问题 解答题
已知函数f(x)=
2x-1
2x+1

(1)试判断函数的单调性并加以证明;
(2)当f(x)<a恒成立时,求实数a的取值范围.
答案

(1)函数f(x)=

2x-1
2x+1
的定义域为R,

函数f(x)在R上是增函数,

设x1,x2是R内任意两个值,并且x1<x2

f(x1)-f(x2)=

2x1-1
2x1+2
-
2x2-1
2x2+1
=
(2x1-1)(2x2+1)-(2x2-1)(2x1+1)
(2x1+1)(2x2+1)
=
2(2x1-2x2)
(2x1+1)(2x2+1)
…(5分)

∵x1<x22x12x2

f(x1)-f(x2)=

2(2x1=-2x2)
(2x1+1)(2x2+1)
<0.

即∴f(x1)<f(x2

∴f(x)是R上的增函数.…(7分)

(2)f(x)=

2x-1
2x+1
=1-
2
2x+1

∵2x>0∴2x+1>1

0>

2
1+2x
<2,

-2<

2
1+2x
<0,

-1<1-

2
1+2x
<1

即-1<f(x)<1…(10分)

当f(x)<a恒成立时,a≥1…(12分)

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