已知函数f(x)=13x3−2x2+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

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  • 解题思路:(1)由已知可得函数的导函数,即切线斜率的函数,因为在曲线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,所以导函数只有一个实根,进而易得a的值与切线1的方程.

    (2)因为在曲线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,显然切线斜率≥-1从而可以解出θ的范围.

    (Ⅰ)∵f(x)=

    1

    3x2−2x2+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)

    点评:

    本题考点: 直线的点斜式方程;直线的倾斜角.

    考点点评: 本题考查了直线的点斜式方程及直线的倾斜角,是一道综合题,应注意运用导函数求解.