问题 解答题

已知定义域为R的函数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)>0

(1)证明:函数f(x)是奇函数;

(2)若f(1)=2,求函数f(x)在区间[-2,2]上的最大值和最小值;

(3)若对任意的t∈R,不等式f(t2-2t)+f(t2-k)>0恒成立,求实数k的取值范围.

答案

证明:(1)∵f(x)是定义在R上的奇函数,

∴f(0)=0…(1分)

∵f(x+y)=f(x)+f(y),

∴f(x-x)=f(x)+f(-x)=0

∴-f(x)=f(-x)…(3分)

∵f(x)的定义域为R,关于原点对称.

∴f(x)是奇函数.…(4分)

(2)在R上任取x1,x2,且x1>x2,

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

∵x1-x2>0,

∴f(x1-x2)>0

∴f(x1)-f(x2)>0,即:f(x1)>f(x2),

∴f(x)在R上单调递增.…(7分)

∵f(1)=2,

∴f(2)=f(1)+f(1)=4,f(-2)=-f(2)=-4…(8分)

∴f(x)在[-2,2]上最大值为4,最小值为-4.…(9分)

(3)∵f(t2-2t)+f(t2-k)>0,f(x)是定义在R上的奇函数,

f(t2-2t)>-f(t2-k)=f(-t2+k)
…(11分)

由(2)可知f(x)在R上单调递增,

∴t2-2t>-t2+k,

∴k<2t2-2t=2(t-

1
2
)2-
1
2
恒成立…(12分)

k<-

1
2
…(14分)

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