题目内容
已知函数f(x)的定义域为R,对任意的x1,x2都满足f(x1+x2)=f(x1)+f(x2),当x<0时,f(x)<0.
(1)判断并证明f(x)的单调性和奇偶性
(2)是否存在这样的实数m,当
时,使不等式
对所有θ恒成立,如存在,求出m的取值范围;若不存在,说明理由.
解:(1)令x=y=0,有f(0)=0,令x1=x,x2=-x,有f(-x)+f(x)=f(x-x)=f(0)=0,
即f(-x)=-f(x),故f(x)为奇函数.
在R上任取x1<x2,则x1-x2<0,由题意知f(x1-x2)<0,则f(x1-x2)=f(x1)+f(-x2)=f(x1)-f(x2)<0,
故f(x)是增函数.
(2)要使
,
只须
.
又由f(x)为单调增函数有
.
令t=sinθ+cosθ,则sin2θ=t2-1,∵
,∴
.
原命题等价于
恒成立,
∴
,
令
上为减函数,故 g(t)的最大值为3,∴m>3时,原命题成立.
分析:(1)令x=y=0,有f(0)=0,令x1=x,x2=-x,可得 f(-x)=-f(x),故f(x)为奇函数.利用增函数的定义可证
f(x)是增函数.
(2)要使
,令t=sinθ+cosθ,由
,
可得
在t∈[1,
]上恒成立,故m应大于或等于t+
的最大值,利用单调性求得
t+
的最大值.
点评:本题考查抽象函数的性质,函数的值域及函数的恒成立问题,把问题转化为
在
t∈[1,
]上恒成立,是解题的难点.
即f(-x)=-f(x),故f(x)为奇函数.
在R上任取x1<x2,则x1-x2<0,由题意知f(x1-x2)<0,则f(x1-x2)=f(x1)+f(-x2)=f(x1)-f(x2)<0,
故f(x)是增函数.
(2)要使
只须
又由f(x)为单调增函数有
令t=sinθ+cosθ,则sin2θ=t2-1,∵
原命题等价于
∴
令
分析:(1)令x=y=0,有f(0)=0,令x1=x,x2=-x,可得 f(-x)=-f(x),故f(x)为奇函数.利用增函数的定义可证
f(x)是增函数.
(2)要使
可得
t+
点评:本题考查抽象函数的性质,函数的值域及函数的恒成立问题,把问题转化为
t∈[1,
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