已知f(x)的定義域為(0,+∞),且滿足f(4)=1,對任意x1,x2(0,+∞),都有f(x1•x2)=f(x1)+f(x2),當(dāng)x∈(0,1)時,f(x)<0.
(1)求f(1);
(2)證明f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù);
(3)解不等式f(3x+1)+f(2x-6)≤3.
解:(1)∵對任意x
1,x
2(0,+∞),都有f(x
1•x
2)=f(x
1)+f(x
2),
令x
1=x
2=1,
f(1•1)=f(1)+f(1),
則f(1)=0(2分)
(2)設(shè)x
1,x
2∈(0,+∞)且x
1<x
2,
∵對任意x
1,x
2(0,+∞),都有f(x
1•x
2)=f(x
1)+f(x
2),
∴則f(x
1)-f(x
2)=f(
)
∵0<x
1<x
2,
∴0<
<1,又當(dāng)x∈(0,1)時,f(x)<0,∴f(x
1)-f(x
2)=
,
∴f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù)(7分)
(3)令x
1=x
2=4,則f(16)=f(4)+f(4)=2,
令x
1=4,x
2=16,則f(64)=f(4)+f(16)=3(9分)
∴f(3x+1)+f(2x-6)≤3=f(64)
∴
∴x∈(3,5](12分)
分析:(1)由已知中f(x
1•x
2)=f(x
1)+f(x
2),令x
1=x
2=1,可得f(1)的值;
(2)由f(x
1•x
2)=f(x
1)+f(x
2),可得f(x
1)-f(x
2)=f(
),結(jié)合x∈(0,1)時,f(x)<0.及增函數(shù)的定義可證得結(jié)論
(3)令x1=x2=4,可得f(16)=2,x1=4,x2=16,可得f(64)=3,結(jié)合f(x)的定義域為(0,+∞),f(x
1•x
2)=f(x
1)+f(x
2),及(2)中函數(shù)的單調(diào)性,可將不等式f(3x+1)+f(2x-6)≤3轉(zhuǎn)化為一個關(guān)于x的不等式組.本題考查的知識點是抽象函數(shù)及其應(yīng)用
點評:本題考查的是函數(shù)的單調(diào)性證明問題.抽象函數(shù)的奇偶性的判定,以及賦值法的應(yīng)用,屬于中檔題,在解答的過程當(dāng)中充分體現(xiàn)了函數(shù)單調(diào)性的定義、作差法以及賦值法等知識.值得同學(xué)們體會和反思.