(12分)已知函数。
(1)讨论单调性;
(2)当时,记在区间的最大值为,最小值为,求的取值范围。
(1)由题意得,,,
所以,
令,则或。
①当时,
当时,,
所以在,上单调递增,在上单调递减;
②当时,,在上单调递增;
③当时,
则当时,,
当时,。
所以在,上单调递增,在上单调递减。
(2)因为,所以,
所以由(1)可得此时在上递减,在上递增,
,,
①当即时,,
此时,,
令,在上恒成立,
所以在上单调递减,,
所以;
②当时,,
此时。
所以,综上,的取值范围为。
本题主要考查导数在研究函数中的应用。
(1)根据原函数求出其导函数,再分别对的值分类讨论,即可求出其单调性。
(2)由(1)可得当时,在上递减,在上递增,可得,再比较和的大小,得出在的不同取值范围下的最大值,即可得的表达式,即可得的取值范围。