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

多项选择题
单项选择题