1. 构造辅助函数 $g(x)$ 并利用导数判断其单调性以求出上限
令 g(x)=x2f(x),其中 x∈(0,+∞)。
对 g(x) 求导得:
g′(x)=x3xf′(x)−2f(x)
因为对任意 x∈(0,+∞),恒有 2f(x)<xf′(x)<3f(x) 且 f(x)>0,
所以 xf′(x)−2f(x)>0。
又因为 x>0,所以 x3>0,从而 g′(x)>0。
因此,函数 g(x) 在 (0,+∞) 上单调递增。
2. 利用 $g(x)$ 的单调性得出 $\dfrac{f(3)}{f(4)}$ 的上界
因为 g(x) 在 (0,+∞) 上单调递增,且 3<4,
所以 g(3)<g(4),即:
32f(3)<42f(4)⟹9f(3)<16f(4)
由于 f(x)>0,得 f(4)>0,所以:
f(4)f(3)<169 ①
3. 构造辅助函数 $h(x)$ 并利用导数判断其单调性以求出下限
令 h(x)=x3f(x),其中 x∈(0,+∞)。
对 h(x) 求导得:
h′(x)=x4xf′(x)−3f(x)
因为对任意 x∈(0,+∞),恒有 xf′(x)<3f(x),
所以 xf′(x)−3f(x)<0。
又因为 x>0,所以 x4>0,从而 h′(x)<0。
因此,函数 h(x) 在 (0,+∞) 上单调递减。
4. 利用 $h(x)$ 的单调性得出 $\dfrac{f(3)}{f(4)}$ 的下界
因为 h(x) 在 (0,+∞) 上单调递减,且 3<4,
所以 h(3)>h(4),即:
33f(3)>43f(4)⟹27f(3)>64f(4)
由于 f(4)>0,所以:
f(4)f(3)>6427 ②
5. 综合上下界得出最终范围并选择选项
综合 ① 和 ②,可得:
6427<f(4)f(3)<169
即 f(4)f(3) 的取值范围是 (6427,169)。
对照选项,应选 D。