问题 解答题
已知函数f(x)=
ax+b
1+x2
是定义在(-1,1)上的奇函数,且f(
1
2
)=
2
5

(1)求函数f(x)的解析式;
(2)用单调性的定义证明f(x)在(-1,1)上是增函数;
(3)解不等式f(t2-1)+f(t)<0.
答案

(1)∵函数f(x)=

ax+b
1+x2
是定义在(-1,1)上的奇函数,

∴由f(0)=0,得b=0.

又∵f(

1
2
)=
2
5
,∴
1
2
a
1+
1
4
=
2
5
,解之得a=1;

因此函数f(x)的解析式为:f(x)=

x
1+x2

(2)设-1<x1<x2<1,则 f(x1)-f(x2)=

x1
1+
x21
-
x2
1+
x22
=
(x1-x2)(1-x1x2)
(1+
x21
)(1+
x22
)

∵-1<x1<x2<1,

∴x1-x2<0,1-x1x2>0,1+x12>0,1+x22>0,

从而f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2

所以f(x)在(-1,1)上是增函数.

(3)∵f(x)是奇函数,

∴f(t2-1)+f(t)<0即为f(t2-1)<-f(t)=f(-t),

又∵f(x)在(-1,1)上是增函数,

∴f(t2-1)<f(-t)即为t2-1<-t,解之得:-

1+
5
2
<t<
-1+
5
2
…①

又∵

-1<t2-1<1
-1<t<1
,解之得-1<t<1且t≠0…②

对照①②,可得t的范围是:(-1,0)∪(0,

-1+
5
2
).

所以,原不等式的解集为(-1,0)∪(0,

-1+
5
2
).

单项选择题 共用题干题
单项选择题 案例分析题