(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)=
(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.
kx+1
x2+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.
答
(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=
,即c=1+2 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
>0,m=f(-c)=k 2
=-kc+1
c2+c
<0,-k2
2(k+2)
由M-m=
+k 2
≥1及k>0,解得k≥k2 2(k+2)
.
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)=
>0,m=f(1)=-k2
2(k+2)
<0,M-m=k 2
--k2
2(k+2)
=1-k 2
≥1恒成立.(k+1)2+1 k+2
综上可知,所求k的取值范围为(-∞,-2)∪[
,+∞).
2