问题 解答题
已知函数f(x)=
ax2+1
x

(1)求f(x)的单调区间;
(2)若a>0,x1+x2>0,x2+x3>0,x3+x1>0,|xi|>
1
a
(i=1,2,3).求证:f(x1)+f(x2)+f(x3)>2
a
答案

整理得:f(x)=ax+

1
x

(1)当a≤0时,f(x)的减区间为(-∞,0)和(0,+∞);

当a>0时,f(x)的减区间为(-

1
a
,0)和(0,
1
a
),增区间为(-∞,-
1
a
)和(
1
a
,+∞)…(5分)

(2)由条件知:x1,x2,x3中至多一个负数.   …(6分)

(ⅰ)若x1,x2,x3都为正数,由(1)可知|xi|>

1
a
时,f(|xi|)>f(
1
a
)=2
a
 (i=1,2,3)

∴f(x1)+f(x2)+f(x3)>6

a
>2
a
 …(9分)

(ⅱ)若x1,x2,x3中有一负数,不妨设x3<0.

∵x2+x3>0且|x3|>

1
a

∴x2>-x3

1
a

∴f(x2)>f(-x3)=-f(x3)(∵f(x)为奇函数)

∴f(x2)+f(x3)>0

∴f(x1)+f(x2)+f(x3)>f(x1)>f(

1
a
)=2
a
  …(11分)

综上,f(x1)+f(x2)+f(x3)>2

a
.…(12分)

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