问题
解答题
设定义在R上的函数f(x),且f(x)≠0,满足当x>0时,f(x)>1,且对任意的x、y∈R,有f(x+y)=f(x)f(y),f(1)=2. (1)求证:f(x)在R上为单调增函数; (2)解不等式f(3x-x2)>4; (3)解方程[f(x)]2+
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答案
(1)设x>y,∵f(x+y)=f(x)f(y),∴f(x)=
,f(x+y) f(y)
令x=x-y,代入上式得,f(x-y)=
,f(x) f(y)
∵x>y,∴x-y>0,∵当x>0时,f(x)>1,
∵f(x-y)>1,∴
>1,则f(x)>f(y),f(x) f(y)
∴f(x)在R上为单调增函数;
(2)∵f(1)=2,f(x+y)=f(x)f(y),∴f(2)=f(1+1)=f(1)f(1)=4,
由于f(3x-x2)>4,∴f(3x-x2)>f(2),
又∵f(x)在R上为单调增函数,∴3x-x2-2>0,解得1<x<2,
∴不等式的解集是(1,2);
(3)令x=0,y=1代入f(x+y)=f(x)f(y),得f(0+1)=f(0)f(1)=f(1),
∵f(1)=2,∴f(0)=1,
令x=2,y=1代入f(x+y)=f(x)f(y),得f(2+1)=f(2)f(1)=8,即f(3)=8,
∴f(x+3)=f(x)f(3)=8f(x),代入[f(x)]2+
f(x+3)=f(2)+1得,1 2
[f(x)]2+4f(x)-5=0,解得f(x)=1或-5,
令y=-x代入f(0)=f(x)f(-x)=1,即f(-x)=
,1 f(x)
∵f(x)在R上为单调增函数,f(0)=1;
∴f(x)>0,则f(x)=-5舍去,故f(x)=1,即x=0,
所以所求的方程解是0.