解题思路:(I)首要的是求出函数的导数,利用已知函数在x=1处取得极值,可以建立参数a,b的关系,从而利用a表达出b,另外x=1是极值点可得a≠-4,因此要注意对a进行讨论:a<-4和a>-4.(II)对于这类含参数的不等式恒成立问题,可以转化为函数的最值问题来求解,由f(x)≤e2x,得:a≤ex−x2+3x−2 (x≥3),因此构造函数是很容易想到的,即:令g(x)=ex−x2+3x−2,然后求解即可.
(I)f′(x)=(2x+a)ex+(x2+ax+b)ex=ex[x2+(2+a)x+a+b]
由题意知f′(1)=0,即3+2a+b=0,b=-2a-3.
f(x)=ex[x2+(2+a)x-a-3]=ex(x-1)(x+a+3),
∵x=1是函数的一个极值点,∴-a-3≠1,a≠-4
当a<-4时,由f′(x)<0得1<x<-a-3
∴f(x)的单调增区间为(-∞,1),(-a-3,+∞),减区间为(1,-a-3),
当a>-4时,由f′(x)<0得-a-3<x<1
∴f(x)的单调增区间为(-∞,-a-3),(1,+∞),减区间为(-a-3,1).
(II)f(x)≤e2x,得 x2+ax-2a-3≤ex,(x-2)a≤ex-x2+3,
得:a≤
ex−x2+3
x−2 (x≥3)
令g(x)=
ex−x2+3
x−2,则g′(x)=
(x−3)(ex−x +1)
(x−2)2
令h(x)=ex-x+1,则h′(x)=ex-1.
当x≥3时,ex-1>0,即:h(x)≥h(3)=e3-2>0,
∴g′(x)>0,即x≥3时,g(x)为增函数,
∴g(x)≥g(3)=
e3−6
3−2=e3−6
∴a≤e3-6,又a≠-4,
∴实数a的取值范围是:(-∞,-4)∪(-4,e3-6].
点评:
本题考点: 利用导数研究函数的极值;函数恒成立问题.
考点点评: 本题考查了函数的导数及其应用,利用导数求函数的单调区间,对函数的极值的研究,求解一类含参不等式的恒成立问题,是一道很好的综合问题,本题涉及的思想方法有分类讨论思想,转会与化归思想,构造法等.