设函数$f\left( x \right)$是定义在${\mathbb{R}}$上的奇函数,且对任意的${x_1}, {x_2} \in \left[ {1 ,a} \right]$,当${x_2} > {x_1}$时,总有$f\left( {{x_2}} \right) > f\left( {{x_1}} \right) > 0$,则下列不等式一定成立的是__________(填上你认为正确的结论的序号):
(1)$f\left( a \right) > f\left( 0 \right)$;
(2)$f\left( {\dfrac{{1 + a}}{2}} \right) > f\left( {\sqrt a } \right)$;
(3)$f\left( {\dfrac{{1 - 3a}}{{1 + a}}} \right) > f\left( { - 3} \right)$;
(4)$f\left( {\dfrac{{1 - 3a}}{{1 + a}}} \right) > f\left( { - a} \right)$.
正确答案是(1)(2)(4).
分析与解 由题意知$f(x)$在$[1,a]$上单调递增,且$f(1)>0$.
因为$f\left( 0 \right) = 0$,所以(1)正确;
因为$a > 1$时,$\dfrac{{1 + a}}{2} > \sqrt a $,所以(2)正确;
因为$f\left( x \right)$是奇函数,所以$$f\left( {\dfrac{{1 - 3a}}{{1 + a}}} \right) > f\left( { - 3} \right) \Leftrightarrow f\left( {\dfrac{{3a - 1}}{{a + 1}}} \right) < f\left( 3 \right),$$虽然$1<\dfrac{{3a - 1}}{{a + 1}} < 3$,但$a$与$3$的大小关系未知,所以(3)不正确;
因为$f\left( x \right)$是奇函数,所以$$f\left( {\dfrac{{1 - 3a}}{{1 + a}}} \right) > f\left( { - a} \right) \Leftrightarrow f\left( {\dfrac{{3a - 1}}{{a + 1}}} \right) < f\left( a \right),$$而$$\dfrac{{3a - 1}}{{a + 1}}-1=\dfrac {2(a-1)}{a+1}>0,\dfrac {3a-1}{a+1}-a=-\dfrac {(a-1)^2}{a+1}<0,$$所以$1<\dfrac {3a-1}{a+1}<a$,所以(4)正确.
