定义在R上的函数f(x)满足:f(m+n)=f(m)+f(n)-2对任意m、n∈R恒成立,当x>0时,f(x)>2.
(Ⅰ) 求证f(x)在R上是单调递增函数;
(Ⅱ)已知f(1)=5,解关于t的不等式f(|t2-t|)≤8;
(Ⅲ)若f(-2)=-4,且不等式f(t2+at-a)≥-7对任意t∈[-2,2]恒成立.求实数a的取值范围.
证明:(Ⅰ)∀x1,x2∈R,当x1<x2时,x2-x1>0,
∴f(x2-x1)>2f(x1)-f(x2)
=f(x1)-f(x2-x1+x1)
=f(x1)-f(x2-x1)-f(x1)+2
=2-f(x2-x1)<0,
所以f(x1)<f(x2),
所以f(x)在R上是单调递增函数…(4分)
(Ⅱ)∵f(1)=5,
∴f(2)=f(1)+f(1)-2=8,
由f(|t2-t|)≤8得f(|t2-t|)≤f(2)
∵f(x)在R上是单调递增函数,所以|t2-t|≤2⇒-2≤t2-t≤2⇔
⇒t2-t≤2 t2-t≥-2
⇒t∈[-1,2]…(8分)-1≤t≤2 t∈R
(Ⅲ)由f(-2)=-4得-4=f(-2)=f(-1)+f(-1)-2⇒f(-1)=-1
所以f(-3)=f(-2)+f(-1)=-4-1-2=-7,
由f(t2+at-a)≥-7得f(t2+at-a)≥f(-3)
∵f(x)在R上是单调递增函数,
所以t2+at-a≥-3⇒t2+at-a+3≥0对任意t∈[-2,2]恒成立.
记g(t)=t2+at-a+3(-2≤t≤2)
只需gmin(t)≥0.对称轴t=-a 2
(1)当-
≤-2⇒a≥4时,gmin(t)=g(-2)=4-2a-a+3≥0⇒a≤a 2
与a≥4矛盾.7 3
此时a∈ϕ
(2)当-2<-
<2⇒-4<a<4时,gmin(t)=a 2
≥0⇒-6≤a≤2,4(3-a)-a2 4
又-4<a<4,所以-4<a≤2
(3)当-
≥2⇒a≤-4时,gmin(t)=g(2)=4+2a-a+3≥0⇒a≥-7a 2
又a≤-4
∴-7≤a≤-4
综合上述得:a∈[-7,2]…(14分)