问题 解答题
已知定义在R上的奇函数f(x)=
4x+b
ax2+1
的导函数为f′(x),且f′(x),在点x=1处取得极值.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若函数f(x)在区间(m,m+2)上是增函数,求实数m所有取值的集合;
(3)当x1,x2∈R时,求f′(x1)-f′(x2)的最大值.
答案

(1)∵f(x)=

4x+b
ax2+1
是奇函数,∴f(0)=0,求得b=0,

又∵f′(x)=

4(ax2+1)-4x•2ax
(ax2+1)2
,且f(x)在点x=1处取得极值,

∴f′(1)=0,解得a=1,故f(x)=

4x
x2+1

(2)∵f′(x)=

-4(x-1)(x+1)
(x2+1)2
,由f′(x)>0得,-1<x<1,

∴f(x)的单调递增区间为(-1,1).

若f(x)在区间(m,m+2)上是增函数,则有m=-1.

即m取值的集合为{-1}.

(3)∵f′(x)=

-4(x-1)(x+1)
(x2+1)2
=4[
2
(x2+1)2
-
1
x2+1
],

t=

1
x2+1
,则f′(x)=g(t)=4(2t2-t)=8(t-
1
4
)
2
-
1
2
,t∈(0,1]

f′(x)∈[-

1
2
,4],

f′(x1)-f′(x2)≤4-(-

1
2
)=
9
2

∴f′(x1)-f′(x2)的最大值为

9
2

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