问题 解答题
定义在(-1,1)上的函数f(x)满足:对任意m,n∈(-1,1),都有f(m)+f(n)=f(
m+n
1+mn
)
,且当x∈(-1,0)时,有f(x)>0
(1)试判断f(x)的奇偶性;
(2)判断f(x)的单调性,并证明之;
(3)求证f(
1
5
)+f(
1
11
)+…+f(
1
n2+3n+1
)>f(
1
2
)
答案

(1)令m=n=0得f(0)+f(0)=f(0)⇒f(0)=0

∴f(-m)+f(m)=f(0)=0⇒f(-m)=-f(m)

∴f(x)在(-1,1)上是奇函数.

(2)∵f(m)+f(n)=f(

m+n
1+mn
),

当-1<m<n<1时,

m-n
1-mn
<0,由条件知f(
m-n
1-mn
)>0,

即f(m)-f(n)>0∴f(x)在(-1,1)上是减函数.

(3)证明:∵f(

1
n2+3n+1
)=f(
1
(n+1)(n+2)-1
)=f[
1
n+1
+(
-1
n+2
)
1+(
1
n+1
)(
-1
n+2
]

=f(

1
n+1
)+f(
-1
n+2
)=f(
1
n+1
)-f(
1
n+2

f(

1
5
)+f(
1
11
)+…+f(
1
n2+3n+1
)

=f(

1
2
)-f(
1
3
)+f(
1
3
)-f(
1
4
)+…+f(
1
n+1
)-f(
1
n+2

=f(

1
2
)-f(
1
n+2

∵0<

1
n+2
<1

∴f(

1
n+2
)<0

∴f(

1
2
)-f(
1
n+2
)>f(
1
2

f(

1
5
)+f(
1
11
)+…+f(
1
n2+3n+1
)>f(
1
2
).

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