问题
解答题
已知定义域为(-1,1)的函数f(x)=
(Ⅰ)判断函数f(x)奇偶性并加以证明; (Ⅱ)判断函数f(x)的单调性并用定义加以证明; (Ⅲ)解关于x的不等式f(x-1)+f(x)<0. |
答案
(I)f(x)为定义域上的奇函数,证明如下:
定义域为(-1,1),关于原点对称,
又f(-x)=
=-x (-x)2+1
=-f(x),-x x2+1
∴f(x)为奇函数;
(II)f(x)在(-1,1)上单调递增,证明如下:
任取x1,x2∈(-1,1),且x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=
-x1 x12+1 x2 x22+1
=x1(x22+1)-x2(x12+1) (x12+1)(x22+1)
=
,(x2-x1)(x1x2-1) (x12+1)(x22+1)
∵x1,x2∈(-1,1),且x1<x2,
∴x2-x1>0,x1x2-1<0,x12+1>0,x22+1>0,
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
∴f(x)在(-1,1)上单调递增;
(III)由(Ⅰ)知,f(x)为奇函数,
∴f(x-1)+f(x)<0等价于f(x-1)<-f(x)=f(-x),
由(Ⅱ)知f(x)单调递增,
∴
,解得0<x<x-1<-x -1<x-1<1 -1<x<1
,1 2
∴不等式的解集为:(0,
);1 2