(本小题满分13分)
设函数,其中。
(Ⅰ)讨论在其定义域上的单调性;
(Ⅱ)当时,求取得最大值和最小值时的的值。
(Ⅰ)的定义域为,。令,得,,,所以。当或时,;当时,。故在和内单调递减,在内单调递增。
(Ⅱ)因为,所以,。
(ⅰ)当时,。由(Ⅰ)知,在上单调递增,所以在和处分别取得最小值和最大值。
(ⅱ)当时,。由(Ⅰ)知,在上单调递增,在上单调递减,因此在处取得最大值。
又,,所以
当时,在处取得最小值;
当时,在和处同时取得最小值;
当 时,在处取得最小值。
本题主要考查导数在研究函数中的应用。
(1)求出,在定义域上讨论其正负性即可得其单调性;
(2)根据(1)中结论再对的范围进行分类讨论,分别得出在的不同范围上的最小值和最小值对应的的值。