函數(shù)y=f(x)對任意實數(shù)x、y滿足f(x)+f(y-x)=f(y),且當x>0時,f(x)<0.
(1)求證:y=f(x)是奇函數(shù);
(2)判斷y=f(x)的單調性,并證明;
(3)對任意t∈[1,2],f(tx2-2x)<f(t+2)恒成立,求x的范圍.
(1)證明:令x=y=0,代入f(x)+f(y-x)=f(y),那么f(0)+f(0)=f(0),所以f(0)=0 再令y=0,那么f(x)+f(-x)=f(0)=0,所以f(-x)=-f(x),
所以函數(shù)y=f(x)是奇函數(shù);
(2)解:函數(shù)y=f(x)在整個R上是減函數(shù)
證明:令y>x,則y-x>0,
∵f(x)+f(y-x)=f(y),
∴f(y)-f(x)=f(y-x),
因為當x>0,f(x)<0,而y-x>0,所以f(y-x)<0 所以f(y)-f(x)<0,
即y>x,f(y)<f(x),
所以函數(shù)y=f(x)在整個R上是減函數(shù);
(3)解:對任意t∈[1,2],f(tx2-2x)<f(t+2)恒成立
∴對任意t∈[1,2],tx2-2x>t+2恒成立
∴對任意t∈[1,2],(x2-1)t-2x-2>0恒成立,
令函數(shù)h(t)=(x2-1)t-2x-2
分三種情況:i、當x2-1=0時,x=1或-1,代入發(fā)現(xiàn)不符合(x2-1)t-2x-2>0
ii、當x2-1>0,即x>1或x<-1時,函數(shù)h(t)=(x2-1)t-2x-2是增函數(shù),所以最小值為h(1)=x2-2x-3=(x+1)(x-3)>0,
所以x>3或x<-1
所以最后符合的解是:x>3或x<-1
iii、當x2-1<0,即-1<x<1時,函數(shù)h(t)=(x2-1)t-2x-2是減函數(shù),所以最小值是h(2)=2x2-2x-4=2(x+1)(x-2)>0,
所以x>2或x<-1,與-1<x<1矛盾
綜上知x的范圍是:x>3或x<-1
分析:(1)對x,y分別進行賦值,結合f(x)+f(y-x)=f(y),利用奇函數(shù)的定義可證明;
(2)利用單調性的定義,結合當x>0時,f(x)<0,取y>x,則y-x>0,所以f(y-x)<0,利用當x>0時,f(x)<0,即可證得;
(3)利用(2)的結論,將抽象不等式化為具體不等式,變換主元,構建一次函數(shù),即可解決.
點評:本題以函數(shù)的性質為載體,考查賦值法的運用,考查函數(shù)單調性的判斷與證明,同時考查變換主元思想的運用,解題時合理運用函數(shù)的性質是關鍵.