33.(2009福建卷文)(本小题满分12分)
已知函数
且![]()
(I)试用含
的代数式表示
;
(Ⅱ)求
的单调区间;
(Ⅲ)令
,设函数
在
处取得极值,记点
,证明:线段
与曲线
存在异于
、
的公共点;
解法一:
(I)依题意,得![]()
由
得![]()
(Ⅱ)由(I)得
(
故![]()
令
,则
或![]()
①当
时,![]()
当
变化时,
与
的变化情况如下表:
|
|
|
|
|
|
|
+ |
- |
+ |
|
|
单调递增 |
单调递减 |
单调递增 |
由此得,函数
的单调增区间为
和
,单调减区间为![]()
②由
时,
,此时,
恒成立,且仅在
处
,故函数
的单调区间为R
③当
时,
,同理可得函数
的单调增区间为
和
,单调减区间为![]()
综上:21世纪教育网
![]()
当
时,函数
的单调增区间为
和
,单调减区间为
;
当
时,函数
的单调增区间为R;
当
时,函数
的单调增区间为
和
,单调减区间为![]()
(Ⅲ)当
时,得![]()
由
,得![]()
由(Ⅱ)得
的单调增区间为
和
,单调减区间为![]()
所以函数
在
处取得极值。
故![]()
所以直线
的方程为![]()
由
得
令![]()
易得
,而
的图像在
内是一条连续不断的曲线,
故
在
内存在零点
,这表明线段
与曲线
有异于
的公共点
解法二:
(I)同解法一
(Ⅱ)同解法一。
(Ⅲ)当
时,得
,由
,得![]()
由(Ⅱ)得
的单调增区间为
和
,单调减区间为
,所以函数
在
处取得极值,21世纪教育网
![]()
故![]()
所以直线
的方程为
由
得![]()
解得![]()
![]()
所以线段
与曲线
有异于
的公共点