解:(Ⅰ)a=1時,
,
所以g(x)在
處的切線斜率
則過
的切線方程為
,即所求切線方程為
…(4分)
(Ⅱ)
=
,f(x)定義域為(0,+∞)
所以
…(6分)
(i)若a<0,令f′(x)=0,可得x=1
因為在(0,1)上f′(x)<0且在(1,+∞)上f′(x)>0
所以f(x)在x=1處取得極小值
即
由f(x)=0恰有1解,則f(1)=0,即
,解得
…(8分)
(ii)當(dāng)0<a<1時,x,f′(x),f(x)在(0,+∞)的變化情況如下表:
x | (0,a) | a | (a,1) | 1 | (1,+∞) |
y′ | + | 0 | - | 0 | + |
y | ↗ | 極大值 | ↘ | 極小值 | ↗ |
由上表可知,f(x)在x=1處取得極小值
由上表得f(x)在x=a處取得極大值
所以0<a<1滿足f(x)=0恰有一解成立
即0<a<1滿足條件…(10分)
(iii)當(dāng)a=1時,f'(x)≥0,f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,且f(1)<0,f(4)>0
所以,a=1滿足條件…(11分)
綜上,若f(x)=0恰有一解,實數(shù)a的取值范圍是0<a≤1或
…(12分)
分析:(Ⅰ)a=1時,確定切點的坐標(biāo),求得切線斜率,利用點斜式,即可得到切線方程;
(Ⅱ) 求導(dǎo)函數(shù),再分類討論:(i)a<0,可得函數(shù)在(0,1)上f′(x)<0且在(1,+∞)上f′(x)>0,從而可得f(x)在x=1處取得極小值,由f(x)=0恰有1解,可得f(1)=0,從而可求a的值;
(ii)當(dāng)0<a<1時,確定函數(shù)的單調(diào)性,可得函數(shù)的極值,從而可得0<a<1滿足f(x)=0恰有一解成立;
(iii)當(dāng)a=1時,f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,且f(1)<0,f(4)>0,滿足條件.
點評:本題考查導(dǎo)數(shù)知識的運用,考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,考查函數(shù)與方程思想,考查分類討論的數(shù)學(xué)思想,屬于中檔題.