问题
解答题
已知定义域为R的函数f(x)=
(1)求a的值; (2)求证:f(x)在R上是增函数; (3)若对任意的t∈R,不等式f(mt2+1)+f(1-mt)>0恒成立,求实数m的取值范围. |
答案
(1)∵函数是奇函数,
∴f(1)+f(-1)=0,可得
+1 a+4
=0,解之得a=2-----------(3分)- 1 2 a+1
检验:a=2时,f(x)=
,2x-1 2+2x+1
∴f(-x)=
=2-x-1 2+2-x+1
=2x(2-x-1) 2x(2+2-x+1) 1-2x 2x+1+2
∴f(x)+f(-x)=0对x∈R恒成立,即f(x)是奇函数.-----------(5分)
(2)证明:令t=2x,则y=
=t-1 2+2t
•1 2
=t-1 t+1
(1-1 2
)=2 t+1
-1 2 1 t+1
设x1∈R,x2∈R且x1<x2
∵t=2x在R上是增函数,∴0<t1<t2
当0<t1<t2时,y1-y2=
-1 2
-(1 t1+1
-1 2
)=1 t2+1
-1 t2+1
=1 t1+1 t1-t2 (t1+1)(t2+1)
∵0<t1<t2
∴t1-t2<0,t1+1>0,t2+1>0
∴y1<y2,可得f(x)在R上是增函数---------------(10分)
(3)∵f(x)是奇函数
∴不等式f(mt2+1)+f(1-mt)>0等价于f(mt2+1)>f(mt-1)
∵f(x)在R上是增函数
∴对任意的t∈R,不原不等式恒成立,即mt2+1>mt-1对任意的t∈R恒成立,
化简整理得:mt2-mt+2>0对任意的t∈R恒成立
1°m=0时,不等式即为2>0恒成立,符合题意;
2°m≠0时,有
即0<m<8m>0 △=m2-8m<0
综上所述,可得实数m的取值范围为0≤m<8-------------(16分)