王 暉
在求解有關(guān)函數(shù)問題時(shí),我們經(jīng)常會(huì)遇到“對(duì)某一區(qū)間上一切變量都有某條件成立”這類問題,解題的關(guān)鍵要能夠巧妙、合理、靈活地對(duì)變量賦予一系列特殊值,進(jìn)行歸納推理,這樣便可以簡(jiǎn)捷、快速、正確地獲解。
例1如果函數(shù)f(x)=(x+a)3對(duì)任意x∈R,都有f(1+x)=-f(1-x),試求f(2)+f(-2)的值。
解:由于f(1+x)=-f(1-x)對(duì)任意x∈R 成立,為此取x=0,則f(1)=-f(1),于是可得f(1)=0。因?yàn)閒(1)=(1+a)3,所以a=-1,所以函數(shù)f(x)=(x-1)3。故f(2)+f(-2)=(2-1)3+(-2-1)3=-26。
例2設(shè)函數(shù)y=f(x)(x∈R 且x≠0)對(duì)任意非零實(shí)數(shù)x1,x2均滿足f(x1·x2)=f(x1)·f(x2)成立,試判斷f(x)的奇偶性。
解:令x1=x2=1,代入所給關(guān)系式,可得f(1)=0。
令x1=x2=-1,可得f(-1)=0。
再令x1=x,x2=-1,可得f(-x)=f(x)+f(-1)=f(x),故f(x)是偶函數(shù)。
例3設(shè)f(x)是定義在N 上的函數(shù),滿足f(1)=1,對(duì)任意自然數(shù)a,b,都有f(a)+f(b)=f(a+b)-ab,求函數(shù)f(x)。
解:令a=x,b=1,則f(x)+f(1)=f(x+1)-x。
由于f(1)=1,所以f(x+1)-f(x)=x+1。
在上式中令x=1,2,3,…,n-1,可分別得到:
f(2)-f(1)=2,f(3)-f(2)=3,…,f(n)-f(n-1)=n。
例4對(duì)每一實(shí)數(shù)對(duì)(x,y),函數(shù)f(t)滿足f(x+y)=f(x)+f(y)+xy+1,若f(-2)=-2,試求滿足f(a)=a的所有整數(shù)a。
解:令x=y=0,可得f(0)=-1。
令x=y=-1,由f(-2)=-2,可得f(-1)=-2。
又令x=1,y=-1,可得f(1)=1。
再令x=1,y=n,可得f(n+1)-f(n)=n+2。
例5設(shè)函數(shù)f(x)=ax2+bx+c,當(dāng)|x|≤1時(shí),|f(x)|≤1。求證:當(dāng)|x|≤1時(shí),都有|cx2±bx+a|≤2。
證明:根據(jù)題意,當(dāng)x分別取0,-1,1時(shí),可得|f(0)|≤1,|f(-1)|≤1,|f(1)|≤1,所以|c|≤1,|a-b+c|≤1,|a+b+c|≤1。
當(dāng)|x|≤1,即x∈[-1,1]時(shí),可得|cx2±bx+a|=|cx2-c+c±bx+a|≤|c|·|x2-1|+|c±bx+a|≤1+|a±bx+c|(此處涉及絕對(duì)值不等式)。
由于g(x)=a±bx+c是關(guān)于x的一次函數(shù),它的最大值與最小值在區(qū)間端點(diǎn)處取得,所以|a±bx+c|≤max{|a-b+c|,|a+b+c|}≤1。
故|cx2±bx+a|≤2。