问题 解答题
已知函数f(x)=
ax+b
1+x2
是定义域为(-1,1)上的奇函数,且f(1)=
1
2

(1)求f(x)的解析式;
(2)用定义证明:f(x)在(-1,1)上是增函数;
(3)若实数t满足f(2t-1)+f(t-1)<0,求实数t的范围.
答案

(1)函数f(x)=

ax+b
1+x2
是定义域为(-1,1)上的奇函数,

∴f(0)=0,∴b=0;…(3分)

又f(1)=

1
2
,∴a=1;…(5分)

f(x)=

x
1+x2
…(5分)

(2)设-1<x1<x2<1,则x2-x1>0,

于是f(x2)-f(x1)=

x2
x22+1
-
x1
x12+1
=
(x2-x1)(1-x1x2)
(x12+1)(x22+1)

又因为-1<x1<x2<1,则1-x1x2>0,

x21
+1>0,
x22
+1>0

∴f(x2)-f(x1)>0,即f(x2)>f(x1),

∴函数f(x)在(-1,1)上是增函数;

(3)f(2t-1)+f(t-1)<0,∴f(2t-1)<-f(t-1); …(6分)

又由已知函数f(x)是(-1,1)上的奇函数,∴f(-t)=-f(t)…(8分)

∴f(2t-1)<f(1-t)…(3分)

由(2)可知:f(x)是(-1,1)上的增函数,…(10分)

∴2t-1<1-t,t<

2
3
,又由-1<2t-1<1和-1<1-t<1得0<t<
2
3

综上得:0<t<

2
3
…(13分)

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