问题 解答题
定义在[-1,1]上的奇函数f(x)满足f(1)=1,且当a、b∈[-1,1],a+b≠0时,有
f(a)+f(b)
a+b
>0

(1)证明:f(x)是[-1,1]上的增函数;
(2)若f(x)≤m2+2am+1对所有的x∈[-1,1],a∈[-1,1]恒成立,求m的取值范围.
答案

(1)任取x1、x2∈[-1,1],且x1<x2

则f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2

f(x1)+f(-x2)
x1+(-x2)
>0,

f(x1)+f(-x2)
x1+(-x2)
[x1+(-x2)](2分)

∵x1+(-x2)<0,

∴f(x1)-f(x2)<0.

则f(x)是[-1,1]上的增函数. (5分)

(2)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

g(-1)=-2m+m2≥0
g(1)=2m+m2≥0

解得m≤-2或m≥2或m=0,即为所求.       (12分)

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