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解答题若函数y=f(x)对任意的x,y∈R,恒有f(x+y)=f(x)+f(y),当x

答案:2  悬赏:20  手机版
解决时间 2021-12-02 16:09
解答题 若函数y=f(x)对任意的x,y∈R,恒有f(x+y)=f(x)+f(y),当x>0时,恒有f(x)<0
(1)判断f(x)的奇偶性并证明;???????????????
(2)判断函数f(x)的单调性并证明;
(3)若f(2)=1,解不等式f(-x2)+2f(x)+4<0.
最佳答案
解:(1)令x=y=0,可知f(0+0)=f(0)+f(0),解之得f(0)=0,
∴0=f(0)=f(-x+x)=f(-x)+f(x),移项得f(-x)=-f(x)
所以函数f(x)是奇函数;
(2)根据题意,得f(x-y)=f(x)+f(-y),
因为函数(x)是奇函数,得f(x-y)=f(x)-f(y)
设x1、x2∈R,且x1<x2,得f(x1-x2)=f(x1)-f(x2)
∵当x>0时,恒有f(x)<0.x1-x2>0
∴f(x1)-f(x2)<0,得f(x1)<f(x2)
所以函数f(x)在R上是单调减函数;
(3)不等式f(-x2)+2f(x)+4<0,
即4<-[f(-x2)+2f(x)],也就是4<-f(-x2+2x)
∵f(2)=1,得f(8)=f(4)+f(4)=4f(2)=4
-f(-x2+2x)=f(x2-2x),且f(x)在R上是单调减函数,
∴原不等式可化为f(8)<f(x2-2x),得8>x2-2x,解之得-2<x<4
所以原不等式的解集为(-2,4)解析分析:(1)令x=y=0,代入已知式并整理,可得f(0)=0.在已知等式中取y=-x,化简整理可得f(-x)=-f(x),从而得到函数f(x)是奇函数;(2)用-y代替y,结合函数为奇函数证出f(x-y)=f(x)-f(y).由此证出当x1<x2时,f(x1-x2)=f(x1)-f(x2)>0,从而得到函数f(x)在R上是单调减函数;(3)求出f(8)=4,-[f(-x2)+2f(x)]=f(x2-2x),从而将原不等式转化成f(8)<f(x2-2x),然后根据函数的单调性得到关于x的一元二次不等式,解之即可得到原不等式的解集.点评:本题给出抽象函数,要我们讨论函数的奇偶性和单调性,着重考查了对抽象函数的理解、函数的基本性质和不等式的解法等知识点,属于中档题.
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