问题 解答题
已知函数y=f(x)是定义域为R的偶函数,其图象均在x轴的上方,对任意的m、n∈[0,+∞),都有f(m•n)=[f(m)]n,且f(2)=4,又当x≥0时,其导函数f′(x)>0恒成立.
(Ⅰ)求F(0)、f(-1)的值;
(Ⅱ)解关于x的不等式:[f(
kx+2
2
x2+4
)]2≥2
,其中k∈(-1,1).
答案

(1)由f(m•n)=[f(m)]n得:f(0)=f(0×0)=[f(0)]0

∵函数f(x)的图象均在x轴的上方,

∴f(0)>0,∴f(0)=1(3分)

∵f(2)=f(1×2)=[f(1)]2=4,又f(x)>0

∴f(1)=2,f(-1)=f(1)=2(3分)

(2)[f(

kx+2
2
x2+4
)]2≥2⇔f(
kx+2
2
x2+4
•2)≥2⇔f(
kx+2
x2+4
)≥f(±1)⇔f(
|kx+2|
x2+4
)≥f(1)

又当x≥0时,其导函数f'(x)>0恒成立,

∴y=f(x)在区间[0,+∞)上为单调递增函数

|kx+2|
x2+4
≥1⇔|kx+2|≥
x2+4
⇔(k2-1)x2+4kx≥0

①当k=0时,x∈{0};

②当-1<k<0时,x(x-

4k
1-k2
)≤0⇔
4k
1-k2
≤x≤0,

x∈[

4k
1-k2
,0];

③当0<k<1时,x(x-

4k
1-k2
)≤0⇔0≤x≤
4k
1-k2

x∈[0,

4k
1-k2
]

综上所述:当k=0时,x∈{0};当-1<k<0时,x∈[

4k
1-k2
,0];

当0<k<1时,x∈[0,

4k
1-k2
].

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