(理科)定义在R上的函数f(x)=

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    题型: 解答题 难度: 一般
    (理科)定义在R上的函数f(x)=
x+b
ax2+1
(a,b∈R,a≠0)是奇函数,当且仅当x=1时,f(x)取得最大值.
    (1)求a、b的值;
    (2)若方程f(x)+
mx
1+x
=0在区间(-1,1)上有且仅有两个不同实根,求实数m的取值范围.
    答案
    (1)由f(-x)=-f(x)得b=0
    ∴f(x)=
x
ax2+1

    又由函数f(x)的定义域为R知a≥0
    
当x≤0时,f(x)≤0
当x>0时,f(x)=
x
ax2+1
x
2

    
ax2
=
1
2

    
a

    当且仅当ax2=1即x=

    
1
a
时f(x)取得最大值
    ∴

    
1
a
=-即a=1
    综上a=1,b=0…(6分)
    (2)由
x
x2+1
+
mx
x+1
=0化简得
    
x(mx2+x+m+1)=0
∴x=0或mx2+x+m+1=0
若0是方程mx2+x+m+1=0,则m=-1
此时方程mx2+x+m+1=0的另一根为x=1,不合题意

    ∴方程mx2+x+m+1=0在区间(-1,1)上有且仅有一个非零实根.
    当m=0时,x=-1不合题意当m≠0时,分两种情况讨论
    ①△=0,x=
1
2m
∈(-1,1)得m=
-1-

    
2
2

    ②令h(x)=mx2+x+m+1则h(-1)?h(1)<0且h(0)≠0解得-1<m<0
    综上所述实数m的取值范围为(-1,0)∪{
-1-

    
2
2
}…(13分)
    

Q:这个文档的类型是什么?
A:这是一道数学题的解答文档,属于数学题型解析类型。
Q:函数 *f(x)=x+bax²+1* 是奇函数,能直接得出 *a*、*b* 的值吗?
A:不能直接得出,需要根据奇函数的性质 *f(-x)=-f(x)*来求解。
Q:为什么由奇函数性质能得出 *b = 0*?
A:因为对于奇函数 *f(-x)=-f(x)*,将 *f(x)=x+bax²+1* 代入可得 *f(-x)=-x+bax²+1=-f(x)=-x+bax²+1*,所以 *b = 0*。
Q:求 *a* 的值时用到了什么方法?
A:利用均值不等式 *xax²+1≤x2√ax²=12√a*,当且仅当 *ax² = 1*时取得最大值,从而求出 *a* 的值。
Q:为什么当 *x = 1√a* 时 *f(x)*取得最大值?
A:由均值不等式的性质,当且仅当条件满足时取得最值,这里 *ax² = 1*即 *x = 1√a*时满足条件。
Q:方程 *f(x)+mx1+x=0*化简后得到了什么?
A:化简后得到 *x(mx²+x+m+1)=0*。
Q:为什么 0 不能是方程 *mx²+x+m+1=0*的解?
A:若 0 是这个方程的解,则 *m = -1*,此时方程的另一根为 *x = 1*,不合题意。
Q:方程 *mx²+x+m+1=0*在区间(-1,1)上有且仅有一个非零实根有哪些情况?
A:有两种情况,一是△=0 且 *x = 12m∈(-1,1)*;二是令 *h(x)=mx²+x+m+1*,则 *h(-1)·h(1)<0*且 *h(0)≠0*。
Q:当 *m = -1 - 2√2*时是哪种情况?
A:是△=0,*x = 12m∈(-1,1)*这种情况。
Q:实数 *m* 的取值范围为什么是(-1,0)∪{-1 - 2√2}?
A:综合两种情况的结果得到实数 *m* 的取值范围为(-1,0)∪{-1 - 2√2}。

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