题目内容

已知x=-2和x=1为函数f(x)=x2ex-1+ax3+bx2(a,b∈R)的两个极值点.
(1)求a和b的值        
(2)设g(x)=
2
3
x3-x2
,比较f(x)和g(x)的大小.
考点:利用导数研究函数的极值,函数单调性的性质
专题:计算题,导数的综合应用
分析:(1)根据题意,求出f(x)的导函数,令导函数在-2,1处的值为0,列出方程组,求出a,b的值.
(2)求出f(x)-g(x)的解析式,将差因式分解,构造函数h(x),利用导函数求出h(x)的最小值,判断出差的符号,判断出f(x)与g(x)的大小关系.
解答: 解:(1)f'(x)=2xex-1+x2ex-1+3ax2+2bx=xex-1(x+2)+x(3ax+2b),
由x=-2和x=1为f(x)的极值点,得
f′(-2)=0
f′(1)=0

-6a+2b=0
3+3a+2b=0

解得
a=-
1
3
b=-1

(2)由(1)得f(x)=x2ex-1-
1
3
x3-x2
故f(x)-g(x)=x2ex-1-
1
3
x3-x2-(
2
3
x3-x2
)=x2(ex-1-x).
令h(x)=ex-1-x,则h'(x)=ex-1-1.
令h'(x)=0,得x=1.
h'(x)、h(x)随x的变化情况如表:
x(-∞,1)1(1,+∞)
h'(x)-0+
h(x)0
由上表可知,当x=1时,h(x)取得极小值,也是最小值;即当x∈(-∞,+∞)时,h(x)≥h(1),
也就是恒有h(x)≥0.
又x2≥0,所以f(x)-g(x)≥0,
故对任意x∈(-∞,+∞),恒有f(x)≥g(x).
点评:本题考查函数在极值点处的导数值为0;考查利用导数判断函数的单调性、考查通过导数求函数的最值进一步证明不等式.属于中档题.
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