(Ⅰ).令f'(2)=0,能求出a的值.
(Ⅱ)当a=0时,.故f(x)的单调增区间是(0,+∞);单调减区间是(-1,0).当a>0时,令f'(x)=0,得x1=0,或.当0<a<1时,列表讨论f(x)与f'(x)的情况能求出f(x)的单调区间.
(Ⅲ)由(Ⅱ)知 a≤0时,f(x)在(0,+∞)上单调递增,由f(0)=0,知不合题意.当0<a<1时,f(x)在(0,+∞)的最大值是,由,知不合题意.当a≥1时,f(x)在(0,+∞)单调递减,可得f(x)在[0,+∞)上的最大值是f(0)=0,符合题意.由此能求出f(x)在[0,+∞)上的最大值是0时,a的取值范围是[1,+∞).
(理)(本小题满分12分)
(Ⅰ)【解析】
.
依题意,令f'(2)=0,解得 .
经检验,时,符合题意.…(4分)
(Ⅱ)【解析】
①当a=0时,.
故f(x)的单调增区间是(0,+∞);单调减区间是(-1,0).
②当a>0时,令f'(x)=0,得x1=0,或.
当0<a<1时,f(x)与f'(x)的情况如下:
x (-1,x1) x1 (x1,x2) x2 (x2,+∞)
f'(x) - + -
f(x) ↘ f(x1) ↗ f(x2) ↘
所以,f(x)的单调增区间是;单调减区间是(-1,0)和.
当a=1时,f(x)的单调减区间是(-1,+∞).
当a>1时,-1<x2<0,f(x)与f'(x)的情况如下:
x (-1,x2) x2 (x2,x1) x1 (x1,+∞)
f'(x) - + -
f(x) ↘ f(x2) ↗ f(x1) ↘
所以,f(x)的单调增区间是;单调减区间是和(0,+∞).
③当a<0时,f(x)的单调增区间是(0,+∞);单调减区间是(-1,0).
综上,当a≤0时,f(x)的增区间是(0,+∞),减区间是(-1,0);
当0<a<1时,f(x)的增区间是,减区间是(-1,0)和;
当a=1时,f(x)的减区间是(-1,+∞);
当a>1时,f(x)的增区间是;减区间是和(0,+∞).
…(10分)
(Ⅲ)由(Ⅱ)知 a≤0时,f(x)在(0,+∞)上单调递增,由f(0)=0,知不合题意.
当0<a<1时,f(x)在(0,+∞)的最大值是,
由,知不合题意.
当a≥1时,f(x)在(0,+∞)单调递减,
可得f(x)在[0,+∞)上的最大值是f(0)=0,符合题意.
所以,f(x)在[0,+∞)上的最大值是0时,a的取值范围是[1,+∞).…(12分)