Question

設(shè)函數(shù)
（1）已知在區(qū)間上單調(diào)遞減，求的取值范圍；
（2）存在實數(shù)，使得當(dāng)時，恒成立，求的最大值及此時的值．

Answer 1

(1) (2) 的最大值為3，此時

試題分析：
(1)該函數(shù)顯然是二次函數(shù),開口向上,所以在對稱軸左側(cè)單調(diào)遞減,右側(cè)單調(diào)遞增.根據(jù)題意可知區(qū)間在對稱軸的左側(cè),所以根據(jù)對稱軸即可求出的取值范圍;
(2)由于該二次函數(shù)的對稱軸未知,所以當(dāng)對稱軸與區(qū)間處于不同位置時,函數(shù)的單調(diào)性會發(fā)生改變,從而影響到函數(shù)的最值,所以得討論區(qū)間與對稱軸的位置關(guān)系,通過討論位置關(guān)系確定單調(diào)性和最值,建立關(guān)于的關(guān)系式,從而得到最終的結(jié)論.
試題解析：
（1）該函數(shù)顯然是二次函數(shù),開口向上,所以在對稱軸左側(cè)單調(diào)遞減,
該函數(shù)的對稱軸為,所以區(qū)間在對稱軸的左側(cè),
即所以
（2）顯然，對稱軸
討論對稱軸與區(qū)間的位置關(guān)系：
（1）當(dāng)對稱軸在區(qū)間左側(cè)時,有，即,此時函數(shù)在上單調(diào)遞增，
所以要使恒成立，只需滿足
由及得與矛盾,舍.
（2）當(dāng)對稱軸在區(qū)間右側(cè)時,有,此時函數(shù)在上單調(diào)遞減，
要使恒成立，只需滿足
由得，
所以與矛盾,舍.
（3）當(dāng)對稱軸在區(qū)間內(nèi)時,有，此時函數(shù)在上遞減，在上遞增，
要使恒成立，只需滿足
由前二式得，由后二式得  
又     得 即，故 
所以。當(dāng)時，時滿足題意.
綜上的最大值為3，此時