问题 解答题
已知奇函数g(x)=
ax+b
x2+a
(a∈N*,b∈R)
的定义域为R,且恒有g(x)≤
1
2

(1)求a,b的值;
(2)写出函数y=g(x)在[-1,1]上的单调性,并用定义证明;
(3)讨论关于x的方程g(x)-t=0(t∈R)的根的个数.
答案

(1)∵g(x)为奇函数且函数的定义域为R,

∴a>0且g(0)=

b
a
=0

∴b=0,故有g(x)=

ax
x2+a

g(x)≤

1
2
恒成立即
ax
x2+a
1
2
恒成立

整理可得,x2-2ax+a≥0恒成立

∴△=4a2-4a≤0

解可得,0<a≤1

∵a∈N*

∴a=1

(2)g(x)在[-1,1]上单调递增,证明如下

z证明:由(1)可得,g(x)=

x
x2+1
,x∈[-1,1]

设0≤x1<x2≤1

则g(x1)-g(x2)=

x1
x12+1
-
x2
x22+1

=

x1(x22+1)-x2(x12+1)
(x12+1)(x22+1)

=

(x1-x2)(1-x1x2)
(x12+1)(x22+1)

∵0≤x1<x2≤1

∴x1-x2<0,1-x1x2>0,1+x12>0,1+x22>0

则g(x1)-g(x2)=

(x1-x2)(1-x1x2)
(x12+1)(x22+1)
<0

即g(x1)<g(x2

∴g(x)在[0,1]上单调递增

根据奇函数对称区间上的单调性一致可知,且g(0)=0,则可得g(x)在[-1,0)上单调递增

综上可得,g(x)在[-1,1]上单调递增

(3)由(2)可得,-

1
2
≤g(x)≤
1
2

①当t

1
2
或t<-
1
2
时,方程g(x)-t=0没有实数根

②当-

1
2
≤t≤
1
2
时,方程g(x)-t=0有1根实数根

单项选择题
问答题 简答题