Question

已知x=0是函數(shù)f（x）=（x²+ax+b）e^x（x∈R）的一個(gè)極值點(diǎn)，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(shè)g（x）=

f′(x)

ex

，其中x∈[-2，m]，問(wèn)：對(duì)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(shí)數(shù)根？若存在，請(qǐng)確定實(shí)數(shù)根的個(gè)數(shù)．若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

分析：（Ⅰ）由x=0是函數(shù)f（x）=（x²+ax+b）e^x（x∈R）的一個(gè)極值點(diǎn)，f^′（0）=0，得到關(guān)于a，b的一個(gè)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(gè)關(guān)于a，b的一個(gè)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(shí)數(shù)根，轉(zhuǎn)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(wèn)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(shè)方程g（x）=

2

3

(m-1)2在區(qū)間（-2，m）上存在實(shí)數(shù)根
設(shè)x₀是方程g(x)= 

2

3

(m-1)2的實(shí)根，

x

2 0

- x0 = 

2

3

(m-1)2，
令h(x)=x2-x-

2

3

(m-1)2，從而問(wèn)題轉(zhuǎn)化為證明方程h(x)=x2-x-

2

3

(m-1)2=0
在（-2，m）上有實(shí)根，并討論解的個(gè)數(shù)
因?yàn)?span dealflag="1" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">h(-2)=6-

2

3

(m-1)2=-

2

3

(m+2) (m-4) ，h(m)=m(m-1)-

2

3

(m-1)2= 

1

3

(m+2)(m-1)，
所以
①當(dāng)m＞4或-2＜m＜1時(shí)，h（2）-h（m）＜0，所以h（x）=0在（-2，m）上有解，且只有一解
②當(dāng)1＜m＜4時(shí)，h（-2）＞0且h（m）＞0，但由于h(0)=-

2

3

(m-1)2 ＜0，
所以h（x）=0在（-2，m）上有解，且有兩解
③當(dāng)m=1時(shí)，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(dāng)m=4時(shí)，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(duì)于任意的m＞-2，方程g（x）=

2

3

(m-1)2在區(qū)間（-2，m）上均有實(shí)數(shù)根
且當(dāng)m≥4或-2＜m≤1時(shí)，有唯一的實(shí)數(shù)解；當(dāng)1＜m＜4時(shí)，有兩個(gè)實(shí)數(shù)解．

點(diǎn)評(píng)：考查函數(shù)在某點(diǎn)取得極值的條件和導(dǎo)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(gè)數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值問(wèn)題，體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化的思想方法，再求函數(shù)最值中，又用到了分類(lèi)討論的思想；屬難題．