已知a>0,f(x)=ax2-2x+1+ln(x+1),l是曲线y=f(x)在点P(0,f(0))处的切线.(Ⅰ)求l的方程;

已知a>0,f(x)=ax2-2x+1+ln(x+1),l是曲线y=f(x)在点P(0,f(0))处的切线.(Ⅰ)求l的方程;(Ⅱ)若切线l与曲线y=f(x)有且只有一个... 已知a>0,f(x)=ax2-2x+1+ln(x+1),l是曲线y=f(x)在点P(0,f(0))处的切线.(Ⅰ)求l的方程;(Ⅱ)若切线l与曲线y=f(x)有且只有一个公共点,求a的值;(Ⅲ)证明对任意的a=n(n∈N*),函数y=f(x)总有单调递减区间,并求出f(x)单调递减区间的长度的取值范围.(区间[x1,x2]的长度=x2-x1) 展开
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Kyoya诺LZ2
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(Ⅰ)∵f(x)=ax2-2x+1+ln(x+1),且点P(0,f(0))为切点,
∴f(0)=1,
f(x)=2ax-2+
1
x+1
=
2ax2+(2a-2)x-1
x+1

∴切线的斜率k=f′(0)=-1,又切点P(0,1),
∴由点斜式可得,y-1=-1×(x-0),即x+y-1=0,
∴切线l的方程为x+y-1=0;
(Ⅱ)切线l与曲线y=f(x)有且只有一个公共点等价于方程ax2-2x+1+ln(x+1)=-x+1有且只有一个实数解,
令h(x)=ax2-x+ln(x+1),则h(x)=0有且只有一个实数解,
∵h(0)=0,
∴h(x)=0有一个解为x=0,
h(x)=2ax-1+
1
x+1
=
2ax2+(2a-1)x
x+1
=
2ax[x-(
1
2a
-1)]
x+1

a=
1
2
h(x)=
x2
x+1
≥0(x>-1),h(x)
在(-1,+∞)上单调递增,
∴x=0是方程h(x)=0的唯一解,
a=
1
2
符合题意;
0<a<
1
2
h(x)=0
x1=0,x2=
1
2a
-1>0

列表如下:
x (-1,0) 0  (0,
1
2a
-1)
1
2a
-1
 (
1
2a
-1,+∞)
h′(x) + 0 - 0 +
h(x) 极大值0 极小值
h(
1
2a
-1)<h(0)=0,h(
1
a
)=a×
1
a2
-
1
a
+ln(
1
a
+1)>0

∴方程h(x)=0在(
1
2a
-1,+∞)
上还有一解,
∴方程h(x)=0的解不唯一;
∴0<a<
1
2
不符合题意;
③当a>
1
2
h(x)=0
x1=
1
2a
-1
,x2=0,
列表如下:
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x  (-1,
1
2a
-1)

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