问题
解答题
已知函数f(x)=
(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)=
是定义在(-1,1)上的奇函数,ax+b 1+x2
∴由f(0)=0,得b=0.
又∵f(
)=1 2
,∴2 5
=
a1 2 1+ 1 4
,解之得a=1;2 5
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+ x 21
=x2 1+ x 22 (x1-x2)(1-x1x2) (1+
)(1+x 21
)x 22
∵-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:-
<t<1+ 5 2
…①-1+ 5 2
又∵
,解之得-1<t<1且t≠0…②-1<t2-1<1 -1<t<1
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