(理科)定义在R上的函数f(x)=x+bax2+1(a,b∈R,a≠0)是奇函数,当且仅当x=1时,f(x)取得最大值.

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  • 解题思路:(1)利用奇函数的定义f(-x)=-f(x)得b=0,通过对x的分段讨论求出函数的最大值,根据已知条件得到关于a的方程,求出a的值.

    (2)将f(x)代入方程并将方程变形,将方程根的情况转换为二次方程的实根分布问题,结合二次函数的图象写出限制条件,求出m的范围.

    (1)由f(-x)=-f(x)得b=0

    ∴f(x)=

    x

    ax2+1

    又由函数f(x)的定义域为R知a≥0

    当x≤0时,f(x)≤0

    当x>0时,f(x)=

    x

    ax2+1≤

    x

    2

    ax2=

    1

    2

    a

    当且仅当ax2=1即x=

    1

    a时f(x)取得最大值

    1

    a=−即a=1

    综上a=1,b=0…(6分)

    (2)由

    x

    x2+1+

    mx

    x+1=0化简得

    x(mx2+x+m+1)=0

    ∴x=0或mx2+x+m+1=0

    若0是方程mx2+x+m+1=0,则m=−1

    此时方程mx2+x+m+1=0的另一根为x=1,不合题意

    ∴方程mx2+x+m+1=0在区间(-1,1)上有且仅有一个非零实根.

    当m=0时,x=-1不合题意当m≠0时,分两种情况讨论

    ①△=0,x=

    1

    2m∈(−1,1)得m=

    −1−

    2

    2

    ②令h(x)=mx2+x+m+1则h(-1)•h(1)<0且h(0)≠0解得-1<m<0

    综上所述实数m的取值范围为(−1,0)∪{

    −1−

    2

    2}…(13分)

    点评:

    本题考点: 函数奇偶性的性质;函数的值域;根的存在性及根的个数判断.

    考点点评: 本题考查二次方程的实根分布问题,应该结合二次函数的图象,从对称轴与区间的位置关系、区间端点值的符号限制.