题目内容

【题目】已知f(x)是定义在[﹣1,1]上的奇函数,且f(1)=1,若a,b∈[﹣1,1],a+b≠0时,有 成立.
(1)判断f(x)在[﹣1,1]上的单调性,并证明它;
(2)解不等式f(x2)<f(2x);
(3)若f(x)≤m2﹣2am+1对所有的a∈[﹣1,1]恒成立,求实数m的取值范围.

【答案】
(1)解:f(x)是[﹣1,1]上的增函数.

理由:任取x1、x2∈[﹣1,1],且x1<x2

则f(x1)﹣f(x2)=f(x1)+f(﹣x2

>0,

>0,

∵x1﹣x2<0,

∴f(x1)﹣f(x2)<0.

则f(x)是[﹣1,1]上的增函数.


(2)解:由(1)可得f(x)在[﹣1,1]递增,

可得不等式f(x2)<f(2x),即为

解得0<x≤ ,则解集为(0, ];


(3)解:要使f(x)≤m2﹣2am+1对所有的x∈[﹣1,1],a∈[﹣1,1]恒成立,

只须f(x)max≤m2﹣2am+1,即1≤m2﹣2am+1对任意的a∈[﹣1,1]恒成立,

亦即m2﹣2am≥0对任意的a∈[﹣1,1]恒成立.令g(a)=﹣2ma+m2

只须

解得m≤﹣2或m≥2或m=0,

则实数m的取值范围是{m|m=0或m≤﹣2或m≥2}.


【解析】(1)利用函数单调性的定义进行证明:在区间[﹣1,1]任取x1、x2 , 且x1<x2 , 利用函数为奇函数的性质结合已知条件中的分式,可以证得f(x1)﹣f(x2)<0,所以函数f(x)是[﹣1,1]上的增函数;(2)由(1)可得f(x)在[﹣1,1]递增,不等式即为﹣1≤x2<2x≤1,解不等式即可得到所求范围;(3)根据函数f(x)≤m2﹣2am+1对所有的x∈[﹣1,1],a∈[﹣1,1]恒成立,说明f(x)的最大值1小于或等于右边,因此先将右边看作a的函数,m为参数系数,解不等式组,即可得出m的取值范围.
【考点精析】通过灵活运用函数奇偶性的性质,掌握在公共定义域内,偶函数的加减乘除仍为偶函数;奇函数的加减仍为奇函数;奇数个奇函数的乘除认为奇函数;偶数个奇函数的乘除为偶函数;一奇一偶的乘积是奇函数;复合函数的奇偶性:一个为偶就为偶,两个为奇才为奇即可以解答此题.

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