已知函数g(x)=1-x21+x2(x

难度:一般 题型:解答题 来源:不详

题目

已知函数g(x)=

1-x2
1+x2
(x≠0,x≠±1,x∈R)的值域为A,定义在A上的函数f(x)=x-2-x2(x∈A).
(1)判断函数f(x)的奇偶性;
(2)判断函数f(x)的单调性并用定义证明;
(3)解不等式f(3x+1)>f(5x+1).

答案

(1)由y=

1-x2
1+x2
x2=
1-y
1+y
>0
,故-1<y<1,因此A=(-1,0)∪(0,1).又
因为f(-x)=f(x),所以f(x)是偶函数;
(2)设x1<x2,则f(x1)-f(x2)=
1
x 21
-
x 21
-
1
x 22
+
x 22
=(x2-x1)(x2+x1)(1+
1
x 21
x 22
)

①如果x1,x2∈(-1,0),那么x1+x2<0,故f(x1)-f(x2)<0即f(x1)<f(x2);
②若x1,x2∈(0,1),则x1+x2>0,故f(x1)-f(x2)>0即f(x1)>f(x2).
因此f(x)在(-1,0)单增,在(0,1)单减;
(3)因为f(x)是偶函数,所以f(x)=f(|x|),从而原不等式化为f(|3x+1|)>f(|5x+1|).

解析