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已知x=0是函数f(x)=(x2+bx)ex的一个极值点. (1)求f(x); ...

已知x=0是函数f(x)=(x2+bx)ex的一个极值点.
(1)求f(x);
(2)若不等式f(x)>ax3在[,2]内有解,求实数a的取值范围;
(3)函数y=f(x)在x=an(an>0,n∈N*)处的切线与x轴的交点为(an-an+1,0).若a1=1,bn=manfen5.com 满分网+2,问是否存在等差数列{cn},使得b1c1+b2c2+…+bncn=2n+1(2n-1)+n2+2n+2对n∈N*都成立?若存在求出{cn}的通项公式,若不存在,请说明理由.
(1)由f′(x)=[x2+(6+2)x+b]ex和的性质知极值点,f′(x)=0,得b=0,由此能求出f(x); (2)由x2ex>ax3在[,2]内有解,知a<在[,2]内有解,令g(x)=,x∈[,2],则只要a<(g(x))max.再由导数的性质能求出a的范围. (3)由题设知函数y=f(x)在x=an处的切线方程为,由切线与x轴的交点为(an-an+1,0),所以an=anan+1+2an+1.由此得bn+1=2bn-1,bn=2n+1,由此能够导出存在等差数列{cn}对n∈N*都有b1c1+b2c2+…+bncn=2n+1(2n-1)+n2+2n+2. 【解析】 (1)∵f′(x)=[x2+(6+2)x+b]ex, 又x=0是函数f(x)=(x2+bx)ex的一个极值点, ∴f′(x)=0,得b=0,故f(x)=x2ex(2分) (2)∵不等式f(x)>ax3在[,2]内有解,即x2ex>ax3在[,2]内有解, ∴a<在[,2]内有解,令g(x)=,x∈[,2], 则只要a<(g(x))max.(3分) ∵g′(x)=, ∴g(1)=e是该函数的最小值; ∵g()=,g(2)=,g(2)>g(), ∴a的取值范围为(-∞,)(5分) (3)∵f(x)=x2ex,f′(x)=(x2+2x)ex ∴函数y=f(x)在x=an处的切线方程为 ∵切线与x轴的交点为(an-an+1,0), ∴ 化简得an=anan+1+2an+1.(7分) ∵a1=1,bn=,∴b1=3,=bn-2 ∴bn+1-2=1+2bn,整理得bn+1=2bn-1, 即bn+1-1=2(bn-1),∴{bn-1}是公比为2,首项为2的等比数列, ∴bn-1=(b1-1)2n-1,即bn=2n+1.(9分) 假设存在等差数列{cn}对n∈N*都有b1c1+b2c2++bncn=2n+1(2n-1)+n2+2n+2① 当n≥2时有b1c1+b2c2++bn-1cn-1=2n(2n-3)+n2+1② ①-②得bncn=2n(2n+1)+2n+1,即(2n+1)cn=2n(2n+1)+2n+1, ∴当n≥时有,cn=2n+1, 当n=1时,b1c1=9,而b1=3,∴c1=3也适合cn=2n+1. 故{cn}是首项为1,公差为2的等差数列. 即存在等差数列{cn}对n∈N*都有 b1c1+b2c2+…+bncn=2n+1(2n-1)+n2+2n+2.(13分)
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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