已知函数f(x)的定义域为R,对于任意实数a,b∈R都有f(a+b)=f(a)+f(b),且当x>0时,f(x)<0,f(1)=-2,试判断f(x)在[-3,3)上是否有最大值和最小值?如果有,求出最大值和最小值,如果没有,说明理由.

问题描述:

已知函数f(x)的定义域为R,对于任意实数a,b∈R都有f(a+b)=f(a)+f(b),且当x>0时,f(x)<0,f(1)=-2,试判断f(x)在[-3,3)上是否有最大值和最小值?如果有,求出最大值和最小值,如果没有,说明理由.

令a=b=0知f(0)=0,
令a=x,b=-x,则f(x)+f(-x)=0,
∴f(x)为奇函数.
任取两个自变量x1,x2且-∞<x1<x2<+∞,
则f(x2)-f(x1)=f(x2-x1),
∵x2>x1,∴x2-x1>0知f(x2-x1)<0,即f(x2)-f(x1)<0,
故f(x2)<f(x1),
∴f(x)在(-∞,+∞)上是减函数.
因此f(x)在[-3,3)上有最大值f(-3),
由于x≠3,则f(3)取不到,无最小值.              
由于f(3)=f(2)+f(1)=f(1)+f(1)+f(1)=3f(1)=-6,
故最大值为f(-3)=-f(3)=6.
答案解析:由已知中对于任意实数x,y都有f(x+y)=f(x)+f(y)成立,我们可以得到设x=y=0,则f(0)=0,再令y=-x可得f(-x)=-f(x),进而根据函数奇偶性的定义得到结论f(x)为奇函数,再利用函数单调性的定义由x>0时,有f(x)>0,结合对于任意实数x,y都有f(x+y)=f(x)+f(y)成立,判断出函数的单调性,进而根据f(2)=-1,得到f(x)在[-6,6]上有最大值和最小值,得到答案.
考试点:抽象函数及其应用.
知识点:本题考查的知识点是抽象函数,考查函数奇偶性及单调性与性质及应用,是对函数性质及应用的综合考查.