问题 解答题
已知函数f(x)=
1
3
x3-2x2+ax(a∈R,x∈R)
在曲线y=f(x)的所有切线中,有且仅有一条切线l与直线y=x垂直.
(Ⅰ)求a的值和切线l的方程;
(Ⅱ)设曲线y=f(x)上任一点处的切线的倾斜角为θ,求θ的取值范围.
答案

(Ⅰ)∵f(x)=

1
3
x2-2x2+ax,

∴f/(x)=x2-4x+a.(2分)

∵在曲线y=f(x)的所有切线中,有且仅有一条切线l与直线y=x垂直,

∴x2-4x+a=-1有且只有一个实数根.

∴△=16-4(a+1)=0,

∴a=3.(4分)

∴x=2,f(2)=

2
3

∴切线l:y-

2
3
=-(x-2),即3x+3y-8=0.(7分)

(Ⅱ)∵f/(x)=x2-4x+3=(x-2)2-1≥-1.(9分)

∴tanθ≥-1,(10分)

∵θ∈[0,π),

θ∈[0,

π
2
)∪[
4
,π)(13分)

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