解:(1)記g(x)=e
x-bx.
當(dāng)b=1時,g′(x)=e
x-1.
當(dāng)x>0時,g′(x)>0,所以g(x)在(0,+∞)上為增函數(shù).
又g(0)=1>0,所以當(dāng)x∈(0,+∞)時,g(x)>0.
所以當(dāng)x∈(0,+∞)時,f(x)=|g(x)|=g(x),
所以f′(1)=g′(1)=e-1.
所以曲線y=f(x)在點(1,e-1)處的切線方程為:y-(e-1)=(e-1)(x-1),即y=(e-1)x. …(4分)
(2)f(x)=0同解于g(x)=0,因此,只需g(x)=0有且只有一個解,即方程e
x-bx=0有且只有一個解.
因為x=0不滿足方程,所以方程同解于b=
. …(6分)
令h(x)=
,由h′(x)=
=0得x=1.
當(dāng)x∈(1,+∞)時,h′(x)>0,h(x)單調(diào)遞增,h(x)∈(e,+∞);
當(dāng)x∈(0,1)時,h′(x)<0,h(x)單調(diào)遞減,h(x)∈(e,+∞);
所以當(dāng)x∈(0,+∞)時,方程b=
有且只有一解等價于b=e.…(8分)
當(dāng)x∈(-∞,0)時,h(x)單調(diào)遞減,且h(x)∈(-∞,0),
從而方程b=
有且只有一解等價于b∈(-∞,0).
綜上所述,b的取值范圍為(-∞,0)∪{e}. …(10分)
(3)由g′(x)=e
x-b=0,得x=lnb.
當(dāng)x∈(-∞,lnb)時,g′(x)<0,g(x)單調(diào)遞減.
當(dāng)x∈(lnb,+∞)時,g′(x)>0,g(x)單調(diào)遞增.
所以在x=lnb時,g(x)取極小值g(lnb)=b-blnb=b(1-lnb).
①當(dāng)0<b≤e時,g(lnb)=b-blnb=b(1-lnb)≥0,從而當(dāng)x∈R時,g(x)≥0.
所以f(x)=|g(x)|=g(x)在(-∞,+∞)上無極大值.
因此,在x∈(0,2)上也無極大值. …(12分)
②當(dāng)b>e時,g(lnb)<0.
因為g(0)=1>0,g(2lnb)=b
2-2blnb=b(b-2lnb)>0,
(令k(x)=x-2lnx.由k′(x)=1-
=0得x=2,從而當(dāng)x∈(2,+∞)時,k(x)單調(diào)遞增,
又k(e)=e-2>0,所以當(dāng)b>e時,b-2lnb>0.)
所以存在x
1∈(0,lnb),x
2∈(lnb,2lnb),使得g(x
1)=g(x
2)=0.
此時f(x)=|g(x)|=
所以f(x)在(-∞,x
1)單調(diào)遞減,在(x
1,lnb)上單調(diào)遞增,在(lnb,x
2)單調(diào)遞減,在(x
2,+∞)上單調(diào)遞增. …(14分)
所以在x=lnb時,f(x)有極大值.
因為x∈(0,2),所以當(dāng)lnb<2,即e<b<e
2時,f(x)在(0,2)上有極大值;
當(dāng)lnb≥2,即b≥e
2 時,f(x)在(0,2)上不存在極大值.
綜上所述,在區(qū)間(0,2)上,當(dāng)0<b≤e或b≥e
2時,函數(shù)y=f(x)不存在極大值;
當(dāng)e<b<e
2時,函數(shù)y=f(x),在x=lnb時取極大值f(lnb)=b(lnb-1).…(16分)
分析:(1)記g(x)=e
x-bx,當(dāng)b=1時,g′(x)=e
x-1,從而可得f′(1)=g′(1)=e-1,由此可求切線方程;
(2)f(x)=0同解于g(x)=0,因此,只需g(x)=0有且只有一個解,即方程e
x-bx=0有且只有一個解,因為x=0不滿足方程,所以方程同解于b=
,分類討論可得當(dāng)x∈(0,+∞)時,方程有且只有一解等價于b=e;當(dāng)x∈(-∞,0)時,方程有且只有一解等價于b∈(-∞,0),從而可得b的取值范圍;
(3)由g′(x)=e
x-b=0,得x=lnb,從而可得在x=lnb時,g(x)取極小值g(lnb)=b-blnb=b(1-lnb),再分類討論,即可得到結(jié)論.
點評:本題考查導(dǎo)數(shù)知識的運(yùn)用,考查函數(shù)的單調(diào)性,考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,考查函數(shù)的極值,考查分類討論的數(shù)學(xué)思想,難度較大.