(本小题满分14分)
设函数
(
),其中
.
(Ⅰ)当
时,求曲线
在点
处的切线方程;
(Ⅱ)当
时,求函数
的极大值和极小值;
(Ⅲ)当
时,是否存在函数
图像上两点以及函数
图像上两点,使得以这四点为顶点的四边形ABCD满足如下条件:1四边形ABCD是平行四边形;2
轴;3
。若存在,指出四边形ABCD的个数;若不存在,说明理由。
(本小题满分14分)
设函数
(
),其中
.
(Ⅰ)当
时,求曲线
在点
处的切线方程;
(Ⅱ)当
时,求函数
的极大值和极小值;
(Ⅲ)当
时,是否存在函数
图像上两点以及函数
图像上两点,使得以这四点为顶点的四边形ABCD满足如下条件:1四边形ABCD是平行四边形;2
轴;3
。若存在,指出四边形ABCD的个数;若不存在,说明理由。
(Ⅰ)当
时,
,得
,且
,
.
所以,曲线
在点
处的切线方程是
,
整理得
.
(Ⅱ)解:
,
.
令
,解得
或
.
由于
,以下分两种情况讨论.
(1)若
,当
变化时,
的正负如下表:
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因此,函数
在
处取得极小值
,且
;
函数
在
处取得极大值
,且
.
(2)若
,当
变化时,
的正负如下表:
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因此,函数
在
处取得极小值
,且
;
函数
在
处取得极大值
,且
.
(Ⅲ)若存在满足题意的四边形ABCD,则方程
至少有两个相异实根,且每个实根对应一条垂直于x轴且与
图像均相交的的线段,这些线段长度均相等。
,![]()
![]()
1
时,
,令
,![]()
令
,得
或![]()
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由表格知,
为
的极大值,
为
的极大值,而
,故
的图像与x轴有且只有一个交点,
有且只有一个零点。
2
时,
,令
,
,
由1知
为
的极大值,
为
的极大值,而
,故
的图像与x轴有三个交点,
有三个零点。
由12知,方程
有四个不同的实根,从小到大依次记为
,这四个根对应的四条线段中的每两条对应一个平行四边形ABCD,共有
6个,所以满足题意的平行四边形ABCD有6个。