问题 解答题
(选作题)定义在(-1,1)上的函数y=f(x)满足:对任意x,y∈(-1,1)都有f(x)+f(y)=f(
x+y
1+xy
)

(1)判断函数f(x)的奇偶性,并证明;
(2)如果当x∈(-1,0)时,有f(x)>0,求证:f(x)在(-1,1)上是单调递减函数;
(3)在(2)的条件下解不等式:f(x+
1
2
)+f(
1
1-x
)>0
答案

(1)f(x)为奇函数.

  令x=y=0,代入f(x)+f(y)=f(

x+y
1+xy
)有,

  2f(0)=f(0),f(0)=0;

  令y=-x,代入f(x)+f(y)=f(

x+y
1+xy
)得:

  f(x)+f(-x)=f(0)=0,(xy≠-1,由定义域易知其满足)

∴f(x)=-f(-x),得证.

(2)设-1<x1<x2<1,

f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)=f(

x1-x2
1-x1x2
),

由题设知,必有-1<

x1-x2
1-x1x2
<1

又x1-x2<0,由x1,x2∈(-1,1),可得-x1•x2∈(-1,1),所以1-x1•x2>0,

所以-1<

x1-x2
1-x1x2
<0,又x∈(-1,0)时f(x)>0,

∴f(x1)-f(x2)=f(

x1-x2
1-x1x2
)>0

∴f(x1)>f(x2

即f(x)在(-1,1)上是减函数;

(3)∵f(x+

1
2
)+f(
1
1-x
)>0,f(x)为奇函数,

f(x+

1
2
) >f(
1
x-1
),函数y=f(x)定义在(-1,1)上,f(x)在(-1,1)上是单调递减函数,

-1<x+
1
2
< 1
-1<
1
x-1
<1
x+
1
2
1
x-1
解得:-
3
2
<x<-1

∴不等式的解集为:{x|-

3
2
<x<-1}.

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