问题 解答题

若函数f(x)定义域为R,满足对任意x1,x2∈R,有f(x1+x2)≤f(x1)+f(x2),则称f(x)为“V形函数”.

(1)当f(x)=x2时,判断f(x)是否为V形函数,并说明理由;

(2)当f(x)=lg(x2+2)时,证明:f(x)是V形函数;

(3)当f(x)=lg(2x+a)时,若f(x)为V形函数,求实数a的取值范围.

答案

(1)当f(x)=x2时,f(x1+x2)=x12+x22+2x1x2,f(x1)+f(x2)=x12+x22

当x1,x2同号时,f(x1+x2)≥f(x1)+f(x2),不满足V形函数的定义,

故当f(x)=x2时,f(x)不是V形函数;

(2)当f(x)=lg(x2+2)时f(x1+x2)=lg[(x1+x22+2]=lg(x12+x22+2x1x2+2),

f(x1)+f(x2)=lg(x12+2)+lg(x22+2)=lg[2(x12+x22)+x12x22+4]

∴满足对任意x1,x2∈R,有f(x1+x2)≤f(x1)+f(x2),则f(x)=lg(x2+2)为“V形函数”.

(3)当f(x)=lg(2x+a)时,若f(x)为V形函数

则f(x1+x2)≤f(x1)+f(x2),

即lg(2x1+x2+a)≤lg(2x1+a)+lg(2x2+a)=lg[2x1+x2+a(2x1+x2)+a2]

∴a(2x1+x2)+a2-a≥0对任意x1,x2∈R恒成立

当a=0时,成立,当a<0时不成立,当a>0时,a≥(1-2x1+x2max

∴a≥1或a=0

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