问题 解答题
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
1
2
f(bx2)-f(x)>
1
2
f(b2x)-f(b)
(b≤0).
答案

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

1
2
[f(bx2)-f(b2x)]<f(x)-f(b).

1
2
f(bx2-b2x)>f(x-b).

∴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-

2
<b<0时,不等式的解集为{x| 
2
b
<x<b }

2°当b<-

2
时,不等式的解集为 {x| b<x<
2
b
}

3°当b=-

2
时,不等式的解集为∅.

单项选择题
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