题目内容
已知函数f(x)定义域为[-1,1],若对于任意的x,y∈[-1,1],都有f(x+y)=f(x)+f(y),且x>0时,有f(x)>0.
(1)证明:f(x)为奇函数;
(2)证明:f(x)在[-1,1]上为单调递增函数;
(3)设f(1)=1,若f(x)<m2-2am+1,对所有x∈[-1,1],a∈[-1,1]恒成立,求实数m的取值范围.
(1)证明:f(x)为奇函数;
(2)证明:f(x)在[-1,1]上为单调递增函数;
(3)设f(1)=1,若f(x)<m2-2am+1,对所有x∈[-1,1],a∈[-1,1]恒成立,求实数m的取值范围.
分析:(1)先利用特殊值法,求证f(0)=0,令y=-x即可求证;
(2)由(1)得f(x)为奇函数,f(-x)=-f(x),利用定义法进行证明;
(3)由题意f(x)<m2-2am+1,对所有x∈[-1,1],a∈[-1,1]恒成立,只要f(x)的最大值小于m2-2am+1即可,从而求出m的范围;
(2)由(1)得f(x)为奇函数,f(-x)=-f(x),利用定义法进行证明;
(3)由题意f(x)<m2-2am+1,对所有x∈[-1,1],a∈[-1,1]恒成立,只要f(x)的最大值小于m2-2am+1即可,从而求出m的范围;
解答:解:(1)令x=y=0,∴f(0)=0,
令y=-x,f(x)+f(-x)=0,∴f(-x)=-f(x),
∴f(x)为奇函数
(2)∵f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数;
令-1≤x1<x2≤1,
则有f(x2)-f(x1)=f(x2-x1)>0,
∴f(x)在[-1,1]上为单调递增函数;
(3)f(x)在[-1,1]上为单调递增函数,f(x)max=f(1)=1,使f(x)<m2-2am+1对所有
x∈[-1,1],a∈[-1,1]恒成立,只要m2-2am+1>1,即m2-2am>0
令g(a)=m2-2am=-2am+m2,
要使g(a)>0恒成立,则
,
∴m∈(-∞,-2)∪(2,+∞);
令y=-x,f(x)+f(-x)=0,∴f(-x)=-f(x),
∴f(x)为奇函数
(2)∵f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数;
令-1≤x1<x2≤1,
则有f(x2)-f(x1)=f(x2-x1)>0,
∴f(x)在[-1,1]上为单调递增函数;
(3)f(x)在[-1,1]上为单调递增函数,f(x)max=f(1)=1,使f(x)<m2-2am+1对所有
x∈[-1,1],a∈[-1,1]恒成立,只要m2-2am+1>1,即m2-2am>0
令g(a)=m2-2am=-2am+m2,
要使g(a)>0恒成立,则
|
∴m∈(-∞,-2)∪(2,+∞);
点评:考查抽象函数及其应用,以及利用函数单调性的定义判断函数的单调性,并根据函数的单调性解函数值不等式,体现了转化的思想,在转化过程中一定注意函数的定义域.
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