定义在R上的函数f(x)对任意a,b∈R都有f(a+b)=f(a)+f(b)+k(k为常数).

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  • 解题思路:(I)根据定义在R上的奇函数的性质,有f(0)=0,求得k的值,再根据f(a+b)=f(a)+f(b)+k,赋值a=x,b=-x,即可得到f(-x)与f(x)之间的关系,根据奇函数的定义,即可证得结论;

    (II)将k=-1代入恒等式可得f(a+b)=f(a)+f(b)-1,再利用恒等式进行赋值,将3转化为f(2),再根据f(x)的单调性去掉“f”,转化为mx2-2mx+3>2对任意x∈R恒成立,对m分两种情况讨论,当m=0时,和m≠0分别求解恒成立,即可求得实数m的取值范围.

    (Ⅰ)若f(x)在R上为奇函数,则f(0)=0,

    ∵函数f(x)对任意a,b∈R都有f(a+b)=f(a)+f(b)+k,

    ∴令a=b=0,则f(0+0)=f(0)+f(0)+k,

    ∴k=0,

    下证明函数是奇函数

    ∵f(a+b)=f(a)+f(b),

    ∴令a=x,b=-x,则f(x-x)=f(x)+f(-x),

    又f(0)=0,

    ∴0=f(x)+f(-x),

    ∴f(-x)=-f(x)对任意x∈R成立,

    ∴f(x)为奇函数;

    (Ⅱ)∵k=-1,

    ∴f(a+b)=f(a)+f(b)-1,

    ∴f(4)=f(2+2)=f(2)+f(2)-1=5,即2f(2)-1=5,

    ∴f(2)=3,

    ∵不等式f(mx2-2mx+3)>3对任意x∈R恒成立,

    ∴f(mx2-2mx+3)>f(2)对任意x∈R恒成立,

    又∵f(x)是R上的增函数,

    ∴mx2-2mx+3>2对任意x∈R恒成立,

    ∴mx2-2mx+1>0对任意x∈R恒成立,

    ①当m=0时,1>0对x∈R恒成立,

    ∴m=0符合题意;

    ②当m≠0时,则有

    m>0

    △=4m2−4m<0,即

    m>0

    0<m<1,

    ∴0<m<1,

    ∴实数m的取值范围为0<m<1.

    综合①②可得,实数m的取值范围是[0,1).

    点评:

    本题考点: 函数恒成立问题;函数单调性的判断与证明;抽象函数及其应用.

    考点点评: 本题考查了函数奇偶性的判断,函数单调性的判断与证明,函数的恒成立问题,以及抽象函数及其应用.奇偶性的判断一般应用奇偶性的定义和图象,要注意先考虑函数的定义域是否关于原点对称.注意一般单调性的证明选用定义法证明,证明的步骤是:设值,作差,化简,定号,下结论.对于函数的恒成立问题,一般选用参变量分离法、最值法、数形结合法进行求解.属于中档题.