设函数y=f(x)的定义域为(0,+∞),且对任意的正实数x,y,均有f(xy)=f(x)+f(y)恒成立.已知f(2)=1,且当x>1时,f(x)>0.
(1)求的值,试判断y=f(x)在(0,+∞)上的单调性,并加以证明;
(2)一个各项均为正数的数列{an},它的前n项和是Sn,若a1=3,且对任意的正整数n,均满足f(Sn)=f(an)+f(an+1)-1,求数列{an}的通项公式.
网友回答
解:(1)令x=y=1,得f(1)=0;令,得(3分)
y=f(x)在(0,+∞)上单调递增.下面证明:
任取0<x1<x2,则,∵当x>1时,f(x)>0,∴
在已知式中令,得,即证.(6分)
(2)当n≥2时,∵f(Sn)=f(an)+f(an+1)-1
∴f(Sn)+1=f(an)+f(an+1),即f(2Sn)=f(an(an+1))(8分)
∵y=f(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴2Sn=an(an+1)∴2Sn+1=an+1(an+1+1)
两式相减得:,
即(an+1+an)(an+1-an-1)=0
∵an>0,∴an+1-an=1(11分)
∴数列{an}是首项为3,公差为1的等差数列
∴an=n+2.(12分)
解析分析:(1)利用赋值法求值,再利用单调性的定义证明函数的单调性;(2)先得出和与通项的关系,再写一式,两式相减,即可求得数列的通项.
点评:本题考查抽象函数的单调性,考查数列与函数的综合,考查单调性的证明,考查数列通项的求解,正确理解题意是关键.