题目内容
【题目】(20)(本小题满分13分)
已知函数
,
,其中
是自然对数的底数.
(Ⅰ)求曲线
在点
处的切线方程;
(Ⅱ)令
,讨论
的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值.
【答案】(Ⅰ)
.
(Ⅱ)综上所述:
当
时,
在
上单调递减,在
上单调递增,
函数
有极小值,极小值是
;
当
时,函数
在
和
和
上单调递增,在
上单调递减,函数
有极大值,也有极小值,
极大值是![]()
极小值是
;
当
时,函数
在
上单调递增,无极值;
当
时,函数
在
和
上单调递增,
在
上单调递减,函数
有极大值,也有极小值,
极大值是
;
极小值是
.
【解析】解:(Ⅰ)由题意![]()
又
,
所以
,
因此 曲线
在点
处的切线方程为
,
即
.
(Ⅱ)由题意得
,
因为![]()
![]()
,
令![]()
则![]()
所以
在
上单调递增.
所以 当
时,
单调递减,
当
时,![]()
(1)当
时,![]()
![]()
当
时,
,
单调递减,
当
时,
,
单调递增,
所以 当
时
取得极小值,极小值是
;
(2)当
时,![]()
由
得
,![]()
①当
时,
,
当
时,
,
单调递增;
当
时,
,
单调递减;
当
时,
,
单调递增.
所以 当
时
取得极大值.
极大值为
,
当
时
取到极小值,极小值是
;
②当
时,
,
所以 当
时,
,函数
在
上单调递增,无极值;
③当
时,![]()
所以 当
时,
,
单调递增;
当
时,
,
单调递减;
当
时,
,
单调递增;
所以 当
时
取得极大值,极大值是
;
当
时
取得极小值.
极小值是
.
综上所述:
当
时,
在
上单调递减,在
上单调递增,
函数
有极小值,极小值是
;
当
时,函数
在
和
和
上单调递增,在
上单调递减,函数
有极大值,也有极小值,
极大值是![]()
极小值是
;
当
时,函数
在
上单调递增,无极值;
当
时,函数
在
和
上单调递增,
在
上单调递减,函数
有极大值,也有极小值,
极大值是
;
极小值是
.
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