已知函数f(x)在区间(-∞,+∞)上是增函数,a,b∈R. (1)求证:若a+b≥0,则f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b); (2)判断(1)中命题的逆命题是否正确,并证明你的结论.

先不看答案,让 AI 诊断你卡在哪里?

它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的

完整解法

(1)

1. 将已知条件转化为不等关系

由已知 a+b≥0a+b \ge 0,可以得到 a≥−ba \ge -b 且 b≥−ab \ge -a。

2. 利用函数的单调性得出函数值的不等关系

因为函数 f(x)f(x) 在区间 (−∞,+∞)(-\infty, +\infty) 上是增函数,
所以由 a≥−ba \ge -b 可得 f(a)≥f(−b)f(a) \ge f(-b),
由 b≥−ab \ge -a 可得 f(b)≥f(−a)f(b) \ge f(-a)。

3. 将不等式相加完成证明

将上述两个不等式两边分别相加,得:
f(a)+f(b)≥f(−a)+f(−b)f(a) + f(b) \ge f(-a) + f(-b)
原命题得证。

答案

若 a+b≥0a+b\ge 0,因为 f(x)f(x) 在 R\mathbb{R} 上是增函数,所以 f(a)+f(b)≥f(−a)+f(−b)f(a)+f(b)\ge f(-a)+f(-b) 得证。

(2)

1. 写出逆命题并给出判断

(1)中命题的逆命题为:若 f(a)+f(b)≥f(−a)+f(−b)f(a) + f(b) \ge f(-a) + f(-b),则 a+b≥0a+b \ge 0。
该逆命题是正确的(真命题)。

2. 利用反证法进行假设

下面用反证法证明:
假设结论不成立,即假设 a+b<0a+b < 0,由此可得 a<−ba < -b 且 b<−ab < -a。

3. 推导矛盾并完成证明

因为 f(x)f(x) 在区间 (−∞,+∞)(-\infty, +\infty) 上是增函数,
所以由 a<−ba < -b 可得 f(a)<f(−b)f(a) < f(-b),
由 b<−ab < -a 可得 f(b)<f(−a)f(b) < f(-a)。
两式相加得:
f(a)+f(b)<f(−a)+f(−b)f(a) + f(b) < f(-a) + f(-b)
这与已知条件 f(a)+f(b)≥f(−a)+f(−b)f(a) + f(b) \ge f(-a) + f(-b) 矛盾。
因此假设 a+b<0a+b < 0 不成立,所以 a+b≥0a+b \ge 0 成立。
即该逆命题是真命题。

答案

(1)中命题的逆命题是正确的(真命题)。

AI 分析,可能出错

用 AI 批改,圈出写错的那一步,并自动将你的薄弱点存入错题本,形成你的错因库。

同一知识点的其他题

  1. 1对于函数f(x)=x2+2xf(x)=x^{2}+2x,在使f(x)⩾Mf(x)\geqslant M成立的所有实数MM中,我们把MM的最大值Mmax=−1M_{max}=-1叫做函数f(x)=x2+2xf(x)=x^{2}+2x的下确界,则对于a∈Ra∈R,…
  2. 2已知函数y=f(x)y=f(x)是定义在RR上的偶函数,且在区间[0,+∞)[0,+\infty)上单调递增,若实数mm满足f(log⁡3m)⩾f(1)f({{\log}_{3}}m)\geqslant f(1),则mm的取值范围为___.
  3. 3函数y=22sin⁡x−1y=\dfrac{2}{2\sin x-1}的值域是()(\quad) A. [−23,2]\left[-\dfrac{2}{3},2\right] B. (−∞,−23]∪[2,+∞)\left(-∞,-\dfrac{2}{3}\right]∪[2,+∞) …
  4. 4下列函数是偶函数的是()() A. y=2x2−3y=2x^{2}-3 B. y=x3y=x^{3} C. y=x2y=x^{2},x∈[0,1]x∈[0,1] D. y=xy=x
  5. 5下列命题为真命题的是()(\quad) A. ∃x0∈R\text{∃} x_{0}\in R,x02+4x0+6⩽0x_{0}^{2}\text{+}4x_{0}+6\leqslant 0 B. 正切函数y=tan⁡xy=\tan x的定义域为RR…