已知定义在(0,+∞)上的函数f(x),对于定义域内任意的x、y恒有f(xy)=f(x)+f(y),且当f(x),x>1时f(x)<0恒成立.
(1)求f(1);
(2)证明:函数f(x),f(x)在(0,+∞)是减函数;
(3)若x∈[1,+∞)时,不等式f()<0恒成立,求实数a的取值范围.
网友回答
解:(1)∵定义在(0,+∞)上的函数f(x),
对于定义域内任意的x、y恒有f(xy)=f(x)+f(y),
∴令x=y=1,得f(1)=2f(1),∴f(1)=0.
(2)证明:任取0<x1<x2,则,
∵当x>1时,f(x)<0恒成立,
∴f()<0,
∴f(x1)-f(x2)=f(x1)-f(x1?)=f(x1)-f(x1)-f()=-f()>0,
∴f(x1)>f(x2),
∴f(x)在(0,+∞)是减函数.
(3)由(2)知函数f(x)在其定义域内是减函数,
当x∈[1,+∞)时,不等式f()<f(1)恒成立,
即恒成立,
∵x≥1时,-x2-x=-(x+)2+≤-2,
∴a>-2.
故a的范围是(-2,+∞).
解析分析:(1)令x=y=1,根据函数f(x)(x∈R,且x>0),对于定义域内任意x、y恒有f(xy)=f(x)+f(y),我们易构造关于f(1)的方程,解方程即可求出求f(1).
(2)任取0<x1<x2,则,当x>1时,f(x)<0恒成立,故f()<0,由此能证明f(x)在(0,+∞)是减函数.
(3)由(2)知函数f(x)在其定义域内是减函数,故当x∈[1,+∞)时,恒成立,由此能求出a的范围.
点评:本题考查的知识点是抽象函数及其应用,函数单调性的性质,其中(1)的关键是“凑配”思想的应用,(2)的关键是定义法的应用,(3)的关键是等价转化思想的应用.