已知函数f(x)对任意x,y∈R,满足条件f(x)+f(y)=2+f(x+y),且f(3)=5,
(1)求f(1)+f(-1)的值;
(2)若f(x)为R上的增函数,证明:存在唯一的实数,使得对任意x∈(0,1),都有f(x2+2t2x)<3成立.
网友回答
(1)解:∵f(x)对任意x,y∈R,满足条件f(x)+f(y)=2+f(x+y),且f(3)=5,
∴f(3)=f(2+1)=f(2)+f(1)-2=[f(1)+f(1)-2]+f(1)-2=3f(1)-4=5
解得f(1)=3.
∵f(3)=f(2+1)=f(2)+f(1)-2=f(2)+3-2=5,
∴f(2)=4.
∵f(2)=f[3+(-1)]=f(3)+f(-1)-2=5+f(-1)-2=4.
∴f(-1)=1.
∴f(1)+f(-1)=4.
(2)证明:∵f(x)为R上的增函数,且对任意x∈(0,1),都有f(x2+2t2x)<3=f(1),
∴对任意x∈(0,1),都有x2+2t2x<1,
设y=x2+2t2x,
则y′=2x+2t2,
∵x∈(0,1),∴y′=2x+2t2>0,
∴y=x2+2t2x在(0,1)内是增函数,
∴y=x2+2t2x的值域为(0,1+2t2),
∵对任意x∈(0,1),都有x2+2t2x<1,
∴1+2t2≤1,解得t=0.
∴存在唯一的实数t=0,使得对任意x∈(0,1),都有f(x2+2t2x)<3成立.
解析分析:(1)由f(3)=f(2+1)=f(2)+f(1)-2=[f(1)+f(1)-2]+f(1)-2=3f(1)-4=5解得f(1)=3.f(2)=4.再由f(2)=f[3+(-1)]=f(3)+f(-1)-2=5+f(-1)-2=4.解得f(-1)=1.由此能求出f(1)+f(-1).
(2)f(x)为R上的增函数,且对任意x∈(0,1),都有f(x2+2t2x)<3=f(1),等价于对任意x∈(0,1),都有x2+2t2x<1,构造函数y=x2+2t2x,利用导数能够进行证明.
点评:本题考查抽象函数及其应用,以及利用函数单调性的定义判断函数的单调性,并根据函数的单调性解函数值不等式,体现了转化的思想,在转化过程中一定注意函数的定义域.解决抽象函数的问题一般应用赋值法.