问题
解答题
定义在(-1,1)的函数f(x),对于任意的x,y∈(-1,1),都有f(
(1)判断f(x)的奇偶性并证明 (2)证明f(x)在区间(-1,1)上是增函数 (3)若f(x)<m2-2am+1,对所有x∈[-
|
答案
(1)函数f(x)在区间(-1,1)上是奇函数.
证明:∵函数定义域为(-1,1),
令x=y=0得f(0)=0,
令y=-x,则有f(x)+f(-x)=0,得f(-x)=-f(x),
所以函数f(x)在区间(-1,1)上是奇函数.
(2)设-1<x1<x2<1,
则f(x2)-f(x1)=f(x2)+f(-x1)=f(
),而x2-x1>0,|x1||x2|<1x2-x1 1-x2x1
∴1-x1x2>0
∴
>0,又x>0时,f(x)>0,x2-x1 1-x2x1
∴f(
)>0,即f(x2)>f(x1),x2-x1 1-x2x1
∴f(x)在区间(-1,1)上是增函数;
(3)∵f(
)=1 2
,f(1 2
)=f(x)+f(y),x+y 1+xy
∴令x=y=
得:f(1 2
)=2f(
+1 2 1 2 1+
×1 2 1 2
)=1,即f(1 2
)=1.4 5
因为函数f(x)在(-1,1)上是增函数,故在[-
,4 5
]上是增函数,4 5
又f(
)=1,4 5
f(x)<m2-2am+1,对所有x∈[-
,4 5
],a∈[-1,1]恒成立⇔1<m2-2am+1,对所有x∈[-4 5
,4 5
],a∈[-1,1]恒成立,4 5
即m2-2am>0,a∈[-1,1]恒成立.
记g(a)=m2-2am,对所有的a∈[-1,1],g(a)>0成立,
只需g(a)在[-1,1]上的最小值大于等于0.即g(-1)>0;g(1)>0.
解得:m<-2或m=0,或m>2.
故m的取值范围为m<-2,或m=0,或m>2.