设函数y=f(x)的定义域为(0,+∞),并且满足三个条件:

设函数y=f(x)的定义域为(0,+∞),并且满足三个条件:
①对任意正数x,y均有f(xy)=f(x)+f(y);
②当x>1时,f(x)<0;
③f(3)=-1.
(1)求f(1)和f([1/9])的值;
(2)判断并证明y=f(x)在(0,+∞)上的单调性;
(3)若存在正数k,使不等式f(kx)+f(2-x)<2有解,求正数k的取值范围.
szhenya 1年前 已收到1个回答 举报

妖孽1009 幼苗

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解题思路:(1)利用赋值法,求f(1)和f([1/9])的值.
(2)利用单调性的定义,结合抽象函数之间的数值关系进行证明.
(3)利用函数的单调性将不等式进行转化,解不等式即可.

(1)∵任意正数x,y均有f(xy)=f(x)+f(y);
∴令x=y=1得,f(1)=f(1)+f(1),解得f(1)=0,
∵f(3)=-1,∴令x=3,y=[1/3],则f(3×[1/3])=f(3)+f([1/3]),
即f(1)=f(3)+f([1/3]),
∴f([1/3])=f(1)-f(3)=0-(-1)=1.
f([1/9])=f([1/3×
1
3])=f([1/3])+f([1/3])=2f([1/3])=2×1=2.
(2)y=f(x)在(0,+∞)上的单调递减.
证明:设x1,x2是(0,+∞)任意两个变量,且x1<x2,设x2=tx1,(t>1),
则f(x1)-f(x2)=f(x1)-f(tx1)=f(x1)-f(x1)-f(t)=-f(t)
∵当x>1时,f(x)<0;
∴f(t)<0,即f(x1)-f(x2)=-f(t)>0,
∴f(x1)>f(x2),
即y=f(x)在(0,+∞)上的单调递减.
(3)∵f([1/9])=2,
∴不等式f(kx)+f(2-x)<2等价为f(kx)+f(2-x)<f([1/9]),
即f[kx(2-x)]<f([1/9]),
∵函数在(0,+∞)上的单调递减.


kx(2−x)>
1
9
x>0
2−x>0,即k>
1
9x(2−x),x∈(0,2),
∵当x∈(0,2)时,y=
1
9x(2−x)=
1
−9(x2−2x)=
1
−9(x−1)2+9

点评:
本题考点: 函数单调性的判断与证明;函数单调性的性质.

考点点评: 本题主要考查抽象函数的应用,利用赋值法是解决抽象函数求值的基本方法,利用抽象函数恒成立,可以将条件进行转换.

1年前

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