问题
解答题
已知定义域为R的函数f(x)=
(1)求a,b的值; (2)用定义证明f(x)在(-∞,+∞)上为减函数; (3)若对于任意t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求k的范围. |
答案
(1)∵f(x)为R上的奇函数,∴f(0)=0,可得b=1
又∵f(-1)=-f(1)
∴
=-1-2-1 2-1+a
,解之得a=11-2 2 +a
经检验当a=1且b=1时,f(x)=
,满足f(-x)=-f(x)是奇函数. …(4分)1-2x 2x+1
(2)由(1)得f(x)=
=-1+1-2x 2x+1
,2 2x+1
任取实数x1、x2,且x1<x2
则f(x1)-f(x2)=
-2 2x1+1
=2 2x2+1 2(2x2-2x1) (2x1+1)(2x2+1)
∵x1<x2,可得2x1<2x2,且(2x1+1)(2x2+1)>0
∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),函数f(x)在(-∞,+∞)上为减函数; …(8分)
(3)根据(1)(2)知,函数f(x)是奇函数且在(-∞,+∞)上为减函数.
∴不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,即f(t2-2t)<-f(2t2-k)=f(-2t2+k)
也就是:t2-2t>-2t2+k对任意的t∈R都成立.
变量分离,得k<3t2-2t对任意的t∈R都成立,
∵3t2-2t=3(t-
)2-1 3
,当t=1 3
时有最小值为-1 3 1 3
∴k<-
,即k的范围是(∞,-1 3
). …(12分)1 3