问题 解答题
已知定义在区间上的函数f(x)=
mx+n
x2+1
为奇函数且f(
1
2
)=
2
5

(1)求实数m,n的值;
(2)求证:函数f(x)在区间[-1,1]上是增函数.
(3)若∀x1,x2∈[-1,1],|f(x1)-f(x2)|≤t恒成立,求t的最小值.
答案

(1)∵函数f(x)=

mx+n
x2+1
为奇函数,∴对于定义域内的任意实数x,都有f(-x)=-f(x)

-mx+n
x2+1
=-
mx+n
x2+1
,∴-mx+n=-mx-n,∴n=0
∴f(x)=
mx
x2+1

∵f(

1
2
)=
2
5

1
2
(
1
2
)
2
+1
=
2
5
,∴m=1
∴m=1,n=0;

(2)证明:由(1)知,f(x)=

x
x2+1
,求导函数可得:f′(x)=
(1-x)(1+x)
(x2+1)2

∵x∈[-1,1],∴f′(x)≥0,∴函数f(x)在区间[-1,1]上是增函数;

(3)∵函数f(x)在区间[-1,1]上是增函数,

∴f(x)min=-

1
2
,f(x)max=
1
2

∵∀x1,x2∈[-1,1],|f(x1)-f(x2)|≤t恒成立,

∴f(x)max-f(x)min≤t

∴t≥1

∴t的最小值为1.

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