已知函數(shù),其中a∈R.
(Ⅰ)當(dāng)a=1時,求曲線y=f(x)在原點處的切線方程;
(Ⅱ)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅲ)若f(x)在[0,+∞)上存在最大值和最小值,求a的取值范圍.
【答案】分析:(Ⅰ)當(dāng)a=1時,先對函數(shù)求導(dǎo),然后求出 f'(0),即取消在原點處的切線斜率,可求得曲線y=f(x)在原點處的切線方程
(Ⅱ)先對函數(shù)求導(dǎo),然后根據(jù)導(dǎo)數(shù)的符號可判斷函數(shù)的單調(diào)區(qū)間
(III)由(Ⅱ)中函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,可求出函數(shù)的最值取得的條件,然后可求a的范圍
解答:(Ⅰ)解:當(dāng)a=1時,.    …(2分)
由 f'(0)=2,得曲線y=f(x)在原點處的切線方程是2x-y=0.…(3分)
(Ⅱ)解:對函數(shù)求導(dǎo)可得,                          …(4分)
①當(dāng)a=0時,
所以f(x)在(0,+∞)單調(diào)遞增,在(-∞,0)單調(diào)遞減.          …(5分)
當(dāng)a≠0,
②當(dāng)a>0時,令f'(x)=0,得x1=-a,,f(x)與f'(x)的情況如下:
x(-∞,x1x1(x1,x2x2(x2,+∞)
f'(x)-+-
f(x)f(x1f(x2
故f(x)的單調(diào)減區(qū)間是(-∞,-a),;單調(diào)增區(qū)間是.  …(7分)
③當(dāng)a<0時,f(x)與f'(x)的情況如下:
x(-∞,x2x2(x2,x1x1(x1,+∞)
f'(x)+-+
f(x)f(x2f(x1
所以f(x)的單調(diào)增區(qū)間是;單調(diào)減區(qū)間是,(-a,+∞).…(9分)
(Ⅲ)解:由(Ⅱ)得,a=0時不合題意.                       …(10分)
當(dāng)a>0時,由(Ⅱ)得,f(x)在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,
所以f(x)在(0,+∞)上存在最大值
設(shè)x為f(x)的零點,易知,且.從而x>x時,f(x)>0;x<x時,f(x)<0.
若f(x)在[0,+∞)上存在最小值,必有f(0)≤0,解得-1≤a≤1.
所以a>0時,若f(x)在[0,+∞)上存在最大值和最小值,a的取值范圍是(0,1].…(12分)
當(dāng)a<0時,由(Ⅱ)得,f(x)在(0,-a)單調(diào)遞減,在(-a,+∞)單調(diào)遞增,
所以f(x)在(0,+∞)上存在最小值f(-a)=-1.
若f(x)在[0,+∞)上存在最大值,必有f(0)≥0,解得a≥1,或a≤-1.
所以a<0時,若f(x)在[0,+∞)上存在最大值和最小值,a的取值范圍是(-∞,-1].
綜上,a的取值范圍是(-∞,-1]∪(0,1].                    …(14分)
點評:本題主要考查了函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的幾何意義的應(yīng)用,導(dǎo)數(shù)在函數(shù)的單調(diào)區(qū)間及函數(shù)的最值求解中的應(yīng)用,屬于中檔試題
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(Ⅰ)若a=2,求曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線方程;
(Ⅱ)求f(x)在區(qū)間[2,3]上的最大值和最小值.

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