问题 解答题
已知f(x)=log
1
3
x2+px+q
x2+mx+1
.是否存在实数p、q、m,使f(x)同时满足下 * * 个条件:
①定义域为R的奇函数;
②在[1,+∞)上是减函数;
③最小值是-1.若存在,求出p、q、m;若不存在,说明理由.
答案

∵f(x)是定义域为R的奇函数,

∴f(0)=0 即log

1
3
q=0,得q=1

又f(-x)=-f(x)

log

1
3
x2-px+1
x2-mx+1
=-log
1
3
x2+px+1
x2+mx+1

x2+1-px
x2+1-mx
=
x2+1+mx
x2+1+px

即(x2+1)2-p2x2=(x2+1)2-m2x2

∴p2=m2

若p=m,则f(x)=0,不合题意.故p=-m≠0

∴f(x)=log

1
3
x2-mx+1
x2+mx+1

由f(x)在[1,+∞)上是减函数,

x≠0时,令g(x)=

x2-mx+1
x2+mx+1
=1-
2mx
x2+mx+1
=1-
2m
x+
1
x
+m

x+

1
x
在[1,+∞)上递增,在(-∞,-1)也递增,只有m>0时,在[1,+∞)上g(x)递增,从而f(x)递减.

即m>0时函数f(x)在(-∞,-1)上为减函数,在(-1,0)上为增函数,在(0,1)上为增函数,在(1,+∞)上为减函数

∴x=-1时,x+

1
x
在(-∞,-1]上取得最大值-2,此时由f(x)的最小值为-1得g(x)的最大值为3.

∴1-

2m
m-2
=3    得m=1,从而p=-1

综上可知,存在p=-1,q=1,m=1.

选择题
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