题文
已知f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数. 当a,b∈[-1,1],且a+b≠0时,有f(a)+f(b)a+b>0成立.(Ⅰ)判断函f(x)的单调性,并证明;
(Ⅱ)若f(1)=1,且f(x)≤m2-2bm+1对所有x∈[-1,1],b∈[-1,1]恒成立,求实数m的取值范围. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(Ⅰ)f(x)在[-1,1]上为增函数证明:设x1,x2∈[-1,1],且x1<x2,在f(a)+f(b)a+b>0中,令a=x1,b=-x2,有f(x1)+f(-x2)x1-x2>0,
∵x1<x2,∴x1-x2<0,又∵f(x)是奇函数,
∴f(-x2)=-f(x2),∴f(x1)-f(x2)x1-x2>0
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).
故f(x)在[-1,1]上为增函数…(6分)
(Ⅱ)∵f(1)=1 且f(x )在[-1,1]上为增函数,对x∈[-1,1],有f(x)≤f(1)=1.
由题意,对所有的x∈[-1,1],b∈[-1,1],有f(x)≤m2-2bm+1恒成立,
应有m2-2bm+1≥1⇒m2-2bm≥0. 记g(b)=-2mb+m2,对所有的b∈[-1,1],g(b)≥0成立.
只需g(b)在[-1,1]上的最小值不小于零…(8分)
若m>0时,g(b)=-2mb+m2是减函数,故在[-1,1]上,b=1时有最小值,
且[g(b)]最小值=g(1)=-2m+m2≥0⇒m≥2;
若m=0时,g(b)=0,这时[g(b)]最小值=0满足题设,故m=0适合题意;
若m<0时,g(b)=-2mb+m2是增函数,故在[-1,1]上,b=-1时有最小值,
且[g(b)]最小值=g(-1)=2m+m2≥0⇒m≤-2.
综上可知,符合条件的m的取值范围是:m∈(-∞,-2]∪{0}∪[2,+∞).
解析
f(a)+f(b)a+b考点
据考高分专家说,试题“已知f(x)是定义在[-1,1]上的奇函.....”主要考查你对 [函数的单调性、最值 ]考点的理解。 函数的单调性、最值单调性的定义:
1、对于给定区间D上的函数f(x),若对于任意x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),则称f(x)是区间上的增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),则称f(x)是区间D上的减函数。
2、如果函数y=f(x)在区间上是增函数或减函数,就说函数y=f(x)在区间D上具有(严格的)单调性,区间D称为函数f(x)的单调区间。如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,区间D称为函数f(x)的单调增或减区间
3、最值的定义:
最大值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最大值.
最小值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最小值
判断函数f(x)在区间D上的单调性的方法:
(1)定义法:其步骤是:
①任取x1,x2∈D,且x1<x2;
②作差f(x1)-f(x2)或作商![已知f是定义在[-1,1]上的奇函数.当a,b∈[-1,1],且a+b≠0时,有f(a)+f(b)a+b>0成立.判断函f的单调性,并证明;( 已知f是定义在[-1,1]上的奇函数.当a,b∈[-1,1],且a+b≠0时,有f(a)+f(b)a+b>0成立.判断函f的单调性,并证明;(](https://www.mshxw.com/file/tupian/20211110/FlraY2WTBYxJWdfybu1zT0CM9toU.png)
,并变形;
③判定f(x1)-f(x2)的符号,或比较![已知f是定义在[-1,1]上的奇函数.当a,b∈[-1,1],且a+b≠0时,有f(a)+f(b)a+b>0成立.判断函f的单调性,并证明;( 已知f是定义在[-1,1]上的奇函数.当a,b∈[-1,1],且a+b≠0时,有f(a)+f(b)a+b>0成立.判断函f的单调性,并证明;(](https://www.mshxw.com/file/tupian/20211110/FlraY2WTBYxJWdfybu1zT0CM9toU.png)
与1的大小;
④根据定义作出结论。
(2)复合法:利用基本函数的单调性的复合。
(3)图象法:即观察函数在区间D上部分的图象从左往右看是上升的还是下降的。


