问题
解答题
已知f(x)是定义在R上的奇函数,g(x)与f(x)的图象关于直线x=1对称,当x>2时,g(x)=a(x-2)-(x-2)3。
(Ⅰ)当x=1时,f(x)取得极值,证明:对任意x1,x2∈(-1,1),不等式|f(x1)-f(x2)|<4恒成立;
(Ⅱ)若f(x)是[1,+∞)上的单调函数,且当x0≥1,f(x0)≥1时,有f[f(x0)]=x0,求证:f(x0)=x0。
答案
解:(Ⅰ) 当x<0时,必有-x>0,则2-x>2,
而若点在f(x)的图象上,
则关于x=1的对称点
必在g(x)的图象上,
即当x<0时,
由于f(x)是奇函数,则任取x>0,有-x<0,且
又当x=0时,由,必有f(0)=0,
综上,当x∈R时,,
若x=1时f(x)取到极值,则必有当x=1时,即a=3
又由知,当
时,
,f(x)为减函数,
∴当时,
,
∴当时,
;
(Ⅱ)若f(x)在为减函数,则
对任意
皆成立,
这样的实数a不存在,
若f(x)为增函数,则可令,
由于f′(x)在上为增函数,可令
,
即当时,f(x)在
上为增函数,
由,
设,则
,
∴与所设矛盾,
若
则,
∴与所设矛盾故必有
。