已知f(x)=(x²+1)分之(2ax-a²+1)(a≠0),求f(x)的单调区间及极值

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/07 19:31:23
已知f(x)=(x²+1)分之(2ax-a²+1)(a≠0),求f(x)的单调区间及极值

已知f(x)=(x²+1)分之(2ax-a²+1)(a≠0),求f(x)的单调区间及极值
已知f(x)=(x²+1)分之(2ax-a²+1)(a≠0),求f(x)的单调区间及极值

已知f(x)=(x²+1)分之(2ax-a²+1)(a≠0),求f(x)的单调区间及极值
f(x) = (2ax-a^2+1)/(x^2+1)
f'(x) = { (x^2+1)*2a - (2ax-a^2+1)*2x } / (x^2+1)^2
= -2{ax^2+(1-a^2)x-a} / (x^2+1)^2
= -2a{x^2+(1/a-a)x-1} / (x^2+1)^2
= -2a(x+1/a)(x-a) / (x^2+1)^2
(一)当a<0时,f'(x) = -2a(x+1/a)(x-a) / (x^2+1)^2
x<a,或x>-1/a时,f'(x)>0;a<x<-1/a时,f'(x)<0
单调增区间(-∞,a),(-1/a,+∞)
单调减区间(a,-1/a)
极大值f(a) = (2a*a-a^2+1)/(a^2+1) = 1
极小值f(-1/a) = (2a*(-1/a)-a^2+1)/((-1/a)^2+1) = -a^2
(二),当a>0时,f'(x) = -2a(x+1/a)(x-a) / (x^2+1)^2
x<a,或x>-1/a时,f'(x)<0;-1/a<x<a时,f'(x)>0
单调减区间(-∞,-1/a),(a,+∞)
单调增区间(-1/a,a)
极小值f(-1/a) = (2a*(-1/a)-a^2+1)/((-1/a)^2+1) = -a^2
极大值f(a) = (2a*a-a^2+1)/(a^2+1) = 1

f(x)=(2ax-a²+1)/(x²+1)
f'(x)=[2a(x²+1)-(2ax-a²+1)*2x]/(x²+1)²
=-2[ax²+(1-a²)x-a] / (x²+1)²
=-2a(x+1/a)(x-a) / (x²+1)²...

全部展开

f(x)=(2ax-a²+1)/(x²+1)
f'(x)=[2a(x²+1)-(2ax-a²+1)*2x]/(x²+1)²
=-2[ax²+(1-a²)x-a] / (x²+1)²
=-2a(x+1/a)(x-a) / (x²+1)²

当a<0时, x<a f'(x)>0 f(x)单调增
a<x<-1/a f'(x)<0 f(x)单调减
x>-1/a f'(x)>0 f(x)单调增
极大值f(a) = (2a²-a²+1)/(a²+1) = 1
极小值f(-1/a) =-a²
当a>0时, x<a f'(x)<0 f(x)单调减
-1/a<x<a f'(x)>0 f(x)单调增
x>-1/a f'(x)<0 f(x)单调减
极小值f(-1/a) =-a²
极大值f(a) = 1

收起