設(shè)函數(shù)f(x)對于任意x,y∈R,都有f(x+y)=f(x)+f(y),且x>0時f(x)<0,f(1)=-2.
(1)求f(0);
(2)證明f(x)是奇函數(shù);
(3)試問在x∈[-3,3]時f(x)是否有最大、最小值?如果有,請求出來,如果沒有,說明理由;
(4)解不等式
1
2
f(x2)-f(x)>
1
2
f(3x)
分析:(1)先利用賦值法求出f(0)的值,
(2)欲證明f(x)是奇函數(shù),即證明f(x)+f(-x)=0,再在題中條件中令y=-x即得;
(3)先利用單調(diào)性的定義證明(x)在R上是減函數(shù),任取x1、x2∈R,且x1<x2,證明即f(x1)>f(x2),;再利用此結(jié)論得f(x)在[-3,3]上的最大值是f(-3),最小值為f(3).故只要求出f(3)和f(-3)即可.
(4)由
1
2
f(x2)-f(x)>
1
2
f(3x)
,f(x2)-f(3x)>2f(x),由已知得:f[2(x)]=2f(x)∴f(x2-3x)>f(2x),由(2)中的單調(diào)性轉(zhuǎn)化為x2-3x<2x.最后按照二次不等式兩根的大小解不等式即可.
解答:證明:(1)由f(x+y)=f(x)+f(y),
得f[x+(-x)]=f(x)+f(-x),
∴f(x)+f(-x)=f(0).
又f(0+0)=f(0)+f(0),∴f(0)=0.
(2)從而有f(x)+f(-x)=0.∴f(-x)=-f(x).
∴f(x)是奇函數(shù).
(3)任取x1、x2∈R,且x1<x2,
則f(x1)-f(x2)=f(x1)-f[x1+(x2-x1)]=f(x1)-[f(x1)+f(x2-x1)]=-f(x2-x1).
由x1<x2,∴x2-x1>0.∴f(x2-x1)<0.
∴-f(x2-x1)>0,即f(x1)>f(x2),
從而f(x)在R上是減函數(shù).
由于f(x)在R上是減函數(shù),
故f(x)在[-3,3]上的最大值是f(-3),
最小值為f(3).由f(1)=-2,
得f(3)=f(1+2)=f(1)+f(2)
=f(1)+f(1+1)=f(1)+f(1)+f(1)=3f(1)
=3×(-2)=-6,f(-3)=-f(3)=6.
∴最大值為6,最小值為-6.
(4)由
1
2
f(x2)-f(x)>
1
2
f(3x)
,f
(x2)-f(3x)>2f(x),
由已知得:f[2(x)]=2f(x)∴f(x2-3x)>f(2x),
由(2)中的單調(diào)性轉(zhuǎn)化為x2-3x<2x.即x2-5x<0,
∴x∈(0,5).
點評:本題主要考查了抽象函數(shù)及其應(yīng)用,考查分析問題和解決問題的能力,屬于中檔題.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

對于函數(shù)f(x),其定義域為D,若任取x1、x2∈D,且x1≠x2,若f(
x1+x2
2
)>
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2
[f(x1)+f(x2)],則稱f(x)為定義域上的凸函數(shù).
(1)設(shè)f(x)=ax2(a>0),試判斷f(x)是否為其定義域上的凸函數(shù),并說明原因;
(2)若函數(shù)f(x)=㏒ax(a>0,且a≠1)為其定義域上的凸函數(shù),試求出實數(shù)a的取值范圍.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

下列說法中,正確的是(  )
①對于定義域為R的函數(shù)f(x),若函數(shù)f(x)滿足f(x+1)=f(1-x),則函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于x=1對稱;
②當a>1時,任取x∈R都有ax>a-x
③“a=1”是“函數(shù)f(x)=lg(ax+1)在(0,+∞)上單調(diào)遞增”的充分必要條件;
④設(shè)a∈{-1,1,
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2
,3},則使函數(shù)y=xa的定義域為R且該函數(shù)為奇函數(shù)的所有a的值為1,3;
⑤已知a是函數(shù)f(x)=2x-log0.5x的零點,若0<x0<a,則f(x0)<0.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題

對于函數(shù)f(x),其定義域為D,若任取x1、x2∈D,且x1≠x2,若f(數(shù)學(xué)公式)>數(shù)學(xué)公式[f(x1)+f(x2)],則稱f(x)為定義域上的凸函數(shù).
(1)設(shè)f(x)=ax2(a>0),試判斷f(x)是否為其定義域上的凸函數(shù),并說明原因;
(2)若函數(shù)f(x)=㏒ax(a>0,且a≠1)為其定義域上的凸函數(shù),試求出實數(shù)a的取值范圍.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

對于函數(shù)f(x),其定義域為D,若任取x1、x2∈D,且x1≠x2,若f(
x1+x2
2
)>
1
2
[f(x1)+f(x2)],則稱f(x)為定義域上的凸函數(shù).
(1)設(shè)f(x)=ax2(a>0),試判斷f(x)是否為其定義域上的凸函數(shù),并說明原因;
(2)若函數(shù)f(x)=㏒ax(a>0,且a≠1)為其定義域上的凸函數(shù),試求出實數(shù)a的取值范圍.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年黑龍江省大慶市鐵人中學(xué)高三(上)第二次段考數(shù)學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

下列說法中,正確的是( )
①對于定義域為R的函數(shù)f(x),若函數(shù)f(x)滿足f(x+1)=f(1-x),則函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于x=1對稱;
②當a>1時,任取x∈R都有ax>a-x;
③“a=1”是“函數(shù)f(x)=lg(ax+1)在(0,+∞)上單調(diào)遞增”的充分必要條件;
④設(shè)a∈{-1,1,,3},則使函數(shù)y=xa的定義域為R且該函數(shù)為奇函數(shù)的所有a的值為1,3;
⑤已知a是函數(shù)f(x)=2x-log0.5x的零點,若0<x<a,則f(x)<0.
A.①④
B.①④⑤
C.②③④
D.①⑤

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