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己知函数f(x)的定义域关于原点对称,且满足以下三条件:①当x1,x2是定义域中的数时,有f(x1-x2)=f(x1)•f(x2)+1f(x2)-f(x1);②f(a)=-1(a>0,a是定

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己知函数f(x)的定义域关于原点对称,且满足以下三条件:
①当x 1 ,x 2 是定义域中的数时,有f(x 1 -x 2 )=
f( x 1 )•f( x 2 )+1
f( x 2 )-f( x 1 )

②f(a)=-1(a>0,a是定义域中的一个数);
③当0<x<2a时,f(x)<0.
(1)试证明函数f(x)是奇函数.
(2)试证明f(x)在(0,4a)上是增函数.
▼优质解答
答案和解析
(1)∵f(x)的定义域关于原点对称,x 1 ,x 2 是定义域中的数时,
有f(x 1 -x 2 )=
f( x 1 )•f( x 2 )+1
f( x 2 )-f( x 1 )

且x 1 -x 2 ,-(x 1 -x 2 )在定义域中,
∴f[-(x 1 -x 2 )]=f(x 2 -x 1 )=
f( x 1 )•f( x 2 )+1
f( x 1 )-f( x 2 )
=-
f( x 1 )•f( x 2 )+1
f( x 2 )-f( x 1 )
=-f(x 1 -x 2 );
∴f[-(x 1 -x 2 )]=-f(x 1 -x 2
⇒f(-x)=-f(x)
∴f(x)是奇函数.
(2)设0<x 1 <x 2 <2a,则0<x 2 -x 1 <2a,
∵在(0,2a)上,f(x)<0,
∴f(x 1 ),f(x 2 ),f(x 2 -x 1 )均小于零,
进而知f(x 2 -x 1 )=
f( x 1 )•f( x 2 )+1
f( x 1 )-f( x 2 )
中,f(x 1 )-f(x 2 )<0,
于是f(x 1 )<f(x 2 ),
∴在(0,2a)上,f(x)是增函数.
又f(a)=f(2a-a)=
f(2a )•f(a)+1
f(a )-f(2a)

∵f(a)=-1,∴-1=
f(2a )•f(a)+1
f(a )-f(2a)

∴f(2a)=0,设2a<x<4a,则0<x-2a<2a,
f(x-2a)=
f(x )•f(2a)+1
f(2a )-f(x)
=
1
-f(x)
<0,于是f(x)>0,
即在(2a,4a)上,f(x)>0.
设2a<x 1 <x 2 <4a,则0<x 2 -x 1 <2a,
从而知f(x 1 ),f(x 2 )均大于零,f(x 2 -x 1 )<0,
∵f(x 2 -x 1 )=
f( x 1 )•f( x 2 )+1
f( x 1 )-f( x 2 )

∴f(x 1 )-f(x 2 )<0,即
f(x 1 )<f(x 2 ),即f(x)在(2a,4a)上也是增函数.
综上所述,f(x)在(0,4a)上是增函数.