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数学
题目

19、已知定义在(-1,1)上的奇函数,且在定义域上为减函数,若f(1-a)+f(1-2a)>0,则实数a的取值范围是______.

19、已知定义在(-1,1)上的奇函数,且在定义域上为减函数,若f(1-a)+f(1-2a)>0,则实数a的取值范围是______.

题目解答

答案

由题意,将不等式 $f(1-a) + f(1-2a) > 0$ 利用奇函数性质转换为 $f(1-a) > f(2a-1)$。
由于 $f(x)$ 在 $(-1, 1)$ 上单调递减,故 $1-a < 2a-1$,解得 $a > \frac{2}{3}$。
同时,需满足 $1-a$ 和 $2a-1$ 均在定义域内:
$\begin{cases}-1 < 1-a < 1 \implies 0 < a < 2 \\-1 < 2a-1 < 1 \implies 0 < a < 1\end{cases}$
取交集得 $\frac{2}{3} < a < 1$。

答案: $\boxed{\left( \frac{2}{3}, 1 \right)}$

解析

本题考查奇函数的性质以及利用函数单调性求解不等式,解题的关键在于利用奇函数的性质对不等式进行转化,再结合函数的定义域和单调性来确定实数$a$的取值范围。

  1. 利用奇函数性质转化不等式:
    已知$f(x)$是奇函数,根据奇函数的性质$f(-x)= -f(x)$,对于不等式$f(1 - a) + f(1 - 2a) \gt 0$,可将其变形为$f(1 - a) \gt -f(1 - 2a)$,即$f(1 - a) \gt f(2a - 1)$。
  2. 根据函数单调性得到关于$a$的不等式:
    因为$f(x)$在$(-1, 1)$上为减函数,所以当$f(1 - a) \gt f(2a - 1)$时,有$1 - a \lt 2a - 1$。
    解这个不等式:
    $\begin{align*}1 - a &\lt 2a - 1\\1 + 1 &\lt 2a + a\\2 &\lt 3a\\a &\gt \frac{2}{3}\end{align*}$
  3. 考虑函数的定义域:
    由于函数$f(x)$的定义域为$(-1, 1)$,所以$1 - a$和$2a - 1$都必须在定义域$(-1, 1)$内,可得到不等式组$\begin{cases}-1 \lt 1 - a \lt 1 \\ -1 \lt 2a - 1 \lt 1 \end{cases}$。
    • 解不等式$-1 \lt 1 - a \lt 1$:
      $\begin{align*}-1 &\lt 1 - a\\-1 - 1 &\lt -a\\-2 &\lt -a\\a &\lt 2\end{align*}$
      $\begin{align*}1 - a &\lt 1\\-a &\lt 1 - 1\\-a &\lt 0\\a &\gt 0\end{align*}$
      所以$0 \lt a \lt 2$。
    • 解不等式$-1 \lt 2a - 1 \lt 1$:
      $\begin{align*}-1 &\lt 2a - 1\\-1 + 1 &\lt 2a\\0 &\lt 2a\\a &\gt 0\end{align*}$
      $\begin{align*}2a - 1 &\lt 1\\2a &\lt 1 + 1\\2a &\lt 2\\a &\lt 1\end{align*}$
      所以$0 \lt a \lt 1$。
  4. 求不等式组的交集:
    综合以上两个不等式的解$0 \lt a \lt 2$和$0 \lt a \lt 1$,取交集可得$0 \lt a \lt 1$。
  5. 确定最终$a$的取值范围:
    结合步骤2中得到的$a \gt \frac{2}{3}$和步骤4中得到的$0 \lt a \lt 1$,取交集可得$\frac{2}{3} \lt a \lt 1$,即$a$的取值范围是$(\frac{2}{3}, 1)$。

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