Question

已知f（x）是定义在[-1，1]上的奇函数，且f（1）=1，若任意的a、b∈[-1，1]，当a+b≠0时，总有．
（1）判断函数f（x）在[-1，1]上的单调性，并证明你的结论；
（2）解不等式：；
（3）若f（x）≤m²-2pm+1对所有的x∈[-1，1]恒成立，其中p∈[-1，1]（p是常数），试用常数p表示实数m的取值范围．

Answer

（1）f（x）在[-1，1]上是增函数，然后利用增函数的定义进行证明．
（2）由f（x）在[-1，1]上是增函数可列出方程组，解这个方程组就到不等式的解．
（3）根据函数的单调性知f（x）最大值为f（1）=1，所以要使f（x）≤m2-2pm+1对所有的x∈[-1，1]恒成立，只需m（m-2p）≥0成立．根据p的不同取值进行分类讨论，能够求出实数m的取值范围．
【解析】
（1）f（x）在[-1，1]上是增函数，
证明如下：任取x1、x2∈[-1，1]，且x1＜x2，则x1-x2＜0，
于是有，
而x1-x2＜0，故f（x1）＜f（x2），故f（x）在[-1，1]上是增函数；（4分）
（2）由f（x）在[-1，1]上是增函数知：
，
故不等式的解集为；（8分）
（3）由（1）知f（x）最大值为f（1）=1，
所以要使f（x）≤m2-2pm+1对所有的x∈[-1，1]恒成立，
只需1≤m2-2pm+1成立，即m（m-2p）≥0．
①当p∈[-1，0）时，m的取值范围为（-∞，2p]∪[0，+∞）；
②当p∈（0，1]时，m的取值范围为（-∞，0]∪[2p，+∞）；
③当p=0时，m的取值范围为R．（12分）