已知函数f(x)=
(1)求函数f(x)的表达式; (2)当m满足什么条件时,函数f(x)在区间(m,2m+1)上单调递增? (3)若P(x0,y0)为f(x)=
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(1)因f/(x)=
,a(x2+b)-ax(2x) (x2+b)2
而函数f(x)=
在x=1处取得极值2,ax x2+b
所以
⇒f/(1)=0 f(1)=2
⇒a(1+b)-2a=0
=2a 1+b a=4 b=1
所以f(x)=
;4x 1+x2
(2)由(1)知f/(x)=
=4(x2+1)-8x2 (x2+1)2
,-4(x-1)(x+1) (1+x2)2
如图,f(x)的单调增区间是[-1,1],
所以,
⇒-1<m≤0,m≥-1 2m+1≤1 m<2m+1
所以当m∈(-1,0]时,函数f(x)在区间(m,2m+1)上单调递增.
(3)由条件知,过f(x)的图形上一点P的切线l的斜率k为:k=f/(x0)=
=4×4(1-x02) (1+x02)2
=4[-1-x02+2 (1+x02)2
-2 (1+x02)2
]1 1+x02
令t=
,则t∈(0,1],此时,k=8(t2-1 1+x02
t)=8(t-1 2
)2-1 4 1 2
根据二次函数k=8(t-
)2-1 4
的图象性质知:1 2
当t=
时,kmin=-1 4
,当t=1时,kmax=41 2
所以,直线l的斜率k的取值范围是[-
, 4 ].1 2