问题 解答题

设函数f(x)对任意x,y∈R,都有f(x+y)=f(x)+f(y),且x>0,f(x)<0;f(1)=-2.

(1)证明f(x)是奇函数;

(2)证明f(x)在R上是减函数;

(3)求f(x)在区间[-3,3]上的最大值和最小值.

答案

证明:(1)由f(x+y)=f(x)+f(y),

得f[x+(-x)]=f(x)+f(-x),

∴f(x)+f(-x)=f(0).

又f(0+0)=f(0)+f(0),∴f(0)=0.

从而有f(x)+f(-x)=0.∴f(-x)=-f(x).

∴f(x)是奇函数.

(2)任取x1、x2∈R,且x1<x2

则f(x1)-f(x2)=f(x1)-f[x1+(x2-x1)]=f(x1)-[f(x1)+f(x2-x1)]=-f(x2-x1).

由x1<x2,∴x2-x1>0.∴f(x2-x1)<0.

∴-f(x2-x1)>0,即f(x1)>f(x2),

从而f(x)在R上是减函数.

(3)由于f(x)在R上是减函数,

故f(x)在[-3,3]上的最大值是f(-3),

最小值为f(3).由f(1)=-2,

得f(3)=f(1+2)=f(1)+f(2)

=f(1)+f(1+1)=f(1)+f(1)+f(1)=3f(1)

=3×(-2)=-6,f(-3)=-f(3)=6.

∴最大值为6,最小值为-6.

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