(本题满分15分)
已知函数(),记是在区间上的最大值。
(Ⅰ)证明:当时,;
(Ⅱ)当,满足时,求的最大值。
(Ⅰ),对称轴为直线。
由,得,故在上单调,所以。
当时,由,得,即。
综上,当时,。
(Ⅱ)由得,,故,,
由得。
当,时,,且在上的最大值为,即。
所以的最大值为。
本题主要考查函数的单调性与最值、分段函数和不等式的性质。
(Ⅰ)根据二次函数的性质判断当时函数的单调性,根据的不同取值分类讨论即可证明题设。
(Ⅱ)由得到,,得到关于、的不等式,化简可得。