设函数f(x)对于x、y∈R都有f(x+y)=f(x)+f(y),且x<0时,f(x)<0,f(-1)=-2. (1)求证:函数f(x)是奇函数; (2)试问f(x)在x∈[-4,4]上是否有最值?若有,求出最值;若无,说明理由. (3)解关于x的不等式
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证明:(1)证明:令x=y=0,则f(0)=f(0)+f(0),从而f(0)=0,
令y=-x,则f(0)=f(x)+f(-x)=0,
从而f(-x)=-f(x),即f(x)是奇函数.…(4分)
(2)设x1,x2∈R,且x1<x2,则x1-x2<0,从而f(x1-x2)<0,
又f(x1-x2)=f[x1+(-x2)]=f(x1)+f(-x2)=f(x1)-f(x2).
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).
∴函数f(x)为R上的增函数,
∴当x∈[-4,4]时,f(x)必为增函数.
又由f(-1)=-2,得-f(1)=-2,
∴f(1)=2,
∴当x=-4时,f(x)min=f(-4)=-f(4)=-4f(1)=-8;
当x=4时,f(x)max=f(4)=4f(1)=8. …(9分)
(3)由已知得
[f(bx2)-f(b2x)]<f(x)-f(b).1 2
∴
f(bx2-b2x)>f(x-b).1 2
∴f(bx2-b2x)>2f(x-b),即f(bx2-b2x)>f(2x-2b).
∵f(x)为R上增函数,
∴bx2-b2x>2x-2b,
∴bx2-(b2+2)x+2b>0,即(bx-2)(x-b)>0.
当b=0时,-2x>0,
∴不等式的解集为{x|x<0}.
当b<0时,(-bx+2)(x-b)<0.
1°当-
<b<0时,不等式的解集为{x| 2
<x<b },2 b
2°当b<-
时,不等式的解集为 {x| b<x<2
},2 b
3°当b=-
时,不等式的解集为∅.2