函數(shù)y=f(x)的定義域為(-∞,0)∪(0,+∞),且f(x)在(0,+∞)上是減函數(shù),對任意非零實數(shù)m、n,都有f(m•n)=f(m)+f(n).
(1)求證:f(1)=f(-1)=0;
(2)若f(2)=1,解不等式f(x+3)+f(x-1)≤2.
解:(1)令m=n=1
∵f(m•n)=f(m)+f(n).
∴f(1)=2f(1)
∴f(1)=0(2分)
令m=-1,n=-1
f(1)=f(-1)+f(-1)=0
∴2f(-1)=0,f(-1)=0;(2分)
∴f(1)=f(-1)=0;
(2)∵f(x)在其定義域(0,+∞)上為減函數(shù),
f(2)=1,∴f(4)=2,
又∵f(m•n)=f(m)+f(n).
∴不等式f(x+3)+f(x-1)≤2即 f[(x+3)(x-1)]≤f(4),
因為f(-x)=f(-1)+f(x)=f(x),所以f(x)是偶函數(shù),在(-∞,0)上是增函數(shù)
∵(x+3)(x-1)=(x+1)
2-4≥-4,
∴當(x+3)(x-1)為負數(shù)時,有f[(x+3)(x-1)]≥f(-4)=2,不成立
∴原不等式化為(x+3)(x-1)≥4,解之得x≤-1-2
或x≥-1+2
,
因此,不等式的解集是 {x|x≤-1-2
或x≥-1+2
}.
分析:(1)根據(jù)抽象函數(shù)“湊”的原則,結(jié)f(m•n)=f(m)+f(n).分別令m=n=1,m=n=-1即可得到答案;
(2)先利用條件求出f(4)=2,不等式轉(zhuǎn)化為 f[(x+3)(x-1)]≤f(4),再利用函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性來解,即可得到不等式的解集.
點評:本題考查的知識點是函數(shù)單調(diào)性的判斷與證明及抽象函數(shù)值,抽象函數(shù)及其應(yīng)用,利用題中的兩個條件把不等式進行轉(zhuǎn)化,再利用定義域及單調(diào)性來解.