问题 解答题
已知a,b∈R且a≠2,定义在区间(-b,b)内的函数f(x)=lg
1+ax
1+2x
是奇函数.
(1)求函数f(x)的解析式及b的取值范围;
(2)讨论f(x)的单调性.
答案

(1)f(x)=lg

1+ax
1+2x
,x∈(-b,b)是奇函数,

等价于对于任意-b<x<b都有

f(-x)=-f(x)    (1)
1+ax
1+2x
>0          (2)
成立,(1)

式即为 lg

1-ax
1-2x
=-lg
1+ax
1+2x
=lg
1+2x
1+ax

1-ax
1-2x
=
1+2x
1+ax
,即a2x2=4x2

此式对于任意x∈(-b,b)都成立等价于a2=4,

因为a≠2,所以a=-2,所以f(x)=lg

1-2x
1+2x

代入(2)式得:

1-2x
1+2x
>0,

-

1
2
<x<
1
2
对于任意x∈(-b,b)都成立,

相当于-

1
2
≤-b<b≤
1
2
,从而b的取值范围为(0,
1
2
]

(2)对于任意x1,x2∈(-b,b),且x1<x2,由b∈(0,

1
2
],

-

1
2
≤-b<b≤
1
2
,所以0<1-2x2<1-2x1,0<1+2x1<1+2x2

从而f(x2)-f(x1)=lg

1-2x2
1+2x2
-lg
1-2x1
1+2x1

=lg

(1-2x2)(1+2x1)
(1+2x2)(1-2x1)
<lg1=0,

因此f(x)在(-b,b)是减函数;

单项选择题
多项选择题