问题 解答题
已知函数f(x)=
b-3x
3x+1+a
是定义在R上的奇函数.
(1)求a,b的值.(2)判断函数f(x)的单调性并证明;
(3)若对任意t∈R,m∈[-1,1],f(t2-2mt)+f(2t2-k)<0恒成立,求实数k的取值范围.
答案

(1)因f(x)=

b-3x
3x+1+a
是定义在R上的奇函数,

则有f(0)=0,即

b-1
3+a
=0,解可得b=1;

又f(1)=-f(-1),即

1-3
9+a
=-
1-
1
3
1+a
,解可得a=3.

(2)由(1)可得,f(x)=

1-3x
3x+1+3
=
1
3
2
3x+1
-1)

设x1<x2

则f(x1)-f(x2)=

1
3
2
3x1+1
-
2
3x2+1
)=
2
3
3x2-3x1
(3x1+1)(3x2+1)
),

分析易得3x23x1>0,

则f(x1)-f(x2)>0,

故f(x)是减函数;

(3)f(x)是奇函数,所以f(t2-2mt)<f(k-2t2

又由(1)得,f(x)=

1-3x
3x+1+3
=
1
3
2
3x+1
-1),且f(x)为减函数,

则t2-2mt>k-2t2,即3t2-2mt-k>0对任意的t∈R恒成立,

有△=4m2+12k<0,即-3k>m2对于m∈[-1,1]恒成立,

得-3k>1,即k<-

1
3

故k的取值范围是k<-

1
3

选择题
单项选择题