问题 解答题
已知函数,f(x)=
bx+c
ax2+1
(a,c∈R,a>0,b是自然数)是奇函数,f(x)有最大值
1
2
,且.f(1)>
2
5

(1)求函数f(x)的解析式;
(2)是否存在直线l与y=f(x)的图象交于P、Q两点,并且使得P、Q两点关于点(1,0)对称,若存在,求出直线l的方程,若不存在,说明理由.
答案

(1)由f(x)为奇函数得f(-x)+f(x)=0,即

bx+c
ax2+1
+
-bx+c
ax2+1
=0

∴c=0.

 又a>0,b是自然数,

∴当x<0时,f(x)<0,

 当x>0时,f(x)>0,

故f(x)的最大值

1
2
必在x>0时取得;

当x>0时,f(x)=

bx
ax2+1
=
b
ax+
1
x
b
2
a

当且仅当ax=

1
x
,即x=
1
a
时取得
b
2
a
=
1
2
,即a=b2

又f(1)>

2
5

∴2b2-5b+2<0,即(2b-1)(b-2)<0,

1
2
<b<2又a>0,b是自然数可得a=b=1,

∴f(x)=

x
x2+1

(2)假设存在直线l与y=f(x)的图象交于P、Q两点,并且使得P、Q两点关于点(1,0)对称,

设P(x0,y0)则Q(2-x0,-y0)所以

x0
x02+1
=y0
2-x0
(2-x0)2+1
=-y0
消去y0,得x02-2x0-1=0

解得:x0=1±

2
,所以P点坐标为(1+
2
2
4
)或(1-
2
,-
2
4
),故对应Q点的坐标为(1-
2
,-
2
4
)或(1+
2
2
4

故过于P、Q两点的直线方程为:x-4y-1=0

单项选择题
多项选择题