已知f[x]是定义在【-1,1】的奇函数,且f[1]=1.若a,b属于【-1,1】,a+b不等于0,有f[a]+f[b]/a+b>0
【1】判断f[x]在【-1,1】上的单调性,并证明你的结论;
【2】解不等式f[x+0.5]<f[1/x-1];
[3]若f[x]≤m²-2am+a,对所有x∈【-1,1】,a∈【-1,1】恒成立,求实数m的取值范围
解: (1)设T=-b 则:b=-T 由于: a+b≠0时,都有[f(a)+f(b)]/(a+b)>0 故:a-T≠0时, 有:[f(a)+f(-T)]/[a+(-T)]>0 又f(x)是奇函数 则有:f(-T)=-f(T) 则:[f(a)-f(T)]/[a-T]>0 即:[a-T]与[f(a)-f(T)]同号 即:a>T时,恒有f(a)>f(T) a<T时,恒有f(a)<f(T) 故:f(x)在[-1,1]上是增函数 (2) 由f(x+0.5)<f(1/(x-1)) 得 -1〈=(x+0.5)〈=1 -1〈=1/(x-1)<=1 x+1/2>1/(x-1) ∴-1<x<0 (3) 由以上知f(x)最大值为f(1)=1, 所以要f(x)≤m2-2pm+1对所有x∈〔-1,1〕,p∈〔-1,1〕(p是常数)恒成立, 只需1≤m2-2pm+1恒成立, 得实数m的取值范围为m≤0或m≥2p.
考点:函数奇偶性的性质;函数单调性的判断与证明;函数单调性的性质;函数恒成立问题.
分析:(1)由单调性定义判断和证明;
(2)由f(x)是奇函数和(1)的结论知f(x)在上[-1,1]是增函数,再利用定义的逆用求解;
(3)先由(1)求得f(x)的最大值,再转化为关于a的不等式恒成立问题求解.
解答:解:(1)任取-1≤x
1<x
2≤1,则
f(x
1)-f(x
2)=f(x
1)+f(-x
2)=
•(x1−x2)
∵-1≤x
1<x
2≤1,∴x
1+(-x
2)≠0,
由已知
>0,又x
1-x
2<0,
∴f(x
1)-f(x
2)<0,即f(x)在[-1,1]上为增函数;
(2)∵f(x)在[-1,1]上为增函数,
故有
由此解得{x|−
≤x<−1}
(3)由
(1)由f(x)是定义在区间[-1,1]上的奇函数,m、n∈[-1,1],m+n≠0时,有
>0,利用定义法能够证明函数f(x)在[-1,1]上单调递增.
(2)f(x+
)<f(1-x)等价于
,由此能求出不等式f(x+
)<f(1-x)的解集.
(3)由于f(x)为增函数,f(x)的最大值为f(1)=1,故f(x)≤t
2-2at+1对a∈[-1,1]、x∈[-1,1]恒成立,所以t
2-2at≥0对任意a∈[-1,1]恒成立,由此能求出实数t的取值范围.解答:解:(1)∵f(x)是定义在区间[-1,1]上的奇函数,且f(1)=1,
m、n∈[-1,1],m+n≠0时,有
>0.
∴任取x
1,x
2∈[-1,1],且x
2≥x
1,
则f(x
2)-f(x
1)=f(x
2)+f(-x
1)=
•(x
2-x
1)>0,
∴f(x
2)>f(x
1),
∴函数f(x)在[-1,1]上单调递增.
(2)∵f(x+
)<f(1-x),
∴
,解得0≤x<
,
∴不等式f(x+
)<f(1-x)的解集为[0,
).
(3)由于f(x)为增函数,∴f(x)的最大值为f(1)=1,
∴f(x)≤t
2-2at+1对a∈[-1,1]、x∈[-1,1]恒成立,
∴t
2-2at+1≥1对任意a∈[-1,1]恒成立,
∴t
2-2at≥0对任意a∈[-1,1]恒成立,
把y=t
2-2at看作a的函数,
由a∈[-1,1],知其图象是一条线段,
∴t
2-2at≥0对任意a∈[-1,1]恒成立,
∴
,即
,
解得t≤-2,或t=0,或t≥2.
故实数t的取值范围是{t|t≤-2,或t=0,或t≥2}
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