题目
已知函数,. (Ⅰ)当时,求曲线在点处的切线方程; (Ⅱ)若函数在上单调递减,试求的取值范围; (Ⅲ)若函数的最小值为,试求的值.
答案:解:由题意可知. (Ⅰ)因为,则,, 所以函数在点处的切线方程为. 即. …………………3分 (Ⅱ)因为函数在上单调递减, 所以当时,恒成立. 即当时,恒成立. …………………5分 显然,当时,函数单调递减, 当时,函数单调递增. 所以要使得“当时,恒成立”, 等价于即所以. …………………7分 (Ⅲ)设,则. ①当,即时,,所以. 所以函数在单增,所以函数没有最小值.…………………9分 ②当,即时,令得, 解得 随着变化时,和的变化情况如下: + - 0 + ↗ 极大值 ↘ 极小值 ↗ 当时,. 所以. 所以. 又因为函数的最小值为, 所以函数的最小值只能在处取得. 所以. 所以. 易得. 解得. …………………………………12分 以下证明解的唯一性,仅供参考: 设 因为,所以,. 设,则. 设,则. 当时,,从而易知为减函数. 当,;当,. 所以方程只有唯一解.