问题 解答题
设定义域为R的函数f(x)=
2x+1
a+4x
为偶函数,其中a为实常数.
(1)求a的值,指出并证明该函数的其它基本性质;
(2)请你选定一个区间D,求该函数在区间D上的反函数f-1(x).
答案

(1)因为f(x)=

2x+1
a+4x
为R上的偶函数,

所以对于任意的x∈R,都有

2-x+1
a+4-x
=
2x+1
a+4x

也就是2-x+1•(a+4x)=2x+1•(a+4-x),

即(a-1)(4x+1)=0对x∈R恒成立,

所以,a=1.

所以f(x)=

2x+1
1+4x

f(x1)-f(x2)=

2x1+1
1+4x1
-
2x2+1
1+4x2
=
2(2x2-2x1)(2x1+x2-1)
(1+4x1)(1+4x2)

设x1<x2<0,则(1+4x1)(1+4x2)>02x2-2x1>02x1+x2-1<0

所以,对任意的x1,x2∈(-∞,0),有

2(2x2-2x1)(2x1+x2-1)
(1+4x1)(1+4x2)
<0

即f(x1)-f(x2)<0,f(x1)<f(x2).

故,f(x)在(-∞,0)上是单调递增函数.

又对任意的x1,x2∈(0,+∞),在x1<x2时,(1+4x1)(1+4x2)>0

2x2-2x1>02x1+x2-1>0

所以

2(2x2-2x1)(2x1+x2-1)
(1+4x1)(1+4x2)
>0.

则f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).

故f(x)在(0,+∞)上是单调递减函数.

对于任意的x∈R,f(x)=

2x+1
1+4x
=
2
2x+2-x
≤1,

故当x=0时,f(x)取得最大值1.

因为2x+1>0,所以方程f(x)=

2x+1
1+4x
=0无解,故函数f(x)=
2x+1
1+4x
无零点.

(2)选定D=(0,+∞),

y=

2x+1
1+4x
,得:y(2x2-2×2x+y=0

所以2x=

1+
1-y2
y
x=log2
1+
1-y2
y
 (0<y≤1)

所以f-1(x)=log2

1+
1-x2
x
,x∈(0,1].

单项选择题
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