解题思路:(Ⅰ)求导数,利用导数的几何意义,求出切线的斜率,即可求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)分类讨论,确定函数在区间[1,e]上的单调性,利用最小值为-2,求实数a的取值范围;
(Ⅲ)设g(x)=f(x)+2x,则g(x)=ax2-ax+lnx,只要g(x)在(0,+∞)上单调递增即可.
(Ⅰ)当a=1时,f(x)=x2−3x+lnx,f(x)=2x−3+
1
x.…(2分)
因为f'(1)=0,f(1)=-2.
所以切线方程是y=-2.…(4分)
(Ⅱ)函数f(x)=2ax-(a+2)x+lnx的定义域是(0,+∞).…(5分)
当a>0时,f′(x)=2ax−(a+2)+
1
x=
2ax2−(a+2)x−1
x(x>0)
令f′(x)=0,即f′(x)=
2ax2−(a+2)x+1
x=
(2x−1)(ax−1)
x=0,
所以x=
1
2或x=
1
a.…(7分)
当0<
1
a≤1,即a≥1时,f(x)在[1,e]上单调递增,
所以f(x)在[1,e]上的最小值是f(1)=-2;
当1<
1
a<e时,f(x)在[1,e]上的最小值是f(
1
a)<f(1)=−2,不合题意;
当[1/a≥e时,f(x)在(1,e)上单调递减,
所以f(x)在[1,e]上的最小值是f(e)<f(1)=-2,不合题意…(10分)
(Ⅲ)设g(x)=f(x)+2x,则g(x)=ax2-ax+lnx,
只要g(x)在(0,+∞)上单调递增即可.…(10分)
而g′(x)=2ax−a+
1
x=
2ax2−ax+1
x]
当a=0时,g′(x)=
1
x>0,此时g(x)在(0,+∞)上单调递增;…(11分)
当a≠0时,只需g'(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,因为x∈(0,+∞),只要2ax2-ax+1≥0,
则需要a>0,…(12分)
对于函数y=2ax2-ax+1,过定点(0,1),对称轴x=
1
4>0,只需△=a2-8a≤0,
即0<a≤8.综上0≤a≤8.…(16分)
点评:
本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;导数在最大值、最小值问题中的应用.
考点点评: 本题考查导数在最大值、最小值问题中的应用,考查利用导数研究曲线上某点切线方程,考查学生分析解决问题的能力,属于难题.