设a,b∈R且a≠2,定义在区间(-b,b)内的函数f(x)=lg1+ax1+2x是奇函数.(1)求实数b的取值范围;(2)判断函数f(x)在区间(-b,b)上的单调性,并加以证明.
问题描述:
设a,b∈R且a≠2,定义在区间(-b,b)内的函数f(x)=lg
是奇函数.1+ax
1+2x
(1)求实数b的取值范围;
(2)判断函数f(x)在区间(-b,b)上的单调性,并加以证明.
答
(1)依题意知:当x∈(-b,b)时,f(-x)=-f(x)恒成立,
即 lg
=-lg1-ax 1-2x
恒成立,1+ax 1+2x
而lg
=-lg1-ax 1-2x
⇔1+ax 1+2x
=1-ax 1-2x
⇔a2x2=4x2⇒a2=4⇒a=-2(2舍去)1+2x 1+ax
>01-ax 1-2x
再由
>0,解得 -1+2x 1-2x
<x<1 2
.1 2
依题意知:(-b,b)⊆(-
,1 2
),1 2
∴0<b≤
即b∈(0,1 2
].1 2
(2)函数f(x)在区间(-b,b)上单调递减.
由(1)知,f(x)=lg
, x∈(-b,b),1-2x 1+2x
∀x1,x2∈(-b,b),且-
≤-b<x1<x2<b≤1 2
,则0<1-2x2<1-2x1,0<1+2x1<1+2x21 2
从而 f(x2)-f(x1)=lg
-lg1-2x2
1+2x2
=lg1-2x1
1+2x1
<lg1=0,)(1-2x2)(1+2x1) (1+2x2)(1-2x1)
∴f(x1)>f(x2),故函数f(x)在区间(-b,b)上单调递减.