问题
解答题
设函数f(x)=x|x﹣a|+b.
(1)求证:f(x)为奇函数的充要条件是a2+b2=0.
(2)设常数b<﹣1,且对任意x∈[0,1],f(x)<0恒成立,求实数a的取值范围.
答案
(1)证明:充分性:若a2+b2=0,则a=b=0,
∴f(x)=x|x|对任意的x∈R都有f(﹣x)+f(x)=0
∴f(x)为奇函数,故充分性成立
必要性:若f(x)为奇函数,则对任意的x∈R都有f(﹣x)+f(x)=0恒成立,
∴f(0)=0,解得b=0,
∴f(x)=x|x﹣a|,
由f(1)+f(﹣1)=0,即|1﹣a|﹣|a+1|=0,|1﹣a|=|1+a|得:a=0.
∴a2+b2=0.
故f(x)为奇函数的充要条件是a2+b2=0
(2)解:由b<﹣1<0,
当x=0时a取任意实数不等式恒成立
当0<x≤1时f(x)<0恒成立,也即x+<a<x﹣
恒成立
令g(x)=x+在0<x≤1上单调递增,
∴a>g(x)max=g(1)=1+b
令h(x)=x﹣,则h(x)在(0,
]上单调递减,[
,+∞)单调递增,
当b<﹣1时h(x)=x﹣在0<x≤1上单调递减,
∴a<h(x)min=h(1)=1﹣b.
∴1+b<a<1﹣b