题目内容
(本题满分12分)
已知函数
,
为实数,
.
(Ⅰ)若
在区间
上的最小值、最大值分别为
、1,求
、
的值;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,求经过点
且与曲线
相切的直线
的方程;
(Ⅲ)设函数
,试判断函数
的极值点个数.
【答案】
(Ⅲ)当
时,
,函数
为单调递增,极值点个数为0;
当
时,此时方程
有两个不相等的实数根,根据极值点的定义,
可知函数
有两个极值点.
【解析】本试题主要考查了导数在研究函数中的运用。
(1)因为函数
,
为实数,
.求解导数。判定单调性和最值,结合
在区间
上的最小值、最大值分别为
、1得到参数
、
的值;
(2)在(Ⅰ)的条件下,先求解导数值,然后得到经过点
且与曲线
相切的直线
的方程;
(Ⅲ)设函数
,函数
的极值点个数就是分析单调性来得到结论。
解:(Ⅰ)由
,得
,
.
∵
,
,
∴ 当
时,
,
递增;
当
时,
,
递减.
∴
在区间
上的最大值为
,∴
.……………………2分
又
,
,∴
.
由题意得
,即
,得
.
故
,
为所求.
………………………………4分
(Ⅱ)解:由(1)得
,
,点
在曲线
上.
⑴ 当切点为
时,切线
的斜率
,
∴
的方程为
,即
.
……………………5分
⑵当切点
不是切点时,设切点为![]()
,
切线
的斜率
,
∴
的方程为
.
又点
在
上,∴
,
∴
,
∴
,
∴
,即
,∴
.
∴ 切线
的方程为![]()
故所求切线
的方程为
或
. ………………………………8分
(Ⅲ)解:
.
∴ ![]()
![]()
二次函数
的判别式为
,
令
,得:![]()
令
,得
………………………………10分
∵
,
,
∴当
时,
,函数
为单调递增,极值点个数为0;
当
时,此时方程
有两个不相等的实数根,根据极值点的定义,
可知函数
有两个极值点.
………………………………12分
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