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已知函数的定义域为R,对任意的x1,x2都满足f(x1+x2)=f(x1)+f(x2),当x>0时,f(x)>0.(I)试判断并证明f(x)的奇偶性;(II)试判断并证明f(x)的单调性;(III)若f(cos2θ-3)+f(4m-2mcosθ)>0对所有的θ∈[0,π2]均成立,求实数m 的取值范围.试题及答案-单选题-云返教育
试题详情
已知函数的定义域为R,对任意的x
1
,x
2
都满足f(x
1
+x
2
)=f(x
1
)+f(x
2
),当x>0时,f(x)>0.
(I)试判断并证明f(x)的奇偶性;
(II)试判断并证明f(x)的单调性;
(III)若f(cos2θ-3)+f(4m-2mcosθ)>0对所有的θ∈[0,
π
2
]均成立,求实数m 的取值范围.
试题解答
见解析
解:(I)∵f(x
1
+x
2
)=f(x
1
)+f(x
2
),令x
1
=x
2
=0得f(0)=0.
再令x
1
=x,x
2
=-x,则f(0)=f(x)+f(-x)=0,∴f(-x)=-f(x).
∴f(x)为R上的奇函数.
(II)设x
1
<x
2
,则x
2
-x
1
>0,当x>0时f(x)>0.∴f(x
2
-x
1
)>0
由f(x
2
)-f(x
1
)=f(x
2
)+f(-x
1
)=f(x
2
-x
1
)>0,
∴f(x
2
)>f(x
1
)
∴f(x)为R上的增函数.
(III)∵f(cos2θ-3)+f(4m-2mcosθ)>0,∴f(cos2θ-3)>-f(4m-2mcosθ)
∵f(x)为R上的奇函数,,即f(-x)=-f(x),∴f(cos2θ-3)>f(2mcosθ-4m)
又∵f(x)为R上的增函数,cos2θ-3>2mcosθ-4m对所有的θ∈[0,
π
2
]均成立,2cos
2
θ-4>2m(cosθ-2)恒成立,
又∵cosθ-2<0,
∴m>
cos
2
θ-2
cosθ-2
恒成立,
又∵
cos
2
θ-2
cosθ-2
=
cos
2
θ-4+2
cosθ-2
=cosθ-2+
2
cosθ-2
+4,又θ∈[0,
π
2
],
∴0≤cosθ≤1,∴cosθ-2<0,
∴cosθ-2+
2
cosθ-2
+4≤4-4
√
2
当且仅当cosθ-2=
2
cosθ-2
即cosθ=2-
√
2
时取等号.
∴[
cos
2
θ-2
cosθ-2
]
max
=4-2
√
2
∴m>4-2
√
2
.
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