题目内容
【题目】已知函数
,
.
(1)若
.
(ⅰ)求曲线
在点
处的切线方程;
(ⅱ)求函数
在区间
内的极大值的个数.
(2)若
在
内单调递减,求实数
的取值范围.
【答案】(1)(ⅰ)
;(ⅱ)1;(2)
.
【解析】
(1)(ⅰ)求出导函数,得到
与
,利用点斜式得到直线的方程;(ⅱ)研究函数在区间
内单调性,结合极值的定义得到答案;
(2)由题可知
,其中
,分两类情况:
与
,
结合函数的单调性与极值即可得到实数
的取值范围.
(1)(ⅰ)因为
,
所以
,
.
又因为
,
所以曲线
在点
处的切线方程为
,
化简得
.
(ⅱ)当
时,
,
单调递增,此时
无极大值.
当
时,设
,则
,
所以
在
内单调递减.
又因为
,
,
所以在
内存在唯一的
,使得
.
当
变化时,
,
的变化如下表
|
|
|
|
|
| 0 |
|
| ↗ | ↘ |
所以
在
内单调递增,在
内单调递减,此时
有唯一极大值.
综上所述,
在
内的极大值的个数为
.
(2) 由题可知
,其中
.
当
时,
,故
在
内单调递减;
下面设
.
对于
,
,且
,
所以
.
所以当
时,
.
设
,
,
则
.
所以
在
上单调递减.
,
.
当
时,即
时,
,对
,
,
所以
,
在
内单调递增,不符合题意.
当
时,即
时,
,
,
所以
,使
,
因为
在
内单调递减,
所以对
,
,所以
.
所以
在
内单调递增,不符合题意.
所以当
时,
在
内不单调递减.
综上可得
,
故
的取值范围为
.
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