问题 解答题

已知函数f(x)对于一切x、y∈R,都有f(xy)=f(x+y)+f(x-y).

(Ⅰ)求证:f(x)在R上是偶函数;

(Ⅱ)若f(x)在区间(-∞,0)上是减函数,且有f(2a2+a+1)<f(-2a2+4a-3),求实数a的取值范围.

答案

(Ⅰ)证明:函数f(x)对于一切x、y∈R,都有f(xy)=f(x+y)+f(x-y),

令x=0,得f(0)=f(y)+f(-y),…(1分)

再令y=x,得f(0)=f(x)+f(-x).…①…(2分)

令y=0,得f(0)=f(x)+f(x).…②…(3分)

①-②得f(-x)-f(x)=0,…(4分)

∴f(-x)=f(x).…(5分)

故f(x)在R上是偶函数.…(6分)

(Ⅱ)因为f(x)在R上是偶函数,

所以f(x)的图象关于y轴对称.…(7分)

又因为f(x)在区间(-∞,0)上是减函数,

所以f(x)在区间(0,+∞)上是增函数.…(8分)

2a2+a+1=2(a2+

1
2
a+
1
16
-
1
16
)+1=2(a+
1
4
)2+
7
8
>0,

-2a2+4a-3=-2(a2-2a+1-1)-3=-2(a-1)2-1<0,

∴2a2-4a+3>0.…(9分)

∵f(-2a2+4a-3)=f(2a2-4a+3).

原不等式可化为f(2a2+a+1)<f(2a2-4a+3)…(10分)

∴2a2+a+1<2a2-4a+3.解之得a<

2
5
.…(11分)

故实数a的取值范围是a<

2
5
.…(12分)

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