Question

已知x=0是函數(shù)f（x）=（x²+ax+b）e^x（x∈R）的一個極值點，且函數(shù)f（x）的圖象在x=2處的切線的斜率為2e²．
（Ⅰ）求函數(shù)f（x）的解析式并求單調(diào)區(qū)間．
（Ⅱ）設g（x）=，其中x∈[-2，m]，問：對于任意的m＞-2，方程g（x）=（m-1）²在區(qū)間（-2，m）上是否存在實數(shù)根？若存在，請確定實數(shù)根的個數(shù)．若不存在，請說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（Ⅰ）由x=0是函數(shù)f（x）=（x²+ax+b）e^x（x∈R）的一個極值點，f^′（0）=0，得到關于a，b的一個方程，函數(shù)f（x）的圖象在x=2處的切線的斜率為2e²，f^′（2）=2e²；得到一個關于a，b的一個方程，解方程組求出a，b即可；（Ⅱ）把求得的f′（x）代入g（x），方程g（x）=（m-1）²在區(qū)間（-2，m）上是否存在實數(shù)根，轉化為求函數(shù)g（x）在區(qū)間（-2，m）上的單調(diào)性、極值、最值問題．
解答：解：（I）f^′（x）=[x²+（a+2）x+a+b]e^x
由f^′（0）=0得b=-a∴f^′（x）=[x²+（a+2）x]e^x
又f^′（2）=2e²
∴[4+2（a+2）]e²=2e²
故a=-3
令f^′（x）=（x²-x）e^x≥0得x≤0或x≥1
令f^′（x）=（x²-x）e^x＜0得0＜x＜1
故：f（x）=（x²-3x+3）g^x，單調(diào)增區(qū)間是（-∞，o]，[1，+∞），單調(diào)減區(qū)間是（0，1）．
（Ⅱ）解：假設方程g（x）=在區(qū)間（-2，m）上存在實數(shù)根
設x是方程的實根，，
令，從而問題轉化為證明方程
在（-2，m）上有實根，并討論解的個數(shù)
因為=，，
所以
①當m＞4或-2＜m＜1時，h（2）-h（m）＜0，所以h（x）=0在（-2，m）上有解，且只有一解
②當1＜m＜4時，h（-2）＞0且h（m）＞0，但由于，
所以h（x）=0在（-2，m）上有解，且有兩解
③當m=1時，h（x）=x²-x=0⇒x=0或x=1，所以h（x）=0在（-2，m）上有且只有一解；
當m=4時，h（x）=x²-x6=0⇒x=-2或x=3，
所以h（x）=0在（-2，4）上也有且只有一解，
綜上所述，對于任意的m＞-2，方程g（x）=在區(qū)間（-2，m）上均有實數(shù)根
且當m≥4或-2＜m≤1時，有唯一的實數(shù)解；當1＜m＜4時，有兩個實數(shù)解．
點評：考查函數(shù)在某點取得極值的條件和導數(shù)的幾何意義，求函數(shù)f（x）的解析式體現(xiàn)了方程的思想；方程根的個數(shù)問題轉化為求函數(shù)的最值問題，體現(xiàn)了轉化的思想方法，再求函數(shù)最值中，又用到了分類討論的思想；屬難題．