问题
解答题
已知定义域为R的函数f(x)=
(1)求a,b的值; (2)判断函数f(x)的单调性并加以证明; (3)当t∈[-1,2]时,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求实数k的取值范围. |
答案
(1)因为f(x)是奇函数,函数的定义域为R,所以f(0)=
=0,可得b=1,-20+b 2 + a
∴f(x)=
,取f(-1)=-f(1)得-2x+1 2x+1+ a
=--2-1+1 20+ a
,解之得a=2-21+1 22+ a
因此,f(x)=
,满足f(-x)=-2x+1 2x+1+ 2
=--2-x+1 2-x+1+ 2
=-f(x),符合题意-2x+1 2x+1+ 2
所以a=2,b=1
(2)由(1)得,f(x)=
=--2x+1 2x+1+ 2
+1 2
,设x1<x2,则2 2x+1
f(x1)-f(x2)=-
+1 2
-(-2 2x1+1
+1 2
)=2 2x2+1 2(2x2-2x1) (2x1+1)(2x2+1)
∵y=2x在实数集上是增函数且函数值恒大于0,
∴2x2-2x1>0,2x1+1>0且2x2+1>0,可得f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2)
∴f(x)在(-∞,+∞)上是单调减函数
(3)∵f(x)是奇函数,
∴f(t2-2t)+f(2t2-k)<0,等价于f(t2-2t)<-f(2t2-k)=f(k-2t2),
∵f(x)在(-∞,+∞)上为减函数,
∴由上式可得:t2-2t>k-2t2.
即对任意t∈R有:3t2-2t-k>0,
∴△=4+12k<0⇒k<-
,即实数k的取值范围是(-∞,-1 3
).1 3