题目内容
已知:函数.(其中e为自然对数的底数,e=2.71828…〉.
(1) 当时,求函数的图象在点处的切线方程;
(2) 当时,试求函数的极值;
(3)若,则当时,函数的图象是否总在不等式所表示的平面区域内,请写出判断过程.
(1) 当时,求函数的图象在点处的切线方程;
(2) 当时,试求函数的极值;
(3)若,则当时,函数的图象是否总在不等式所表示的平面区域内,请写出判断过程.
解析:
(1)
所以,当时函数的图象在点处的切线的斜率为1
故所求切线方程为……………………..2分
(2)当时恒成立,函数定义域为R
又单调递增,单调递减,单调递增
所以函数的极大值为,极大值为…………………..5分
(3)①当时
法一:因为函数在单调递增,所以其最小值为,而函数在的最大值为1,所以函数图象总在不等式所表示的平面区域内……………..6分
法二:因为
而当时,
又,,即当时成立
所以函数图象总在不等式所表示的平面区域内……………..6分
②当时,
法一:仿上可得函数在上时,上述结论仍然成立……………..7分
法二:因为,由(2)知
而当时
又,,即当时成立……………..7分
而当时,因为函数递减,其最小值为
所以,下面判断的关系,即判断的关系,
令
单调递增
使得
上单调递减,在单调递增……………………………..10分
所以
即也即
所以函数图象总在不等式所表示的平面区域内……………..12分
(1)
所以,当时函数的图象在点处的切线的斜率为1
故所求切线方程为……………………..2分
(2)当时恒成立,函数定义域为R
又单调递增,单调递减,单调递增
所以函数的极大值为,极大值为…………………..5分
(3)①当时
法一:因为函数在单调递增,所以其最小值为,而函数在的最大值为1,所以函数图象总在不等式所表示的平面区域内……………..6分
法二:因为
而当时,
又,,即当时成立
所以函数图象总在不等式所表示的平面区域内……………..6分
②当时,
法一:仿上可得函数在上时,上述结论仍然成立……………..7分
法二:因为,由(2)知
而当时
又,,即当时成立……………..7分
而当时,因为函数递减,其最小值为
所以,下面判断的关系,即判断的关系,
令
单调递增
使得
上单调递减,在单调递增……………………………..10分
所以
即也即
所以函数图象总在不等式所表示的平面区域内……………..12分
略
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