问题 解答题
已知函数f(x)=
x+a
x2+3a2
(a≠0,a∈R).
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)当a=1时,若对任意x1,x2∈[-3,+∞),有f(x1)-f(x2)≤m成立,求实数m的最小值.
答案

求导函数,可得f′(x)=

-(x-a)(x+3a)
(x2+3a2)2

令f′(x)=0,解得x=a或x=-3a.

(Ⅰ)当a>0时,f′(x),f(x)随着x的变化如下表

x(-∞,-3a)-3a(-3a,a)a(a,+∞)
f′(x)-0+0-
f(x)极小值极大值
函数f(x)的单调递增区间是(-3a,a),函数f(x)的单调递减区间是(-∞,-3a),(a,+∞).

当a<0时,f′(x),f(x)随着x的变化如下表

x(-∞,a)a(a,-3a)-3a(-3a,+∞)
f′(x)-0+0-
f(x)极小值极大值
函数f(x)的单调递增区间是(a,-3a),函数f(x)的单调递减区间是(-∞,a),(-3a,+∞).

(Ⅱ)当a=1时,由(Ⅰ)得f(x)是(-3,1)上的增函数,是(1,+∞)上的减函数.

又当x>1时,f(x)=

x+1
x2+3
>0.

所以f(x)在[-3,+∞)上的最小值为f(-3)=-

1
6
,最大值为f(1)=
1
2

所以对任意x1,x2∈[-3,+∞),f(x1)-f(x2)≤f(1)-f(-3)=

2
3

所以对任意x1,x2∈[-3,+∞),使f(x1)-f(x2)≤m恒成立的实数m的最小值为

2
3

单项选择题
单项选择题 案例分析题