(本小题满分14分)
已知函数在上单调递减且满足,。
(1)求的取值范围;
(2)设,求在上的最大值和最小值。
(1)由,得,,则,,依题意对任意,有。
当时,因为二次函数的图象开口向上,而,所以有,即;
当时,对任意有,符合条件;
当时,对于任意,,符合条件;
当时,因不符合条件。
故的取值范围为。
(2)因,所以。
(ⅰ)当时,,在上取得最小值,在上取得最大值;
(ⅱ)当时,对于任意有,在取得最大值,在取得最小值;
(ⅲ)当时,由得,
①若,即时,在上单调递增,在取得最小值,在取得最大值;
②若,即时,在取得最大值在或取得最小值,而,,则当时,在取得最小值;当时,在取得最小值。
本题主要考查函数及其导数的相关知识。
(1)根据已知,,求得,;根据函数在上单调递减,对于二次函数,分不同的情况讨论图象的开口方向,即可求得的取值范围。
(2)利用(1)中结论,先讨论和的情况,再讨论当时的情况,此种情况较复杂。依据的根与区间之间的关系来确定分类依据,分别计算在不同取值范围时的最大值和最小值。