(本小题满分12分)
已知函数
。
(Ⅰ)求函数的定义域,并判断
的单调性;
(Ⅱ)若;
(Ⅲ)当(
为自然对数的底数)时,设
,若函数
的极值存在,求实数
的取值范围以及函数
的极值。
(本小题满分12分)
已知函数
。
(Ⅰ)求函数的定义域,并判断
的单调性;
(Ⅱ)若;
(Ⅲ)当(
为自然对数的底数)时,设
,若函数
的极值存在,求实数
的取值范围以及函数
的极值。
(Ⅰ)
当
(Ⅱ)
(Ⅲ)时,函数
有极值;
当时
的极大值为
,
的极小值为
当时,
的极大值为
本小题主要考查函数、数列的极限、导数应用等基础知识、考查分类整合思想、推理和运算能力。
(Ⅰ)由题意知
当
当
当….(4分)
(Ⅱ)因为
由函数定义域知>0,因为n是正整数,故0<a<1.
所以
(Ⅲ)
令
当m=0时,有实根
,在
点左右两侧均有
故无极值
当时,
有两个实根
当x变化时,、
的变化情况如下表所示:
| | | | | |
| + | 0 | - | 0 | + |
| ↗ | 极大值 | ↘ | 极小值 | ↗ |
的极大值为
,
的极小值为
当时,
在定义域内有一个实根,
同上可得的极大值为
综上所述,时,函数
有极值;
当时
的极大值为
,
的极小值为
当时,
的极大值为