问题 解答题
已知函数f(x)=
1
3
x3-(2a+1)x2+3a(a+2)x+1.a∈R.
(1)当a=0时,求曲线y=f(x)在点(3,f(3))处的切线方程;
(2)当函数y=f′(x)在(0,4)上有唯一的零点时,求实数a的取值范围.
答案

(1)当a=0时,f(x)=

1
3
x3-x2+1,

∴f(3)=1,

∵f'(x)=x2-2x-----------------------------(2分)

∴曲线在点(3,1)处的切线的斜率k=f'(3)=3

∴所求的切线方程为y-1=3(x-3),即y=3x-8----------------(4分)

(2)∵f'(x)=x2-2(2a+1)x+3a(a+2)=(x-3a)(x-a-2)

∴x1=3a,x2=a+2-----------------------------------------------(6分)

①当x1=x2时,3a=a+2,解得a=1,这时x1=x2=3,函数y=f'(x)在(0,4)上有唯一的零点,故a=1为所求;(7分)

②当x1>x2时,即3a>a+2⇒a>1,这时x1>x2>3,

又函数y=f'(x)在(0,4)上有唯一的零点,

3<x2<4
x1≥4.
3<a+2<4
3a≥4.
4
3
≤a<2,-----------------------(10分)

③当x1<x2时,即a<1,这时x1<x2<3

又函数y=f'(x)在(0,4)上有唯一的零点,

x1≤0
0<x2<3.
3a≤0
0<a+2<3.
⇒-2<a≤0------------------------(13分)

综上得当函数y=f'(x)在(0,4)上有唯一的零点时,-2<a≤0或

4
3
≤a<2或a=1.----------------(14分)

单项选择题 A3/A4型题
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