问题 解答题
已知函数f(x)=
x2+c
ax+b
为奇函数,f(1)<f(3),
且不等式0≤f(x)≤
3
2
的解集是{x|-2≤x≤-1或2≤x≤4}.
(1)求a,b,c的值;
(2)是否存在实数m使不等式f(-2+sinθ)<-m2+
3
2
对一切θ∈R成立?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由.
答案

(1)∵f(x)是奇函数,

∴f(-x)=-f(x)对定义域内的一切x都成立,即b=0.

从而f(x)=

1
a
(x+
c
x
).

又∵

f(2)≥0
f(-2)≥0
,即
f(2)≥0
-f(2)≥0

∴f(2)=0,解之,得c=-4.

再由f(1)<f(3),得

a>0
c<3
a<0
c>3
从而a>0.

此时f(x)=

1
a
(x-
4
x

在[2,4]上是增函数.

注意到f(2)=0,则必有f(4)=

3
2

1
a
(4-
4
4
)=
3
2
,即a=2.

综上可知,a=2,b=0,c=-4.

(2)由(1),得f(x)=

1
2
(x-
4
x
),

该函数在(-∞,0)以及(0,+∞)上均为增函数.

又∵-3≤-2+sinθ≤-1,

∴f(-2+sinθ)的值域为[-

5
6
3
2
].

符合题设的实数m应满足

3
2
-m2
3
2
,即m2<0,

故符合题设的实数m不存在.

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