问题 解答题
已知f(x)是定义在实数集R上的不恒为0的函数,对任意实数x,y有f(x)f(y)=f(x+y),当x>0时,有0<f(x)<1.
(Ⅰ)求f(0)的值,并证明f(x)恒正;
(Ⅱ)判断f(x)在实数集R上单调性;
(Ⅲ)设Sn为数列{an}的前n项和,a1=
1
3
,an=f(n)(n为正整数).令bn=f(Sn),问数列{bn}中是否存在最大项?若存在,求出最大项的值;若不存在,试说明理由.
答案

(Ⅰ)由f(x)f(y)=f(x+y),令x>0,y=0,则f(x)f(0)=f(x),

∵当x>0时,有0<f(x)<1,∴f(0)=1.…(2分)

当x<0时,-x>0,∴0<f(-x)<1,

由于f(x)f(-x)=f(x-x)=f(0)=1

所以f(x)=

1
f(-x)
>1>0,综上可知,f(x)恒正;…(4分)

(Ⅱ)设x1<x2,则x2-x1>0,∴0<f(x2-x1)<1

又由(1)可知f(x1)>0

所以f(x2)=f(x2-x1+x1)=f(x2-x1)f(x1)<f(x1

故f(x)在实数集R上是减函数;…(8分)

(Ⅲ)由题意a1=

1
3
,an=f(n),

a1=f(1)=

1
3
an+1=f(n+1)=f(n)f(1)=
1
3
f(n)=
1
3
an

∴数列{an}为以首项a1=

1
3
,公比为
1
3
的等比数列,

an=(

1
3
)nSn=
1
2
(1-
1
3n
)…(12分)

由此可知,Sn随着n的增大而增大,再根据(2)可得f(Sn)随着n的增大而减小,

所以数列{bn}为递减数列,

从而存在最大项,其为b1=f(S1)=f(a1)=f(

1
3
)=
[
3]f3(
1
3
)=
[
3]f(1)=
[
3]9
3
…(14分)

单项选择题
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