问题 解答题
设函数f(x)=
ax2+1
bx+c
是奇函数(a,b,c都是整数)且f(1)=2,f(2)<3.
(1)求a,b,c的值;
(2)当x<0,f(x)的单调性如何?用单调性定义证明你的结论;
(3)当x>0时,求函数f(x)的最小值.
答案

(1)由f(x)=

ax2+1
bx+c
是奇函数,得f(-x)=-f(x)对定义域内x恒成立,则
a(-x)2+1
b(-x)+c
=-
ax2+1
bx+c

∴-bx+c=-(bx+c)对定义域内x恒成立,

即c=0;(或由定义域关于原点对称得c=0)

又f(1)=2,f(2)<3,

a+1
b
=2①
4a+1
2b
<3②
由①得a=2b-1代入②得
2b-3
2b
<0,

∴0<b<

3
2
,又a,b,c是整数,得b=a=1.

(2)由(1)知,f(x)=

x2+1
x
=x+
1
x
,当x<0,f(x)在(-∞,-1]上单调递增,在[-1,0)上单调递减.下用定义证明之.

设x1<x2≤-1,则f(x1)-f(x2)=x1+

1
x1
-(x2+
1
x2
)=x1-x2-
x1-x2
x1x2
=(x1-x2)(1-
1
x1x2
),

因为x1<x2≤-1,x1-x2<0,1-

1
x1x2
>0,

∴f(x1)-f(x2)<0,

故f(x)在(-∞,-1]上单调递增;

同理,可证f(x)在[-1,0)上单调递减.

(3)∵f(x)=x+

1
x
为奇函数,由(2)可知,f(x)在(-∞,-1]上单调递增,f(x)在[-1,0)上单调递减,

∴f(x)在(0,1]上单调递减,f(x)在[1,+∞)上单调递增,

∴当x>0时,求函数f(x)的最小值为f(1)=1+1=2.

单项选择题
单项选择题