3.在教学过程中应强调函数的奇偶性是函数的整体性质,而单调性是其局部性质.

拓展题例

[例1] 已知函数f(x)=(a、b、c∈Z)是奇函数,又f(1)=2,f(2)<3,求a、b、c的值.

解:由f(-x)=-f(x),得-bx+c=-(bx+c).

∴c=0.

由f(1)=2,得a+1=2b.

由f(2)<3,得<3,

解得-1<a<2.又a∈Z,

∴a=0或a=1.若a=0,则b=,与b∈Z矛盾.∴a=1,b=1,c=0.

[例2] 已知函数y=f(x)的定义域为R,对任意x、x′∈R均有f(x+x′)=f(x)+f(x′),且对任意x>0,都有f(x)<0,f(3)=-3.

(1)试证明:函数y=f(x)是R上的单调减函数;

(2)试证明:函数y=f(x)是奇函数;

(3)试求函数y=f(x)在[m,n](m、n∈Z,且mn<0)上的值域.

分析:(1)可根据函数单调性的定义进行论证,考虑证明过程中如何利用题设条件.

(2)可根据函数奇偶性的定义进行证明,应由条件先得到f(0)=0后,再利用条件f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)中x1、x2的任意性,可使结论得证.

(3)由(1)的结论可知f(m)、f(n)分别是函数y=f(x)在[m、n]上的最大值与最小值,故求出f(m)与f(n)就可得所求值域.

(1)证明:任取x1、x2∈R,且x1<x2,f(x2)=f[x1+(x2-x1)],

于是由题设条件f(x+x′)=f(x)+f(x′)可知f(x2)=f(x1)+f(x2-x1).

∵x2>x1,∴x2-x1>0.∴f(x2-x1)<0.

∴f(x2)=f(x1)+f(x2-x1)<f(x1).

故函数y=f(x)是单调减函数.

(2)证明:∵对任意x、x′∈R均有f(x+x′)=f(x)+f(x′),

∴若令x=x′=0,则f(0)=f(0)+f(0).

∴f(0)=0.

再令x′=-x,则可得f(0)=f(x)+f(-x).

∵f(0)=0,∴f(-x)=-f(x).故y=f(x)是奇函数.

(3)解:由函数y=f(x)是R上的单调减函数,

∴y=f(x)在[m,n]上也为单调减函数.

∴y=f(x)在[m,n]上的最大值为f(m),最小值为f(n).

∴f(n)=f[1+(n-1)]=f(1)+f(n-1)=2f(1)+f(n-2)=…=nf(1).

同理,f(m)=mf(1).

∵f(3)=-3,∴f(3)=3f(1)=-3.

∴f(1)=-1.∴f(m)=-m,f(n)=-n.

因此,函数y=f(x)在[m,n]上的值域为[-n,-m].

评述:(1)满足题设条件f(x+x′)=f(x)+f(x′)的函数,只要其定义域是关于原点对称的,它就为奇函数.

(2)若将题设条件中的x>0,均有f(x)<0改成均有f(x)>0,则函数f(x)就是R上的单调增函数.

(3)若题设条件中的m、n∈Z去掉,则我们就无法求出f(m)与f(n)的值,故m、n∈Z不可少.

 0  293795  293803  293809  293813  293819  293821  293825  293831  293833  293839  293845  293849  293851  293855  293861  293863  293869  293873  293875  293879  293881  293885  293887  293889  293890  293891  293893  293894  293895  293897  293899  293903  293905  293909  293911  293915  293921  293923  293929  293933  293935  293939  293945  293951  293953  293959  293963  293965  293971  293975  293981  293989  447090 

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