问题 解答题
若函数f(x)在定义域D内某区间I上是增函数,而y=
f(x)
x
在I上是减函数,则称y=f(x)在I上是“弱增函数”.已知f(x)=x2+(cotθ-1)x+b(θ、b是常数,b>0).
(1)若f(x)是偶函数,求θ、b应满足的条件;
(2)当cotθ≥1时,f(x)在(0,1]上是“弱增函数”,求实数b的范围.
(3)当cotθ≥1时,f(x)在(0,1]上不是“弱增函数”,求实数b的范围.
答案

(1)若f(x)是偶函数,则f(x)=f(-x),

即x2+(cotθ-1)x+b=x2-(cotθ-1)x+b对任意x∈R恒成立,

∴cotθ=1,b>0,∴若f(x)是偶函数,则θ=kπ+

π
4
(k∈Z),b>0,

(2)当cotθ≥1时,f(x)=x2+(cotθ-1)x+b的对称轴是x=-

cotθ-1
2
≤0

∴f(x)在(0,1]上是增函数,

考察函数g(x)=

f(x)
x
=x+
b
x
+(cotθ-1),

b
≥1,即b≥1时,设0<x1<x2≤1,则g(x1)-g(x2)=[x1+
b
x1
+(cotθ-1)]-[x2+
b
x2
+(cotθ-1)]=
(x1-x2)(x1x2-b)
x1x2

∵0<x1<x2≤1,∴x1-x2<0,0<x1x2<1≤b,

g(x1)-g(x2)=

(x1-x2)(x1x2-b)
x1x2
>0

即g(x)在(0,1]上单调递减,f(x)在(0,1]上是“弱增函数”;

综上所述,b≥1时,f(x)在(0,1]上是“弱增函数”;

(3)当0<

b
<1,即0<b<1时,g(b)=g(1)=1+b+(cotθ-1),

即g(x)在(0,1]上不是单调函数,

∴f(x)在(0,1]上不是“弱增函数”.

综上所述0<b<1时,f(x)在(0,1]上不是“弱增函数”

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