已知定义域为R上的函数f(x)满足,对任意的x,y,恒有f(x-y)=f(x)f(y)且当x>0时,0<f(x)<1,

已知定义域为R上的函数f(x)满足,对任意的x,y,恒有f(x-y)=
f(x)
f(y)
且当x>0时,0<f(x)<1

(1)求证f(0)=1,且当x<0时有f(x)>1.
(2)判断f(x)在R上的单调性并证明.
(3)若对任意的x∈R,不等式f(ax2)•f(1-ax)>f(2)恒成立,求实数a的取值范围.
牛奶冰淇淋 1年前 已收到1个回答 举报

wingivy 幼苗

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解题思路:(1)在恒等式中,令x=y=0,即可得到f(0)的值,利用恒等式找到f(x)与f(-x)之间的关系,利用x>0时,0<f(x)<1,即可得到当x<0时有f(x)>1;
(2)利用恒等式将不等式f(ax2)•f(1-ax)>f(2)转化为f(ax2-ax+1)>f(2),再利用函数的单调性,可以得到ax2-ax+1<2对x∈R恒成立,利用函数的性质,列出不等关系,求解即可得到实数a的取值范围.

证明:(1)∵已知定义域为R上的函数f(x)满足,对任意的想x,y,恒有f(x-y)=
f(x)
f(y),
∴令x=y=0,可得f(0)=
f(0)
f(0)=1,即f(0)=1,
再令x=0,可得f(-y)=
f(0)
f(y)=
1
f(y),
∴f(y)=
1
f(-y),即f(x)=
1
f(-x),
∴当x<0时,-x>0,
∵x>0时,0<f(x)<1,
∴0<f(-x)<1,
∴f(x)=
1
f(-x)>1,
故f(0)=1,且当x<0时有f(x)>1;
(2)f(x)在R上递减,
证明如下:设x1<x2,则x2-x1>0,
∵f(x-y)=
f(x)
f(y),且当x>0时,0<f(x)<1,

f(x2)
f(x1)=f(x2-x1)<1,又f(x1)>0,
∴f(x2)<f(x1),
∴f(x)在R上递减;
(3)∵f(x-y)=
f(x)
f(y),
∵f(x+y)=f[x-(-y)]=
f(x)
f(-y)=f(x)f(y),
∴f(ax2)•f(1-ax)=f(ax2-ax+1)>f(2)对x∈R恒成立,
由(2)可知,f(x)在R上单调递减,
∴ax2-ax+1<2对x∈R恒成立,即ax2-ax-1<0对x∈R恒成立,
①当a=0时,-1<0恒成立,符合题意;
②当a≠0时,则有

a<0
△=a2+4a<0,
∴-4<a<0.
综合①②,所求实数a的取值范围为(-4,0].

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: 本题考查了抽象函数及其应用,函数单调性的判断与证明,函数的恒成立问题.证明函数的单调性要抓住函数单调性的定义,函数的恒成立问题一般选用参变量分离法、最值法、数形结合进行求解.属于中档题.

1年前

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