已知定义在R上的函数f(x)=b−2x2x+a是奇函数 (1)求a,b的值; (2)判断f(x)的单调性,并用单调性定义证明; (3)若对任意的t∈R,不等式f(t-2t2)+f(-k)>0恒成立,求实数k的取值范围.

问题描述:

已知定义在R上的函数f(x)=

b−2x
2x+a
是奇函数
(1)求a,b的值;
(2)判断f(x)的单调性,并用单调性定义证明;
(3)若对任意的t∈R,不等式f(t-2t2)+f(-k)>0恒成立,求实数k的取值范围.

(1)∵f(x)是定义在R上的奇函数,
f(0)=

b−1
a+1
=0,
解得b=1,(1分)
f(x)=
1−2x
a+2x

f(−x)=
1−2−x
a+2−x
2x−1
a•2x+1
=−f(x)=
2x−1
a+2x

∴a•2x+1=a+2x,即a(2x-1)=2x-1对一切实数x都成立,
∴a=1,
故a=b=1.(3分)
(2)∵a=b=1,
f(x)=
1−2x
1+2x
2
1+2x
−1

f(x)在R上是减函数.(4分)
证明:设x1,x2∈R且x1<x2
f(x1)−f(x2)=
2
1+2x1
2
1+2x2

=-
2(2x12x2)
(1+2x1)(1+2x2)

∵x1<x2
2x22x11+2x1>01+2x2>0
∴f(x1)-f(x2)>0
即f(x1)>f(x2),
∴f(x)在R上是减函数,(8分)
(3)∵不等式f(t-2t2)+f(-k)>0,
∴f(t-2t2)>-f(-k),
∴f(t-2t2)>f(k),
∵f(x)是R上的减函数,
∴t-2t2<k(10分)
k>t−2t2=−2(t−
1
4
)2+
1
8
对t∈R恒成立,
k>
1
8
.(12分)