設(shè)函數(shù)y=f(x)是定義在(0,+∞)上的函數(shù),并滿足f(xy)=f(x)+f(y),f(2)=1,若0<x<1時f(x)<0.
(1)求f(1)的值;
(2)求證:f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù)
(3)解不等式f(x)-f(x-1)≥2.
解:(1)∵f(xy)=f(x)+f(y),
令x=y=1,
則F(1)=2f(1)
∴f(1)=0;
證明:(2)由f(xy)=f(x)+f(y)
可得f(
)=f(y)-f(x),
設(shè)x
1>x
2>0,
=
=
又x
1>x
2>0,
∴
,
即f(x
2)<f(x
1).
所以f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù);
(3)∵f(2)=1,
∴f(2×2)=f(2)+f(2)=2
由f(x)-f(x-1)≥f(4)
從而得到
,
解得
分析:(1)令x=y=1,根據(jù)定義在(0,+∞)上的函數(shù)f(x)恒有f(xy)=f(x)+f(y),我們易構(gòu)造關(guān)于f(1)的方程,解方程即可求出求f(1);
(2)根據(jù)已知中定義在(0,+∞)上的函數(shù)f(x)恒有f(xy)=f(x)+f(y),并且0<x<1時,f(x)<0恒成立,結(jié)合函數(shù)單調(diào)性的證明方法--作差法(定義法)我們即可得到f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增;
(3)結(jié)合(1)、(2)的結(jié)論,我們可將不等式f(k•3
x)-f(9
x-3
x+1)≥f(1)轉(zhuǎn)化為一個指數(shù)不等式,進而利用換元法可將問題轉(zhuǎn)化為一個二次不等式恒成立問題,解答后即可得到滿足條件的實數(shù)k的取值范圍.
點評:本題考查的知識點是抽象函數(shù)及其應(yīng)用,函數(shù)單調(diào)性的性質(zhì),其中(1)的關(guān)鍵是“湊配”思想的應(yīng)用,(2)的關(guān)鍵是將f(xy)=f(x)+f(y),變型為
;(3)的關(guān)鍵是由f(x)-f(x-1)≥f(4)得到