Question

【題目】已知函數(shù)f（x）是定義在[﹣1，1]上的奇函數(shù)，且f（1）=1，若x，y∈[﹣1，1]，x+y≠0有（x+y）[f（x）+f（y）]＞0．
（1）判斷f（x）的單調(diào)性，并加以證明；
（2）解不等式 ；
（3）若f（x）≤m2﹣2am+1對所有x∈[﹣1，1]，a∈[﹣1，1]恒成立．求實數(shù)m的取值范圍．

Answer 1

【答案】
（1）解：函數(shù)f（x）在[﹣1，1]上單調(diào)增，證明如下

由題意，設(shè)x1，x2∈[﹣1，1]，且x1＜x2

則x1﹣x2＜0

∵x，y∈[﹣1，1]，x+y≠0有（x+y）[f（x）+f（y）]＞0．

令x=x1，y=﹣x2，

∴f（x1）+f（﹣x2）＜0

∵函數(shù)f（x）是定義在[﹣1，1]上的奇函數(shù)

∴f（x1）﹣f（x2）＜0

∴函數(shù)f（x）在[﹣1，1]上單調(diào)增

（2）解：由（1）知， ，解得：
（3）解：由于函數(shù)f（x）在[﹣1，1]上單調(diào)增，

∴函數(shù)f（x）在[﹣1，1]上的最大值為f（1）=1

∴f（x）≤m2﹣2am+1對所有x∈[﹣1，1]，a∈[﹣1，1]恒成立可轉(zhuǎn)化為：0≤m2﹣2am對所有a∈[﹣1，1]恒成立

∴ ，

解得m≥2或m≤﹣2或m=0

【解析】（1）設(shè)x1 ， x2∈[﹣1，1]，且x1＜x2 ， 則x1﹣x2＜0，利用x，y∈[﹣1，1]，x+y≠0有（x+y）[f（x）+f（y）]＞0，可得f（x1）+f（﹣x2）＜0，根據(jù)函數(shù)f（x）是定義在[﹣1，1]上的奇函數(shù)，即可得函數(shù)f（x）在[﹣1，1]上單調(diào)增；（2）由（1）知， ，解之即可；（3）先確定函數(shù)f（x）在[﹣1，1]上的最大值為f（1）=1，將f（x）≤m2﹣2am+1對所有x∈[﹣1，1]，a∈[﹣1，1]恒成立轉(zhuǎn)化為：0≤m2﹣2am對所有a∈[﹣1，1]恒成立，從而可求實數(shù)m的取值范圍．