设函数 $f\left(x\right)=\ln\left(1+|x|\right)-\dfrac{1}{1+x^2}$,则使得 $f\left(x\right)>f\left(2x-1\right)$ 成立的 $x$ 的取值范围是 \((\qquad)\)
A: $\left(\dfrac{1}{3},1\right)$
B: $\left(-\infty,\dfrac{1}{3}\right)\cup\left(1,+\infty\right)$
C: $\left(-\dfrac{1}{3},\dfrac{1}{3}\right)$
D: $\left(-\infty,-\dfrac{1}{3}\right)\cup\left(\dfrac{1}{3},+\infty\right)$
【难度】
【出处】
【标注】
【答案】
A
【解析】
本题的切入点是函数是偶函数且在 $\left(0,+\infty\right)$ 上为增函数,然后结合函数的单调性与奇偶性求解.法一:
当 $ x\geqslant 0 $ 时,$f\left(x\right)=\ln\left(1+x\right)-\dfrac{1}{1+x^2}$,
在 $\left(0,+\infty\right)$ 上 $y=\ln\left(1+x\right)$ 单调递增,由复合函数知 $-\dfrac{1}{1+x^2}$ 也单调递增,
根据单调性的性质知,$f\left(x\right)$ 在 $\left(0,+\infty\right)$ 上单调递增.
又 $f\left(x\right)$ 为偶函数,所以\[\begin{split}f\left(x\right)>f\left(2x-1\right)&\Leftrightarrow f\left(|x|\right)>f\left(|2x-1|\right)\\&\overset{\left[a\right]}\Leftrightarrow |x|>|2x-1|,\end{split}\](推导中用到[a]).
解得 $\dfrac{1}{3}<x<1$.
法二:
当 $ x\geqslant 0 $ 时,$f'\left(x\right)=\dfrac{1}{1+x}+\dfrac{2x}{\left(1+x^2\right)^2}>0 $,所以 $ f\left(x\right) $ 在区间 $ \left(0,+\infty\right) $ 上为增函数.
又函数 $ f\left(x\right) $ 为偶函数,
所以 $f\left(x\right) $ 在区间 $\left(-\infty,0\right) $ 上为减函数,
又 $f\left(x\right)>f\left(2x-1\right)$,所以 $ f\left(|x|\right)>f\left(|2x-1|\right)$,$ |2x-1|<|x| $,解得 $ \dfrac13<x<1 $.
题目 答案 解析 备注
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