（x）在（0，1）上是減函數(shù)，在（1，+∞）上是增函數(shù)，
∴f′（1）=3a+2b+c=0…①…（1分）
由f′（x）是偶函數(shù)得：b=0②…（2分）
又f（x）在x=0處的切線與直線y=x+2垂直，f′（0）=c=-1③…（3分）
由①②③得：a=

1

3

，b=0，c=-1，
即f(x)=

1

3

x3-x+3…（4分）
（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
設(shè)h（x）=4lnx-x²+1
m＞h_min，對h（x）求導(dǎo)，導(dǎo)數(shù)在（0，

2

）大于零，（

2

，e）小于零，即h（x）先遞增再遞減，
當(dāng)x=

2

．m取最大值+∞，x=e 時(shí)，m取最小值5-e²．
∴實(shí)數(shù)m的取值范圍是（5-e²，+∞）．

點(diǎn)評：本題考查函數(shù)解析式的求法和求實(shí)數(shù)的取值范圍，考查化歸與轉(zhuǎn)化、分類與整合的數(shù)學(xué)思想，培養(yǎng)學(xué)生的抽象概括能力、推理論證能力、運(yùn)算求解能力和創(chuàng)新意識．