已知a>0且a≠1,f(x)=aa2-1

难度:一般 题型:解答题 来源:不详

题目

已知a>0且a≠1,f(x)=

a
a2-1
(ax-a-x)(x∈R)
(1)判断f(x)的奇偶性并证明;
(2)判断f(x)的单调性并证明;
(3)对于f(x),当x∈(-1,1)时f(1-m)+f(1-m2)<0,求m的集合M.

答案

(1)f(x)为奇函数.
∵f(x)定义域为R,关于原点对称,
又f(-x)=

a
a2-1
(a-x-ax)=-f(x),
∴f(x)为奇函数;
(2)任取x1,x2,且x1<x2
则f(x1)-f(x2)=
a
a2-1
ax1-a-x1)-
a
a2-1
ax2-a-x2)=
a
a2-1
(ax1-ax2)(ax1+x2+1)
ax1+x2

①当a>1时,
a
a2-1
>0,又x10,ax1+x2+1>0
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
故f(x)为增函数;
②当0<a<1时,
a
a2-1
<0,当x10,ax1+x2+1>0
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
故f(x)也为增函数,
综上f(x)为增函数;
(3)∵f(x)是奇函数且在R上是增函数,
∴f(1-m)+f(1-m2)<0⇔f(1-m)<-f(1-m2)=f(m2-1),
又x∈(-1,1),∴

解析