题目内容
【题目】已知函数(且).
(1)讨论函数的单调性;
(2)若,讨论函数在区间上的最值.
【答案】(1)见解析;(2)见解析.
【解析】
(1)求出,分三种情况讨论的范围,在定义域内,分别由求出的范围,可得增区间;由求出的范围, 可得减区间;(2)由(1)得,当时,函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,分四种情况讨论,分别利用导数判断函数在上的单调性,利用单调性求出极值,与的值比较大小,进而可得结果.
(1)函数的定义域是.
.
当时,令,得;令,得,
所以函数在区间上单调递增,在区间上单调递减;
当时,令,得;令,得,
所以函数在区间上单调递减,在区间上单调递增.
(2)由(1)得,当时,函数在区间上单调递减,在区间上单调递增.
①当,即时,函数在区间上单调递减,所以函数在上的最大值为,最小值为;
②当,即时,函数在区间上单调递增,所以函数在上的最大值为,最小值为;
③当,即时,函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,所以函数在上的最小值为.
最大值为与中的较大者.下面比较与的大小:
因为 ,
令,得,化简得,
解得 .因为,且,
所以.
所以当时,,函数在上的最大值为;
当时,,函数在上的最大值为;
当时,,函数在上的最大值为.
综上,当时,函数在上的最大值为,最小值为;
当时,函数在上的最大值为;最小值为;
当时,函数在上的最大值为,最小值为;
当时,函数在上的最大值为,最小值为.
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