(本小题满分12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),因为,所以,所以有两个不等实根,解得,。如下图:
所以在区间和单调递减,在单调递增。
(Ⅱ)因为,所以,;
①当时,即时,在区间上:
所以当取最大值时,;
当取最小值时,的取值分三种情况:当时,;当时,或;当时,;
②当时,即时,在区间上:
所以当取最大值时,;当取最小值时,。
综上所述:若,当取最大值时,,取最小值时,;
若,当取最大值时,,取最小值时,或;
若,当取最大值时,,取最小值时,;
若,当取最大值时,;当取最小值时,。
本题主要考查导数在研究函数中的应用。
(Ⅰ)通过求导得到如图所示的表格,即可得到的单调性。
(Ⅱ)利用分类讨论思想,将极值点范围化为当在不同范围上时,分析在区间上的单调性,即可得到其最大值和最小值。