问题
解答题
已知f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,且f(1)=1.若对任意a,b∈[-1,1],a+b≠0都有
(1)判断函数f(x)的单调性,并说明理由; (2)解不等式f(x-
(3)若不等式f(x)+(2a-1)t-2≤0对所有x∈[-1,1]和a∈[-1,1]都恒成立,求实数t的取值范围. |
答案
(1)设任意x1,x2∈[-1,1],且x1<x2,
∵f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,
∴f(-x)=-f(x),
∴f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2),
∵对任意a,b∈[-1,1],a+b≠0都有
>0,f(a)+f(b) a+b
∴
>0,又x1<x2,则x1-x2<0,f(x1)+f(-x2) x1+(-x2)
∴f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)=
(x1-x2)<0,f(x1)+f(-x2) x1+(-x2)
∴f(x1)-f(x2)<0,
∴f(x)在定义域[-1,1]上位增函数;
(2)∵函数f(x)为奇函数,
∴f(-x)=f(x),又不等式f(x-
)+f(x-1 2
)<0,即f(x-1 4
)<-f(x-1 2
),1 4
∴f(x-
)<-f(x-1 2
)=f(1 4
-x),1 4
由(1)可知,f(x)在定义域[-1,1]上位增函数,
∴
,解得--1≤x-
≤11 2 -1≤x-
≤11 4 x-
<1 2
-x1 4
≤x<1 2
,3 8
∴不等式f(x-
)+f(x-1 2
)<0的解集为{x|-1 4
≤x<1 2
};3 8
(3)由(1)可知,f(x)在定义域[-1,1]上位增函数,
∴f(x)max=f(1),又f(1)=1,
∴f(x)max=1,
∵不等式f(x)+(2a-1)t-2≤0对所有x∈[-1,1]和a∈[-1,1]都恒成立,
∴f(x)max≤(1-2a)t+2对任意的a∈[-1,1]都恒成立,
∴1≤-2ta+t+2对任意的a∈[-1,1]都恒成立,
∴
,解得--2t+t+2≥1 2t+t+2≥1
≤t≤1,1 3
∴实数t的取值范围为-
≤t≤1.1 3