定义在R上的函数f(x)满足:f(x+y)=f(x)+f(y)对一切的实数x,y都成立,并且当x>0时f(x)>0.
(1)判断函数f(x)的奇偶性;
(2)记g(x)=f2(x),求使g(3x-1)<g(2x-9)成立的x的取值范围.
(1)令x=y=0得f(0)=2f(0),故f(0)=0.又令y=-x得f(0)=f(x)+f(-x),故f(-x)=-f(x),从而f(x)是奇函数;
(2)法一:因f(x)是奇函数,且当x>0时f(x)>0,故当x<0时f(x)=-f(-x)<0.又因为f(0)=0,所以x>0⇔f(x)>0,x<0⇔f(x)<0.由题得f2(3x-1)<f2(2x-9)⇔[f(3x-1)+f(2x-9)][f(3x-1)-f(2x-9)]<0⇔f(3x-1+2x-9)•f(3x-1-2x+9)<0⇔
或f(5x-10)>0 f(x+8)<0
⇔f(5x-10)<0 f(x+8)>0
或5x-10>0 x+8<0
,解得-8<x<2.5x-10<0 x+8>0
法二:因f(x)是奇函数,故g(x)是偶函数,得g(x)=g(|x|),故g(|3x-1|)<g(|2x-9|).
设x1<x2,则x2-x1>0,故0<f(x2-x1)=f(x2)-f(x1),即f(x1)<f(x2),因此f(x)是R上的增函数.又当x>0时f(x)>0,故g(x)在[0,+∞)是增函数.所以|3x-1|<|2x-9|,平方可得(3x-1)2<(2x-9)2⇔(x+8)(5x-10)<0⇔-8<x<2.
法三:设x1<x2,则x2-x1>0,故0<f(x2-x1)=f(x2)-f(x1),即f(x1)<f(x2),因此f(x)是R上的增函数.又当x>0时f(x)>0,故g(x)在[0,+∞)是增函数.因f(x)是奇函数,故g(x)是偶函数.
(1)当
即x≥3x-1≥0 2x-9≥0
时,有3x-1<2x-9,解得x<-8; 9 2
(2)当
即x<3x-1<0 2x-9<0
时,有g(1-3x)<g(9-2x),故1-3x<9-2x,即x>-8; 1 3
(3)当
即3x-1≥0 2x-9<0
≤x<1 3
时,有g(3x-1)<g(9-2x),故3x-1<9-2x,解得x<2; 9 2
(4)当
时,x∈Φ.综上可知-8<x<2.3x-1<0 2x-9≥0