问题 解答题
已知函数f(x)=
kx+1
x2+c
(c>0且c≠1,k∈R)恰有一个极大值点和一个极小值点,其中一个是x=-c.
(Ⅰ)求函数f(x)的另一个极值点;
(Ⅱ)求函数f(x)的极大值M和极小值m,并求M-m≥1时k的取值范围.
答案

(Ⅰ)f′(x)=

k(x2+c)-2x(kx+1)
(x2+c)2
=
-kx2-2x+ck
(x2+c)2

由题意知f'(-c)=0,即得c2k-2c-ck=0,(*)

∵c≠0,∴k≠0.

由f'(x)=0得-kx2-2x+ck=0,

由韦达定理知另一个极值点为x=1(或x=c-

2
k
).

(Ⅱ)由(*)式得k=

2
c-1
,即c=1+
2
k

当c>1时,k>0;当0<c<1时,k<-2.

(i)当k>0时,f(x)在(-∞,-c)和(1,+∞)内是减函数,在(-c,1)内是增函数.

M=f(1)=

k+1
c+1
=
k
2
>0,m=f(-c)=
-kc+1
c2+c
=
-k2
2(k+2)
<0

M-m=

k
2
+
k2
2(k+2)
≥1及k>0,解得k≥
2

(ii)当k<-2时,f(x)在(-∞,-c)和(1,+∞)内是增函数,在(-c,1)内是减函数.

M=f(-c)=

-k2
2(k+2)
>0,m=f(1)=
k
2
<0
M-m=
-k2
2(k+2)
-
k
2
=1-
(k+1)2+1
k+2
≥1
恒成立.

综上可知,所求k的取值范围为(-∞,-2)∪[

2
,+∞).

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判断题