题目
(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。
答案:(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 解析: 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