Question

函數(shù)f(x)=

ax+b

x2+1

是定義在（-∞，+∞）上的奇函數(shù)，且f（1）=

1

2

．
（1）求實(shí)數(shù)a，b，并確定函數(shù)f（x）的解析式；
（2）判斷f（x）在（-1，1）上的單調(diào)性，并用定義證明你的結(jié)論．
（3）寫(xiě)出f（x）的單調(diào)減區(qū)間，并判斷f（x）有無(wú)最大值或最小值？如有，寫(xiě)出最大值或最小值．（本小問(wèn)不需說(shuō)明理由）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)奇函數(shù)的定義以及f（1）=

1

2

，求出b和a的值，解開(kāi)得到f（x）的解析式．
（2）任取-1＜x₁＜x₂＜1，判斷f（x₁）與f（x₂）的大小，根據(jù)函數(shù)單調(diào)性的定義可證明f（x）在（-1，1）上是增函數(shù)．
（3）類(lèi)比（2）中函數(shù)的在（-1，1）上的單調(diào)性可得f（x）的單調(diào)減區(qū)間，結(jié)合（2）中結(jié)論可得函數(shù)的最值．

解答：解：（1）∵f（x）是奇函數(shù)，
∴f（-x）=f（x），即

ax+b

x2+1

=-

-ax+b

x2+1

，
∴b=0．  …（2分）
∵f（1）=

1

2

∴a=1．
∴f（x）=

x

x2+1

． …（5分）
（2）任取-1＜x₁＜x₂＜1，f（x₁）-f（x₂）=

x1

x12+1

-

x2

x22+1

=

(x1-x2)(1-x1•x2)

(x12+1)(x22+1)

．  …（7分）
∵-1＜x₁＜x₂＜1，∴x₁-x₂＜0，1-x₁•x₂＞0，故 

(x1-x2)(1-x1•x2)

(x12+1)(x22+1)

＜0，
故有f（x₁）-f（x₂）＜0，f（x₁）＜f（x₂），
∴f（x）在（-1，1）上是增函數(shù)． …（10分）
（3）單調(diào)減區(qū)間（-∞，-1]，[1，+∞），…（12分）
當(dāng)x=-1時(shí)有最小值-

1

2

，當(dāng)x=1時(shí)有最大值

1

2

． …（14分）

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查函數(shù)的單調(diào)性的判斷和證明，用待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式，屬于中檔題．