定义域为R的函数f(x)满足:对于任意的实数x,y都有f(x+y)=f(x)+f(y)成立,且当x>0时f(x)<0恒成立.
(1)判断函数f(x)的奇偶性,并证明你的结论;
(2)证明f(x)为减函数;若函数f(x)在[-3,3]上总有f(x)≤6成立,试确定f(1)应满足的条件;(3)解关于x的不等式
1
n f(ax2)?f(x)>
1
n f(a2x)?f(a),(n是一个给定的自然数,a<0)
定义域为R的函数f(x)满足:对于任意的实数x,y都有f(x+y)=f(x)+f(y)成立,且当x>0时f(x)<0恒
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解决时间 2021-02-25 20:32
- 提问者网友:末路
- 2021-02-24 20:34
最佳答案
- 五星知识达人网友:低血压的长颈鹿
- 2021-02-24 21:10
(1)由已知对于任意x∈R,y∈R,f(x+y)=f(x)+f(y)恒成立
令x=y=0,得f(0+0)=f(0)+f(0),∴f(0)=0
令x=-y,得f(x-x)=f(x)+f(-x)=0
∴对于任意x,都有f(-x)=-f(x)∴f(x)是奇函数.
(2)设任意x1,x2∈R且x1<x2,则x2-x1>0,由已知f(x2-x1)<0(1)
又f(x2-x1)=f(x2)+f(-x1)=f(x2)-f(x1)(2)
由(1)(2)得f(x1)>f(x2),
根据函数单调性的定义知f(x)在(-∞,+∞)上是减函数.
∴f(x)在[-3,3]上的最大值为f(-3).
要使f(x)≤6恒成立,当且仅当f(-3)≤6,
又∵f(-3)=-f(3)=-f(2+1)=-[f(2)+f(1)]
=-[f(1)+f(1)+f(1)]=-3f(1),∴f(1)≥-2.
又x>1,f(x)<0,∴f(1)∈[-2,0)
(3)
1
n f(ax2)?f(x)>
1
n f(a2x)?f(a),
∴f(ax2)-f(a2x)>n[f(x)-f(a)]
∴f(ax2-a2x)>nf(x-a),
由已知得:f[n(x-a)]=nf(x-a)
∴f(ax2-a2x)>f[n(x-a)],
∵f(x)在(-∞,+∞)上是减函数
∴ax2-a2x<n(x-a).即(x-a)(ax-n)<0,
∵a<0,∴(x?a)(x?
n
a )>0,
讨论:①当a<
n
a <0,即a<?
n ,解集为:{x|x>
n
a 或x<a}
②当a=
n
a <0即a=?
n 时,原不等式解集:{x|x≠?
n }
③当
n
a <a<0时,即-
n <a<0时,原不等式的解集为{x|x>a或x<
n
a }.
令x=y=0,得f(0+0)=f(0)+f(0),∴f(0)=0
令x=-y,得f(x-x)=f(x)+f(-x)=0
∴对于任意x,都有f(-x)=-f(x)∴f(x)是奇函数.
(2)设任意x1,x2∈R且x1<x2,则x2-x1>0,由已知f(x2-x1)<0(1)
又f(x2-x1)=f(x2)+f(-x1)=f(x2)-f(x1)(2)
由(1)(2)得f(x1)>f(x2),
根据函数单调性的定义知f(x)在(-∞,+∞)上是减函数.
∴f(x)在[-3,3]上的最大值为f(-3).
要使f(x)≤6恒成立,当且仅当f(-3)≤6,
又∵f(-3)=-f(3)=-f(2+1)=-[f(2)+f(1)]
=-[f(1)+f(1)+f(1)]=-3f(1),∴f(1)≥-2.
又x>1,f(x)<0,∴f(1)∈[-2,0)
(3)
1
n f(ax2)?f(x)>
1
n f(a2x)?f(a),
∴f(ax2)-f(a2x)>n[f(x)-f(a)]
∴f(ax2-a2x)>nf(x-a),
由已知得:f[n(x-a)]=nf(x-a)
∴f(ax2-a2x)>f[n(x-a)],
∵f(x)在(-∞,+∞)上是减函数
∴ax2-a2x<n(x-a).即(x-a)(ax-n)<0,
∵a<0,∴(x?a)(x?
n
a )>0,
讨论:①当a<
n
a <0,即a<?
n ,解集为:{x|x>
n
a 或x<a}
②当a=
n
a <0即a=?
n 时,原不等式解集:{x|x≠?
n }
③当
n
a <a<0时,即-
n <a<0时,原不等式的解集为{x|x>a或x<
n
a }.
全部回答
- 1楼网友:一叶十三刺
- 2021-02-24 22:49
(1)证明:∵对任意的x、y∈r,都有f(x+y)=f(x)+f(y),
,f(0)=f(0)+f(0)=2f(0),
∴f(0)=0.
令y=-x得,f(x-x)=f(x)+f(-x)=f(0)=0,
即f(-x)=-f(x),
∴函数f(x)为奇函数.
(2)f(x)在r上单调递减.
证明:设x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=f(x1)-f[(x2-x1)+x1]=f(x1)-[f(x2-x1)+f(x1)]=-f[(x2-x1),
因为当x>0时,f(x)<0,且x2-x1>0,所以f[(x2-x1)<0,
所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).
所以函数f(x)为r上的减函数.
由f(x+y)=f(x)+f(y)及f(-1)=2得,f(-2)=f(-1)+f(-1)=2f(-1)=4,
f(4)=f(2)+f(2)=2f(2),因为f(x)为奇函数,所以f(-2)=-f(2)=4,f(2)=-4,所以f(4)=-8.
又函数f(x)在区间[-2,4]上单调递减,所以f(4)≤f(x)≤f(-2),即-8≤f(x)≤4.
故函数f(x)在区间[-2,4]上的值域为[-8,4].
(3)因为函数f(x)在r上是奇函数,且单调递减,
所以不等式f(t2-2kt)+f(2t2-1)<0?f(t2-2kt)<-f(2t2-1)=f(1-2t2)?t2-2kt>1-2t2,
所以对任意t∈[1,3],不等式f(t2-2kt)+f(2t2-1)<0恒成立,
等价于t2-2kt>1-2t2恒成立,即t∈[1,3]时2k<3t-
1
t 恒成立,
而易知3t-
1
t 在∈[1,3]上单调递增,所以(3t?
1
t )min=3-1=2,
所以有2k<2,解得k<1.
所以实数k的取值范围为(-∞,1).
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