Question

已知函数f（x）=13x3+2x2+ax+b，g（x）=ex（cx+d），且函数f（x）的导函数为f′（x），若曲线f（x）和g（

已知函数f（x）=13x3+2x2+ax+b，g（x）=ex（cx+d），且函数f（x）的导函数为f′（x），若曲线f（x）和g（x）都过点A（0，2），且在点A 处有相同的切线y=4x+2．（Ⅰ）求a，b，c，d的值；（Ⅱ）若x≥-2时，mg（x）≥f′（x）-2恒成立，求实数m的取值范围．

Answer 1

（I）由已知得f（0）=2，g（0）=2，f'（0）=4，g'（0）=4，
而f'（x）=x²+4x+a，g'（x）=e^x（cx+d+c）
故b=2，d=2，a=4，c=2…（4分）
（Ⅱ）令φ（x）=2me^x（x+1）-x²-4x-2，
则φ'（x）=2me^x（x+2）-2x-4=2（x+2）（me^x-1）
因φ（0）≥0，则m≥1
令φ'（x）=0得x₁=-lnm，x₂=-2…（6分）
（1）若1≤m＜e²，则-2＜x₁≤0，从而x∈（-2，x₁）时φ'（x）＜0；当x∈（x₁，+∞）时φ'（x）＞0，即φ（x）在 （-2，x₁）单调递减，在（x₁，+∞）单调递增，故φ（x）在[-2，+∞）的最小值φ（x₁），φ(x1)＝2mex1(x1+1)?

x

2 1

?4x1?4＝2x1+2?

x

2 1

?4x1?2＝?

x

2 1

?2x1＝?x1(x1+2)≥0
故当x≥-2时φ（x）≥0，即mg（x）≥f'（x）+2恒成立．   …（8分）
（2）若m=e²，则φ'（x）=2e²（x+2）（e^x-e^-2），从而当x≥-2时φ'（x）≥0，即φ（x）在[-2，+∞）单调递增，而φ（-2）=0，故当x≥-2时φ（x）≥0，即mg（x）≥f'（x）+2恒成立．
（3）若m＞e²，则φ（-2）=-2me^-2+2=-2e^-2（m-e²）＜0，从而当x≥-2时，mg（x）≥f'（x）+2不可能恒成立．       …（11分）
综上：m的取值范围是[1，e²]…（12分）