定義在(0,+∞)上的函數(shù)f(x)滿足:對任意的x,y∈(0,+∞),都有f(xy)=f(x)+f(y)-1,且當0<x<1時,都有f(x)>1成立.
(1)判斷并證明f(x)在定義域(0,+∞)上的單調(diào)性;
(2)若f(9)=7,解不等式:f(x2+2x)>4
解:(1)函數(shù)f(x)在定義域(0,+∞)上是一個減函數(shù).證明如下:
設0<x
1<x
2,則 0<
<1,于是有:
>1
f(x
1)=
=f(x
2)+
-1>f(x
2)+1-1=f(x
2)
即:f(x
1)>f(x
2).
由函數(shù)的單調(diào)性定義可知:函數(shù)f(x)在定義域(0,+∞)上是一個減函數(shù).
(2)由已知,f(3×3)=f(3)+f(3)-1=7,即得:f(3)=4,因此有
f(x
2+2x)>4=f(3),又有(1)的結論以及函數(shù)f(x)的定義域為(0,+∞),得不等式組:
,解得:-3<x<-2或0<x<1
所以:(1)數(shù)f(x)在定義域(0,+∞)上是一個減函數(shù)
(2)不等式f(x
2+2x)>4的解集為:{x|-3<x<-2或0<x<1}
分析:(1)抽象函數(shù)的單調(diào)性的證明,需要特別的構造方法,本題中的特點是含有f(xy),因此在設出0<x
1<x
2之后想到
構造出:0<
<1,可應用已知得到
>1,下面的證明過程就很自然了.
對于(2)的抽象不等式的解法,是想法脫去函數(shù)符號“f”,而利用(1)的結論很容易做到,轉(zhuǎn)化得出一個不等式,進而解之即可.
點評:本題考查抽象函數(shù)的概念及其應用,抽象函數(shù)單調(diào)性的證明,抽象函數(shù)不等式的解集的求法.
考查了構造函數(shù)以及函數(shù)值的賦值法即函數(shù)特值的應用技巧.