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+
1
2
f(x+3)=f(2)+1
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,∴

f(x)
f(y)
>1,则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+

1
2
f(x+3)=f(2)+1得,

[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.

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