题目
已知函数f(x)= .
(1)
判断函数f(x)的奇偶性;
(2)
判断并用定义证明函数f(x)在其定义域上的单调性.
(3)
若对任意的t 1,不等式f( )+f( )<0恒成立,求k的取值范围.
答案: 解:∵2x+1≠0,∴函数 f(x) 的定义域为R,关于原点对称. ∵ f(−x)=2−x−12−x+1=1−2x1+2x=−2x−12x+1=−f(x) , ∴函数 f(x) 为奇函数.
解:函数 f(x) 在定义域上为增函数.证明如下: 设 x1,x2∈R ,且 x1<x2 , 则 f(x1)−f(x2)=2x1−12x1+1−2x2−12x2+1=2(2x1−2x2)(2x1+1)(2x2+1) , ∵y=2x在 (-∞,+∞) 上是增函数,且 x1<x2 , ∴ 2x1−2x2<0 , ∴ f(x1)−f(x2)<0 , ∴ f(x1)<f(x2) , ∴函数 f(x) 在定义域内是增函数.
解:∵ f(k•3t)+f(3t−9t+2)<0 , ∴ f(k•3t)<−f(3t−9t+2) . ∵函数 f(x) 是奇函数, ∴ f(k•3t)<f(−3t+9t−2) . 又函数 f(x) 在定义域内是增函数, ∴ k<3t<−3t+9t−2 对任意 t≥ 1恒成立, ∴ k<3t−23t−1 对任意t ≥ 1恒成立. 令 m=3t , t≥1 ,则 m≥3 , ∵函数 g(m)=m−2m−1 在 [3,+∞) 上是增函数, ∴ g(m)min=g(3)=43 , ∴ k<43 , ∴实数 k 的取值范围为 (−∞,43)