问题 解答题

定义在R上的奇函数f(x)有最小正周期2,且当x∈(0,1)时,f(x)=2x+2-x

(1)求f(x)在[-1,0)上的解析式;

(2)判断f(x)在(-2,-1)上的单调性,并给予证明.

答案

解;(1)因为奇函数f(x)的定义域为R,周期为2,

所以f(-1)=f(-1+2)=f(1),且f(-1)=-f(1),于是f(-1)=0.…(2分)

当x∈(-1,0)时,-x∈(0,1),f(x)=-f(-x)=-(2-x+2x)=-2x-2-x.…(5分)

所以f(x)在[-1,0)上的解析式为f(x)=

0,                 (x=-1)
-2x-2-x,  (-1<x<0)
…(7分)

(2)f(x)在(-2,-1)上是单调增函数.…(9分)

先讨论f(x)在(0,1)上的单调性.

[方法1]设0<x1<x2<1,

f(x1)-f(x2)=2x1+2-x1-2x2+2-x2=(2x1-2x2)(1-

1
2x1+x2
)

因为0<x1<x2<1,所以2x12x2,  2x1+x2>1,于是2x1-2x2<0,  1-

1
2x1+x2
>0,

从而f(x1)-f(x2)<0,所以f(x)在(0,1)上是单调增函数.…(12分)

因为f(x)的周期为2,所以f(x)在(-2,-1)上亦为单调增函数.…(14分)

[方法2]当x∈(0,1)时,f'(x)=(2x-2-x)ln2.

因为ln2>0,2x-2-x>0,所以f'(x)=(2x-2-x)ln2>0,

所以f(x)在(0,1)上是单调增函数.…(12分)

因为f(x)的周期为2,所以f(x)在(-2,-1)上亦为单调增函数.…(14分)

[注]第(2)小题亦可利用周期性求出f(x)=2x+2+2-x-2(-2<x<-1),再利用定义或导数确定单调性.

单项选择题
问答题