(本小题满分13分)
已知函数,。
(I)当时,求曲线在点处的切线方程;
(II)设函数,讨论的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值。
(I)由题意得,所以当时,,,所以。所以曲线在点处的切线方程为,即。
(II),。令,当时,;当时,。令,,在上单调递增,且,所以当时,;当时,。
(i)若,当,,,,单调递增;当,,,,单调递减;当,,,,单调递增。此时有极大值,有极小值。
(ii)若,。当时,,所以在上单调递增无极值。
(iii)若,当,,,,所以单调递增;当,,,,单调递减;当,,,,单调递增。此时有极小值,有极大值。
综上所述:
当时,函数在和上单调递增,在上单调递减,函数既有极大值,又有极小值,极大值是,极小值是。
当时,函数在上单调递增,无极值;
当时,函数在和上单调递增,在上单调递减,函数既有极大值,又有极小值,极大值,极小值是。
本题主要考查导数在研究函数中的应用。
(I)先将代入求出此时的,将代入,求得切点坐标。对求导,求得切线斜率为,即可写出切线方程。
(II)对求导,化简为,令,,此时分三种情况:,,分别讨论的正负性,从而判断的单调性及走势进而讨论是否存在极值,并求出极值。