已知函数.
(Ⅰ)若f(x)在x=1处取得极大值,求实数a的值;
(Ⅱ)若?m∈R,直线y=kx+m都不是曲线y=f(x)的切线,求k的取值范围;
(Ⅲ)若a>-1,求f(x)在区间[0,1]上的最大值.
网友回答
解:(Ⅰ)因为?f'(x)=x2-(2a+1)x+(a2+a)=(x-a)[x-(a+1)]…(2分)
令f'(x)=0,得x1=(a+1),x2=a
所以f'(x),f(x)随x的变化情况如下表:
x(-∞,a)a(a,a+1)a+1(a+1,+∞)f'(x)+0-0+f(x)极大值极小值…(4分)
因为f(x)在x=1处取得极大值,所以a=1…(5分)
(II)求导数可得…(6分)
因为?m∈R,直线y=kx+m都不是曲线y=f(x)的切线,所以对x∈R成立…(7分)
所以只要f'(x)的最小值大于k,所以…(8分)
(III)因为a>-1,所以a+1>0,
当a≥1时,f'(x)≥0对x∈[0,1]成立,所以当x=1时,f(x)取得最大值…(9分)
当0<a<1时,在x∈(0,a)时,f'(x)>0,f(x)单调递增,在x∈(a,1)时,f'(x)<0,f(x)单调递减,所以当x=a时,f(x)取得最大值…(10分)
当a=0时,在x∈(0,1)时,f'(x)<0,f(x)单调递减,所以当x=0时,f(x)取得最大值f(0)=0…(11分)
当-1<a<0时,在x∈(0,a+1)时,f'(x)<0,f(x)单调递减,在x∈(a+1,1)时,f'(x)>0,f(x)单调递增,又,
当时,f(x)在x=1取得最大值
当时,f(x)在x=0取得最大值f(0)=0
当时,f(x)在x=0,x=1处都取得最大值0.…(14分)
综上所述,当a≥1或时,f(x)取得最大值;当0<a<1时,f(x)取得最大值;当时,f(x)在x=0,x=1处都取得最大值0;当时,f(x)在x=0取得最大值f(0)=0.
解析分析:(Ⅰ)求导数,确定函数的单调性,利用f(x)在x=1处取得极大值,可求实数a的值;(II)求导数,根据?m∈R,直线y=kx+m都不是曲线y=f(x)的切线,可得对x∈R成立,即使f'(x)的最小值大于k;(III)分类讨论,确定函数在区间[0,1]上的单调性,从而可求函数的最大值.
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性与极值,考查导数的几何意义,考查分类讨论的数学思想,属于中档题.