Question

已知定義域?yàn)镽的函數(shù)f(x)=

-2x+a

2x+1

是奇函數(shù)．
（1）求a值；
（2）判斷并證明該函數(shù)在定義域R上的單調(diào)性；
（3）若對(duì)任意的t∈R，不等式f（t²-2t）+f（2t²-k）＜0恒成立，求實(shí)數(shù)k的取值范圍．

Answer 1

分析：（1）由奇函數(shù)性質(zhì)得f（0）=0，由此可求出a值，注意檢驗(yàn)；
（2）利用函數(shù)單調(diào)性的定義即可判斷證明；
（3）利用函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性可把去掉不等式中的符號(hào)“f”，從而轉(zhuǎn)化為具體不等式恒成立，從而可求k的范圍．

解答：解：（1）由題設(shè)，需f(0)=

-1+a

2

=0，
∴a=1，∴f(x)=

1-2x

1+2x

，
經(jīng)驗(yàn)證，f（x）為奇函數(shù)，∴a=1．
（2）f（x）在定義域R上是減函數(shù)．
證明：任取 x₁，x₂∈R，且x₁＜x₂，則x₂-x₁＞0，
f(x2)-f(x1)=

1-2x2

1+2x2

-

1-2x1

1+2x1

=

2(2x1-2x2)

(1+2x1)(1+2x2)

，
∵x₁＜x₂，∴0＜2x1＜2x2，2x1-2x2＜0，(1+2x1)(1+2x2)＞0，
∴f（ x₂）-f（ x₁）＜0，即f（ x₂）＜f（ x₁），
∴該函數(shù)在定義域R上是減函數(shù)．
（3）由f（t²-2t）+f（2t²-k）＜0，得f（t²-2t）＜-f（2t²-k），
∵f（x）是奇函數(shù)，∴f（t²-2t）＜f（k-2t²），
由（2）知，f（x）是減函數(shù)，∴原問(wèn)題轉(zhuǎn)化為t²-2t＞k-2t²，
即3t²-2t-k＞0對(duì)任意t∈R恒成立，
∴△=4+12k＜0，解得k＜-

1

3

，
所以實(shí)數(shù)k的取值范圍是：k＜-

1

3

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性及不等式恒成立問(wèn)題，定義是解決單調(diào)性問(wèn)題的基本方法，而恒成立問(wèn)題往往轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值問(wèn)題解決．