【分析】(1)f′(x)=6x2﹣2ax=6x(x﹣).令f′(x)=6x(x﹣
)=0,解得x=0,或
.对a分类讨论,即可得出单调性.
(2)对a分类讨论,利用(1)的结论即可得出.
【解答】解:(1)f′(x)=6x2﹣2ax=6x(x﹣).
令f′(x)=6x(x﹣)=0,解得x=0,或
.
①a=0时,f′(x)=6x2≥0,函数f(x)在R上单调递增.
②a>0时,函数f(x)在(﹣∞,0),(,+∞)上单调递增,在(0,
)上单调递减.
③a<0时,函数f(x)在(﹣∞,),(0,+∞)上单调递增,在(
,0)上单调递减.
(2)由(1)可得:
①a=0时,函数f(x)在[0,1]上单调递增.则f(0)=b=﹣1,f(1)=2﹣a+b=1,解得b=﹣1,a=0,满足条件.
②a>0时,函数f(x)在[0,]上单调递减.
≥1,即a≥
时,函数f(x)在[0,1]上单调递减.则f(0)=b=1,f(1)=2﹣a+b=﹣1,解得b=1,a=4,满足条件.
0<<1,即0<a<
时,函数f(x)在[0,
)上单调递减,在(
,1]上单调递增.则f(
)=
﹣a×
+b=﹣1,
而f(0)=b,f(1)=2﹣a+b>b,∴f(1)=2﹣a+b=1,联立解得:无解,舍去.
③a<0时,函数f(x)在[0,1]上单调递增,则f(0)=b=﹣1,f(1)=2﹣a+b=1,解得b=﹣1,a=0,不满足条件,舍去.
综上可得:存在a,b,使得f(x)在区间[0,1]的最小值为﹣1且最大值为1.
a,b的所有值为:,或
.
【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性、方程与不等式的解法、分类讨论方法、等价转化方法,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
21.已知曲线C:y=,D为直线y=﹣
上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.
(1)证明:直线AB过定点;
(2)若以E(0,)为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求四边形ADBE的面积.
【分析】(1)求得y=的导数,可得切线的斜率,可得切线DA,DB的方程,求得交点D的坐标,可得AB的方程,化简可得AB恒过定点;
(2)设直线AB的方程为y=kx+,由(1)可得x1+x2=2k,x1x2=﹣1,求得AB中点H(k,k2+
),由H为切点可得E到直线AB的距离即为|EH|,求得k,再由四边形ADBE的面积为S△ABE+S△ABD,运用点到直线的距离公式和弦长公式,计算可得所求值.
【解答】解:(1)证明:y=的导数为y′=x,
设切点A(x1,y1),B(x2,y2),即有y1=,y2=
,
切线DA的方程为y﹣y1=x1(x﹣x1),即为y=x1x﹣,
切线DB的方程为y=x2x﹣,
联立两切线方程可得x=(x1+x2),
可得y=x1x2=﹣
,即x1x2=﹣1,
直线AB的方程为y﹣=
(x﹣x1),
即为y﹣=
(x1+x2)(x﹣x1),
可化为y=(x1+x2)x+
,
可得AB恒过定点(0,);
(2)法一:设直线AB的方程为y=kx+,
由(1)可得x1+x2=2k,x1x2=﹣1,
AB中点H(k,k2+),
由H为切点可得E到直线AB的距离即为|EH|,
可得=
,
解得k=0或k=±1,
即有直线AB的方程为y=或y=±x+
,
由y=可得|AB|=2,四边形ADBE的面积为S△ABE+S△ABD=
×2×(1+2)=3;