问题 解答题
设函数f(x)是定义在[-1,0)∪(0,1]上的奇函数,当x∈[-1,0)时,f(x)=2ax+
1
x2
(a为实数).
(Ⅰ)求当x∈(0,1]时,f(x)的解析式;
(Ⅱ)若f(x)在(0,1]上是增函数,求a的取值范围;
(Ⅲ)是否存在a,使得当x∈(0,1]时,f(x)有最大值-6.
答案

(Ⅰ)∵函数f(x)是定义在[-1,0)∪(0,1]上的奇函数,

当x∈[-1,0)时,f(x)=2ax+

1
x2
(a为实数).

∴当x∈(0,1]时,-x∈[-1,0).

f(x)=-f(-x)=-(-2ax+

1
x2
)=2ax-
1
x2
…(3分)

(II)∵x∈(0,1]时,f(x)=2ax- 

1
x2

f′(x)=2a+

2
x3

因为f(x)在(0,1]上是增函数,

所以f'(x)≥0在(0,1]上恒成立,

a≥-

1
x3
在(0,1]上恒成立,

g(x)=-

1
x3
,x∈(0,1],

g(x)在(0,1]上是单调增函数,

所以[g(x)]max=g(1)=-1,

所以a≥-1.…(8分)

(Ⅲ)①当a≥-1时,

由(II)知f(x)在(0,1]上是增函数,

所以[f(x)]max=f(1)=-6,

解得a=-

5
2
,与a≥-1矛盾.…(10分)

②当a<-1时,

令f'(x)=0,x=

3-
1
a
∈(0,1],

x∈(0,

3-
1
a
 )时,

f′(x)=2(a+

1
x3
)>0,f(x)是增函数,

x∈(

3-
1
a
,1 )时,

f′(x)=2(a+

1
x3
)<0,f(x)是减函数.

所以[f(x)]max=f(

3-
1
a
)=-6,

2a

3-
1
a
-
1
(
3-
1
a
)
2
=-6,

解得

3-
1
a
=
2
2
a=-2
2

综上,存在a=-2

2

使得当x∈(0,1]时,

f(x)有最大值-6.…(14分)

论述题
单项选择题