解题思路:(1)由已知得f′(x)=(x3-3x2-9x+t+3)ex,令g(x)=x3-3x2-9x+t+3,由此能求出t的取值范围.
(2)由已知得x3-3x2-9x+t+3=(x-a)(x-b)(x-c)=x3-(a+b+c)x2+(ab+bc+ac)x-abc,由此能求出f(x)的零点.
(3)不等式f(x)≤x等价于(x3-6x2+3x+t)ex≤x,转化为存在实数t∈[0,2],使对任意的x∈[1,m],不等式t≤xe-x-x3+6x2-3x恒成立.设φ(x)=e-x-x2+6x-3,则φ′(x)=-e-x-2x+6.由此能求出使命题成立的正整数m的最大值为5.
(1)∵f(x)=(x3-6x2+3x+t)ex,t∈R.
∴f′(x)=(3x2-12x+3)ex+(x3-6x2+3x+t)
=(x3-3x2-9x+t+3)ex,
∵f(x)有3个极值点,∴x3-3x2-9x+t+3=0有3个不同的根,(2分)
令g(x)=x3-3x2-9x+t+3,则g′(x)=3x2-6x-9=3(x+1)(x-3),
从而函数g(x)在(-∞,-1),(3,+∞)上递增,在(-1,3)上递减.
∵g(x)有3个零点,∴
g(−1)>0
g(3)<0,∴-8<t<24.(4分)
(2)∵a,b,c是f(x)的三个极值点
∴x3-3x2-9x+t+3=(x-a)(x-b)(x-c)
=x3-(a+b+c)x2+(ab+bc+ac)x-abc,(6分)
∴
a+b+c=3
ab+ac+bc=−9
t+3=−abc
a+c=2b2,∴b=1或b=-[3/2](舍,∵b∈(-1,3))
∴
a=1−2
3
b=1
c=1+2
3,
∴f(x)的零点分别为1-2
3,1,1+2
3.(10分)
(3)不等式f(x)≤x,等价于(x3-6x2+3x+t)ex≤x,
即t≤xe-x-x3+6x2-3x.
转化为存在实数t∈[0,2],使对任意的x∈[1,m],
不等式t≤xe-x-x3+6x2-3x恒成立.
即不等式0≤xe-x-x3+6x2-3x在x∈[1,m]上恒成立.
即不等式0≤e-x-x2+6x-3在x∈[1,m]上恒成立.(12分)
设φ(x)=e-x-x2+6x-3,则φ′(x)=-e-x-2x+6.
设r(x)=φ′(x)=-e-x-2x+6,则r′(x)=e-x-2.
因为1≤x≤m,有r′(x)<0.所以r(x)在区间[1,m]上是减函数.
又r(1)=4-e-1>0,r(2)=2-e-2>0,r(3)=-3-3<0,
故存在x0∈(2,3),使得r(x0)=φ′(x0)=0.
当1≤x<x0时,有φ′(x)>0,当x>x0时,有φ′(x)<0.
从而y=φ(x)在区间[1,x0]上递增,在区间[x0,+∞)上递减.
又φ(1)=e-1+4>0,φ(2)=e-2+5>0,φ(3)=e-3+6>0,
φ(4)=e-4+5>0,φ(5)=e-5+2>0,φ(6)=e-6-3<0.
所以,当1≤x≤5时,恒有φ(x)>0;
当x≥6时,恒有φ(x)<0.
故使命题成立的正整数m的最大值为5.(16分)
点评:
本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究函数的极值.
考点点评: 本题考查实数的取值范围的求法,考查函数的零点的求法,考查正整数的最大值的求法,解题时要认真审题,注意构造法和等价转化思想的合理运用.