已知定义域在R上的函数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y),且x>0时,f(x)>0 解不等式f(a^2-4)+f(2a+1)<0

问题描述:

已知定义域在R上的函数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y),且x>0时,f(x)>0 解不等式f(a^2-4)+f(2a+1)<0

分三步走:第一步:证明函数是奇函数,第二步:证明函数是增函数,第三步:解不等式。
(1)在f(x+y)=f(x)+f(y)中,令x=y=0,得
f(0)=f(0)+f(0),所以 f(0)=0
再在f(x+y)=f(x)+f(y)中,令y=-x,得
f(0)=f(x)+f(-x),所以f(-x)=-f(x)
所以 f(x)是奇函数
(2)在设x10且x+y=x2
于是 f(x2)=f(x2-x1)+f(x1)
即 f(x2)-f(x1)=f(x2-x1)=f(x)>0
所以,f(x)是R上的增函数。
(3)因为f(x)是奇函数,所以不等式f(a²-4)+f(2a+1)<0可化为
f(a²-4)又f(x)是R上的增函数,所以
a²-4a²+2a-3所以不等式的解为 -3

f(a^2-4)+f(2a+1)<0
f(a^2-4+2a+1)x>0时,f(x)>0
因此a^2-4+2a+1<0
(a-1)(a+3)-3

令x=y=0,f(0)=2f(0)--> f(0)=0
令x+y=0,0=f(0)=f(x)+f(-x)--> f(-x)=-f(x),为奇函数
令x>y,x-y>0,f(x)-f(y)=f(x)+f(-y)=f(x-y)>0,为增函数
故有:f(a^2-4)