已知定义在R上的函数f(x)=a−1/2x+1是奇函数,其中a为实数. (1)求a的值; (2)判断函数f(x)在其定义域上的单调性并证明; (3)当m+n≠0时,证明f(m)+f(n)m+n>f(0).
问题描述:
已知定义在R上的函数f(x)=a−
是奇函数,其中a为实数.1
2x+1
(1)求a的值;
(2)判断函数f(x)在其定义域上的单调性并证明;
(3)当m+n≠0时,证明
>f(0). f(m)+f(n) m+n
答
(1)∵定义在R上的函数f(x)=a−
是奇函数,1
2x+1
∴f(0)=a-
=0,∴a=1 2
.1 2
(2)由(1)可得,f(x)=
-1 2
,它在定义域R上是增函数.1
2x+1
证明:设x1<x2,
∵f(x1)-f(x2)=
-1
2x2+1
=1
2x1+1
,
2x1−2x2
(2x1+1)(2 x2+1)
由题设可得0<2x1<2x2,2x1-2x2<0,
∴
<0,故函数f(x)在R上是增函数.
2x1−2x2
(2x1+1)(2 x2+1)
(3)由于函数f(x)在R上是增函数,
故函数表示的曲线上任意两点连线的斜率大于零,
故当m≠n时,
>0,f(m)−f(n) m−n
换元可得
>0=f(0),f(m)−f(−n) m−(−n)
即
>f(0).f(m)+f(n) m+n
∴要证的不等式成立.