解答题已知函数(a∈R).
(1)函数f(x)的图象在点(-1,f(-1))处的切线方程为12x-y+b=0(b∈R),求a与b的值;
(2)若a<0,求函数f(x)的极值;
(3)是否存在实数a使得函数f(x)在区间[0,2]上有两个零点?若存在,求出a的取值范围;若不存在,说明理由.
网友回答
解:(Ⅰ)已知函数(a∈R).
则导数f′(x)=ax2-(a+1)x+1,
函数f(x)的图象在x=-1处的切线方程为12x-y+b=0可知:f′(-1)=a+(a+1)+1=12,f(-1)=--(a+1)-1-=-12+b,
解得a=5,b=6;
(2)f′(x)=ax2-(a+1)x+1=a(x-1)(x-)∵a<0,∴<1,(-∞,)(,1)1(1,+∞)f′(x)-0+0-f(x)递减极小值递增极大值递减∴f(x)极大值=f()=,f(x)极大值=f(1)=-(a-1)(3)f()==,f(1)=-(a-1)f(2)=(2a-1),f(0)=-<0,①当a≤时f(x)在[0,1]上为增函数,在[1,2]上为减函数,f(0)=-<0,f(1)=-(a-1)>0,f(2)=(2a-1)≤0,所以f(x)在区间[0,1],(1,2]上各有一个零点,即在[0,2]上有两个零点;当 <a≤1时,f(x)在[0,1]上为增函数,在(1,)上为减函数,(,2)上为增函数,f(0)=-<0,f(1)=-(a-1)>0,f()=>0,f(2)=(2a-1)>0,所以f(x)只在区间[0,1]上有一个零点,故在[0,2]上只有一个零点;③当a>1时,f(x)在[0,]上为增函数,在(,1)上为减函数,(1,2)上为增函数,f(0)=-<0,f()=<0,f(1)=-(a-1)<0,f(2)=(2a-1)>0,,所以f(x)只在区间(1,2)上有一个零点,故在[0,2]上只有一个零点;故存在实数a,当a≤时,函数f(x)在区间[0,2]上有两个零点.解析分析:(1)函数f(x)的图象在x=-1处的切线方程为12x-y+b=0,可知:f′(-1)=12,f(-1)=-12+b,可解a,b的值;(2)对f(x)进行求导,求出极值点,列出表格,进而求函数f(x)的极值;(3)求出f(),f(1),f(2)的值,讨论与1,2值的大小,利用零点定理进行判断.点评:本题考查利用导数研究函数的单调性,考查存在性问题,突出考查函数的零点定理,分类讨论数学思想及综合分析与运算的能力,属于难题.