x 2 bx 1是奇函式(1)求a,b的值(2)求f x 的單調區間,並證明

2021-03-22 08:53:03 字數 2241 閱讀 5238

1樓:紫羅蘭愛橄欖樹

儲備知識:

1)奇函式:

設函式y=f(x)的定義域為d,d為關於原點對稱的數集,如果對d內的任意乙個x,都有x∈d,且f(-x)=-f(x),則這個函式叫做奇函式

2)導數:

一般地,假設一元函式 y=f(x )在 x0點的附近(x0-a ,x0 +a)內有定義;

當自變數的增量δx=x-x0,δx→0時函式增量δy=f(x)- f(x0)與自變數增量之比的極限存在且有限,就說函式f在x0點可導,稱之為f在x0點的(或變化率).

若函式f在區間i 的每一點都可導,便得到乙個以i為定義域的新函式,記作 f(x)' 或y',稱之為f的導函式,簡稱為導數。

函式y=f(x)在x0點的導數f'(x0)的幾何意義:表示函式曲線在p0[x0,f(x0)] 點的切線斜率(導數的幾何意義是該函式曲線在這一點上的切線斜率)。

一般地,我們得出用函式的導數來判斷函式的增減性(單調性)的法則:設y=f(x )在(a,b)內可導。如果在(a,b)內,f'(x)>0,則f(x)在這個區間是單調增加的(該點切線斜率增大,函式曲線變得「陡峭」,呈上公升狀)。

如果在(a,b)內,f'(x)<0,則f(x)在這個區間是單調減小的。

求導數的基本公式為:y』=f』(x)=lim(△x→0) [f(x+△x)-f(x)]/△x

比如,f(x)=x/(x²+1)的導數為

f』(x)=[f(x+a)—f(x)]/a 【此處a就是△x】

=【(x+a)/[(x+a)²+1]-x/(x²+1)】/a

則[f(x+a)—f(x)]

=【(x+a)(x²+1)-x[(x+a)²+1]】 /(x²+1)[(x+a)²+1]

=【-ax²-a²x+a】/【(x²+1)[(x+a)²+1]】

所以[f(x+a)—f(x)]/a

=(-x²-ax+1)/ 【(x²+1)[(x+a)²+1]】

所以當a→0時

f』(x)=(1-x²)/(x²+1)²

那麼很顯然當f』(x)≤0時,即x取值範圍(-∞,-1]∪[1,+∞), f(x)=x/(x²+1)為減函式

當f』(x)>0時,即x取值範圍(-1,1), f(x)=x/(x²+1)為增函式

回到你的題目,

解:1)因為f(x)=(x+a)/(x²+bx+1)是奇函式

所以在其定義域內取k,則必有

f(k)=-f(-k)

(k+a)/(k²+kb+1)=-(-k+a)/(k²-kb+1)

-(k+a)(k²-kb+1)=(-k+a)(k²+kb+1)

-k³+bk²-k-ak²+abk-a=-k³+ak²-k-bk²+abk+a

(a-b)k²+a=0

由於k可任意取值,所以要使等式恆成立

必須a-b=0,且a=0,即a=b=0

所以f(x)=x)/(x²+1)

經檢驗,函式定義域為r也關於原點對稱。

2)由上面導數的知識可知,

在區間(-∞,-1]∪[1,+∞)f(x)=x/(x²+1)為減函式

在區間(-1,1), f(x)=x/(x²+1)為增函式

設x1,x2是區間(-∞,-1]∪[1,+∞)的兩個實數,且x2>x1

則f (x2)-f(x1)

=[x2/(x2²+1)]-[x1/(x1²+1)]

=【x2(x1²+1)-x1(x2²+1)】/(x1²+1)(x2²+1)

=【x1x2(x1-x2)-(x1-x2)】/(x1²+1)(x2²+1)

=(x1x2-1)(x1-x2)/ (x1²+1)(x2²+1)

因為x2>x1,x1、x2x1,x2是區間(-∞,-1]∪[1,+∞)的兩個實數

所以x1x2-1>0,x1-x2<0,x1²+1>0,x2²+1>0

所以f (x2)-f(x1)<0

即f(x2)<f(x1)

所以函式f(x)=x/(x²+1)在區間(-∞,-1]∪[1,+∞)上是減函式

同理,可證出當x1,x2是區間(-1,1)的兩個實數,且x2>x1時

f (x2)-f(x1)= (x1x2-1)(x1-x2)/ (x1²+1)(x2²+1)>0

即f(x2)>f(x1)

所以函式f(x)=x/(x²+1)在區間(-1,1)上是增函式

【當然,我們也可以算出f(x)=x/(x²+1)的值域

設g(x)=1/f(x)=x+(1/x),為對勾函式,值域就是(﹣∞,-2)∪(2,﹢∞)

所以f(x)值域(-1/2,1/2)】

【希望對你有幫助】

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