问题 解答题

已知函数f(x)是定义在[-1,1]上的函数,若对于任意x,y∈[-1,1],都有f(x+y)=f(x)+f(y),且x>0时,有f(x)>0

(1)判断函数的奇偶性;

(2)判断函数f(x)在[-1,1]上是增函数,还是减函数,并用单调性定义证明你的结论;

(3)设f(1)=1,若f(x)<(1-2a)m+2,对所有x∈[-1,1],a∈[-1,1]恒成立,求实数m的取值范围.

答案

(1)令x=y=0,则f(0+0)=f(0)+f(0)∴f(0)=0

令y=-x,则f(x-x)=f(0)=f(x)+f(-x),∴f(-x)=-f(x)

∴f(x)是奇函数.(4分)

(2)函数f(x)在[-1,1]上是增函数.(6分)

设x1,x2∈[-1,1]且x1<x则x2-x1>0

∴f(x1)-f(x2)=-f(x2-x1

又∵x>0,f(x)>0∴f(x2-x1)>0

∴f(x1)-f(x2)=-f(x2-x1)<0即f(x1)<f(x2

故由函数单调性定义可知,函数f(x)在[-1,1]上是增函数.(10分)

(3)设f(1)=1,若f(x)<(1-2a)m+2,对所有x∈[-1,1],a∈[-1,1]恒成立.

则必须(1-2a)m+2>1,∀a∈[-1,1]恒成立;

即-2ma+m+1>0,∀a∈[-1,1]恒成立

令g(a)=-2ma+m+1必须

g(-1)>0
g(1)>0
-2m(-1)+m+1>0
-2m+m+1>0

解得-

1
3
<m<1

故实数m的取值范围为-

1
3
<m<1.(14分)

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