问题 解答题
设a,b是实数,函数f(x)=
1
2x+b
-a
是R上的奇函数.
(Ⅰ)求实数a,b的值;
(Ⅱ)试判断f(x)在(-∞,+∞)上的单调性,并请你用函数的单调性给予证明;
(Ⅲ)不等式f(m-2)+f(2x+1+4x)<0对任意x∈R恒成立,求实数m的取值范围.
答案

(Ⅰ)因为f(x)为奇函数,

所以f(0)=0,f(-1)=-f(1),即

1
1+b
-a=0①,
1
2-1+b
-a
=-(
1
2+b
-a)②,

联立①②解得

a=
1
2
b=1
,经检验,符合题意,

所以实数a=

1
2
,b=1;

(Ⅱ)f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,证明如下:

由(Ⅰ)知f(x)=

1
2x+1
-
1
2

设x1<x2,则f(x1)-f(x2)=(

1
2x1+1
-
1
2
)-(
1
2x2+1
-
1
2
)=
2x2-2x1
(2x1+1)(2x2+1)

因为x1<x2,所以2x2-2x1>0,

所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),

所以函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递减;

(Ⅲ)因为f(x)为奇函数,所以f(m-2)+f(2x+1+4x)<0可化为f(2x+1+4x)<-f(m-2)=f(2-m),

又f(x)单调递减,所以2x+1+4x>2-m,

由题意,只需(2x+1+4xmin>2-m,

而2x+1+4x=(2x+1)2-1>0,

所以2-m≤0,即m≥2,

实数m的范围为m≥2.

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