问题 解答题

已知定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的函数f(x)满足:①∀x,y∈(-∞,0)∪(0,+∞),f(x•y)=f(x)+f(y);②当x>1时,f(x>0),且f(2)=1.

(1)试判断函数f(x)的奇偶性;

(2)判断函数f(x)在(0,+∞)上的单调性;

(3)求函数f(x)在区间[-4,0)∪(0,4]上的最大值;

(4)求不等式f(3x-2)+f(x)≥4的解集.

答案

(1)令x=y=1,则f(1×1)=f(1)+f(1),得f(1)=0;

再令x=y=-1,则f[(-1)×(-1)]=f(-1)+f(-1),得f(-1)=0.

对于条件f(x•y)=f(x)+f(y),令y=-1,

则f(-x)=f(x)+f(-1),所以f(-x)=f(x).

又函数f(x)的定义域关于原点对称,所以函数f(x)为偶函数.(3分)

(2)任取x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2,则有

x2
x1
>1.

又∵当x>1时,f(x)>0,

f(

x2
x1
>0.)

f(x2)=f(x1

x2
x1
)=f(x1)+f(
x2
x1
)>f(x1),

所以函数f(x)在(0,+∞)上是增函数.(6分)

(3)∵f(4)=f(2×2)=f(2)+f(2),又f(2)=1,

∴f(4)=2.

又由(1)知函数f(x)在区间[-4,0)∪(0,4]上是偶函数且在(0,4]上是增函数,

∴函数f(x)在区间[-4,0)∪(0,4]上的最大值为f(4)=f(-4)=2(9分)

(4)∵f(3x-2)+f(x)=f[x(3x-2)],4=2+2=f(4)+f(4)=f(16)

∴原不等式等价于f[x(3x-2)]≥f(16)

又函数f(x)为偶函数,且函数f(x)在(0,+∞)上是增函数,

∴原不等式又等价于|x(3x-2)|≥16,

即x(3x-2)≥16或x(3x-2)≤-16,

∴不等式f(3x-2)+f(x)≥4的解集为{x|x≤-2,或x≥

8
3
}(12分)

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