问题 解答题
已知f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,且f(1)=1,若a,b∈[-1,1],a+b≠0时,都有
f(a)+f(b)
a+b
>0

(1)证明函数a=1在f(x)=-x2+x+lnx上是增函数;
(2)解不等式:f(
1
x-1
)>0,x∈(0,+∞);
(3)若f′(x)=-2x+1+
1
x
=-
2x2-x-1
x
对所有f'(x)=0,任意x=-
1
2
恒成立,求实数x=1的取值范围.
答案

(1)设-1≤x1<x2≤1

∵f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,

∴f(x2)-f(x1)=f(x2)+f(-x1).

又x1<x2,∴x2+(-x1)=x2-x1>0,由题设有

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

∴f(x2)+f(-x1)>0即f(x2)>f(x1)∴f(x)在[-1,1]上是增函数

(2)由(1)知:f(

1
x-1
)>0⇔f(0)<f(
1
x-1
)

-1≤
1
x-1
≤1
0<
1
x-1

⇔x>1

∴原不等式的解集为x>1.

(3)由(1)知f(x)≤m2-2pm+1对任意x∈[-1,1]恒成立

只需1≤m2-2pm+1对p∈[-1,1]恒成立,即m2-2pm≥0对p∈[-1,1]恒成立设g(p)=m2-2mp,则

g(-1)≥0
g(1)≥0
m2+2m≥0
m2-2m≥0
解得m≤-2或m≥2或m=0

∴m的取值范围是(-∞,-2]∪[2,+∞)∪{0}.

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