已知函数f(x)=(ax 2 +bx+c)e x 且f(0)=1,f(1)=0.(I)若f(x)在区间[0,1]上单调递减,求实数

已知函数f(x)=(ax 2 +bx+c)e x 且f(0)=1,f(1)=0.(I)若f(x)在区间[0,1]上单调递减,求实数a的取值范围;(II)当a=0时,是否存在实数m使不等式2f(x)+4xe x ≥mx+1≥-x 2 +4x+1对任意x∈R恒成立?若存在,求出m的值,若不存在,请说明理由.

(1)由f(0)=1,f(1)=0得c=1,a+b=-1,则f(x)=[ax 2 -(a+1)x+1]e x
∴f′(x)=[ax 2 +(a-1)x-a]e x
由题意函数f(x)=(ax 2 +bx+c)e x 在[0,1]上单调递减可得对于任意的x∈(0,1),都有f′(x)<0
当a>0时,因为二次函数y=ax 2 +(a-1)x-a图象开口向上,而f′(0)=-a<0,所以只需要f′(1)=(a-1)e<0,即a<1,故有0<a<1;
当a=1时,对于任意的x∈(0,1),都有f′(x)=(x 2 -1)e x <0,函数符合条件;
当a=0时,对于任意的x∈(0,1),都有f′(x)=-xe x <0,函数符合条件;
当a<0时,因f′(0)=-a>0函数不符合条件;
综上知,a的取值范围是0≤a≤1

(II)当a=0时,f(x)=(1-x)e x ,假设存在实数m使不等式2f(x)+4xe x ≥mx+1≥-x 2 +4x+1对任意x∈R恒成立,

由mx+1≥-x 2 +4x+1得,x 2 +(m-4)x≥0恒成立,∴△=(m-4) 2 ≤0,∴m=4.
下面证明:当m=4时,2f(x)+4xe x ≥mx+1对任意x∈R恒成立,即(2x+2)e x ≥4x+1对任意x∈R恒成立,
令g(x)=(2x+2)e x -4x-1,g′(x)=(2x+4)e x -4,∵g′(0)=0,
当x>0时,2x+4>4,e x >1,∴(2x+4)e x >4,g′(x)>0,g(x)在(0,+∞)上单调递增,

当x<0时,2x+4<4,0<e x <1,∴(2x+4)e x <4,g′(x)<0,g(x)在(-∞0,)上单调递减,

∴g(x)min=g(0)=1>0,∴g(x)>0,即(2x+2)e x ≥4x+1对任意x∈R恒成立.

综上所述,实数m=4使不等式2f(x)+4xe x ≥mx+1≥-x 2 +4x+1对任意x∈R恒成立.

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