(理工类考生做) 已知函数f(x)=kx+1x2+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.(1)求函数f(x)的另一个极值点;(2)求函数f(x)的极大值M和极小值m,

问题描述:

(理工类考生做) 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.
(1)求函数f(x)的另一个极值点;
(2)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.

(1)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,
由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
,+∞).