题目内容

设f(x)是定义在[-1,0)∪(0,1]上的奇函数,当x∈[-1,0)时,f(x)=2ax+
1
x2

(1)求f(x)在区间(0,1]上的解析式.
(2)若f(x)在区间(0,1]上单调递增,求实数a的取值范围.
(3)若f(x)在x∈(0,1]时有最大值-6,求实数a的值.
考点:函数奇偶性的性质,函数单调性的判断与证明
专题:综合题,函数的性质及应用,导数的综合应用
分析:(1)当x∈(0,1]时,-x∈[-1,0),易求f(-x),由函数奇偶性可得f(x)=-f(-x);
(2)由f(x)在区间(0,1]上单调递增,得f′(x)≥0恒成立,分离参数后转化为求函数最值即可,利用函数单调性易求最值;
(3)由(2)易知a≥-1时f(x)max=f(1)=-6;当a<-1时利用导数可求得最大值,令其等于-6解出即可;
解答: 解:(1)当x∈(0,1]时,-x∈[-1,0),
则f(-x)=-2ax+
1
x2

又f(x)为奇函数,
∴f(x)=-f(-x)=2ax-
1
x2

故x∈(0,1]时,f(x)=2ax-
1
x2

(2)f′(x)=2a+
2
x3

∵f(x)在区间(0,1]上单调递增,
∴f′(x)≥0,即2a+
2
x3
≥0恒成立,亦即2a≥-
2
x3
恒成立,
又x∈(0,1]时,-
2
x3
≤-
2
13
=-2,
∴2a≥-2,即a≥-1;
(3)由(2)知a≥-1时,f(x)在(0,1]上递增,
f(x)max=f(1)=2a-1=-6,解得a=-
5
2
,舍去;
当a<-1时,f′(x)=2a+
2
x3
=
2a(x3+
1
a
)
x3

f(x)在(0,
3-
1
a
)上递增,在(
3-
1
a
,1)上递减,
∴f(x)max=f(
3-
1
a
)=-6,解得a=±2
2

∴a=-2
2
点评:该题考查函数的奇偶性、单调性及其应用,考查利用导数求函数的最值,考查转化思想.
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