已知函数f(x)=mxx2+n(m,n∈R)在x=1处取得极大值2.(1)求函数f(x)的解析式; (2)求函数f(x

2025-05-19 04:59:11
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(1)∵函数f(x)=

mx
x2+n
(m,n∈R)在x=1处取得极大值2.
f(1)=2
f′(1)=0

又由f′(x)=
m(x2+n)?mx?2x
(x2+n)2
=
?m(x2?n)
(x2+n)2

由题意得
f′(1)= 
?m(1?n)
(1+n)2
=0
f(1)= 
m
1+n
=2
,解得
m=4
n=1

经检验,当m=4,n=1时,函数f(x)在x=1处取得极小值2  
∴函数f(x)的解析式为f(x)=
4x
x2+1

(2)∵函数f(x)的定义域为R且由(1)有f′(x)=
?4(x?1)(x+1)
(x2+1)2

令f′(x)=0,解得:x=±1
∴当x变化时,f(x),f′(x)的变化情况如下表:
x (-∞,-1) -1 (-1,1) 1 (1,+∞)
f′(x) - 0 + 0 -
f(x) 极小值-2 极大值2
∴当x=-1时,函数f(x)有极小值-2;当x=1时,函数f(x)有极大值2;
(3)由(2)知函数f(x)的大致图象如图所示:
则f(x)在x=-1处取得极小值f(-1)=-2,
在x=1处取得极大值f(1)=2
又∵x>0时,f(x)>0,
∴f(x)的最小值为-2,
∵对于任意的x1∈R,总存在x2∈[-1,1],使得g(x2)≤f(x1
∴当x∈[-1,1]时,g(x)最小值不大于-2,
又g(x)=x2-2ax+a=(x-a)2+a-a2
①当a≤-1时,g(x)的最小值为g(-1)=1+3a,
由1+3a≤-2,得a≤-1,
②当a≥1时,g(x)最小值为g(1)=1-a,由1-a≤-2,得a≥3
③当-1<a<1时,g(x)的最小值为g(a)=a-a2
由a-a2≤-2,得a≤-1或a≥2,又-1<a<1,
所以此时a不存在.
综上,a的取值范围是(-∞,-1]∪[3,+∞).