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
(2) 当
(3)若
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
故所求切线方程为
(2)当
又
所以函数
(3)①当
法一:因为函数
法二:因为
而当
又
所以函数
②当
法一:仿上可得函数
法二:因为
而当
又
而当
所以,下面判断
令
使得
所以
即
所以函数
略
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