问题 解答题
已知定义域为R的函数f(x)=
b-2x
2x+a
是奇函数.
(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
=-
1-2 
2 +a
,解之得a=1

经检验当a=1且b=1时,f(x)=

1-2x
2x+1
,满足f(-x)=-f(x)是奇函数.    …(4分)

(2)由(1)得f(x)=

1-2x
2x+1
=-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2x12x2,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-

1
3
2-
1
3
,当t=
1
3
时有最小值为-
1
3

∴k<-

1
3
,即k的范围是(∞,-
1
3
).                                  …(12分)

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名词解释