问题 解答题
定义在(-1,1)上的函数f(x)是奇函数,且当x∈(0,1)时,f(x)=
2x
4x+1

(1)求f(x)在(-1,1)上的解析式;
(2)判断f(x)在(0,1)上的单调性,并给予证明;
(3)当实数λ为何值时,关于x的方程f(x)=λ在(-1,1)上有解?
答案

(1)当x∈(-1,0)时,-x∈(0,1).

∵f(x)是奇函数,∴f(x)=-f(-x)=-

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

由f(0)=f(-0)=-f(0),

得f(0)=0.

∴在区间[-1,1]上,有f(x)=

2x
4x+1
    x∈(0,1)
-
2x
4x+1
     x∈(-1,0)
0               x∈{-1,0,1}

(2)证明当x∈(0,1)时,f(x)=

2x
4x+1
,设0<x1<x2<1,

则f(x1)-f(x2)=

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

∵0<x1<x2<1,∴2x2-2x1>0,2x2+x1-1>0,∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),

故f(x)在(0,1)上单调递减.

(3)由(2)得,函数f(x)在区间在(-1,1)上的取值范围是(

2
5
1
2
)∪(-
1
2
2
5
)∪{0}.

∴当实数λ∈(

2
5
1
2
)∪(-
1
2
2
5
)∪{0}时,关于x的方程f(x)=λ在(-1,1)上有解

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