问题 解答题

定义在R上的函数f(x)满足:对任意实数m,n,总有f(m+n)=f(m)•f(n),且当x>0时,0<f(x)<1.

(1)试求f(0)的值;

(2)判断f(x)的单调性并证明你的结论;

(3)若对任意的t∈R,不等式f(t2-2t)-f(k-2t2)<0恒成立,求k的取值范围.

答案

(1)在f(m+n)=f(m)•f(n)中令m=1,n=0,得:f(1)=f(1)•f(0)

因为f(1)≠0,所以,f(0)=1.

(2)要判断f(x)的单调性,可任取x1,x2∈R,且设x1<x2

在f(m+n)=f(m)•f(n)中取m+n=x2,m=x1

则f(x2)=f(x1)•f(x2-x1),

∵x2-x1>0,

∴0<f(x2-x1)<1

为比较f(x2),f(x1)的大小,只需考虑fx1(  )的正负即可.

在在f(m+n)=f(m)•f(n)中令m=x,n=-x,则得f(x)-f(-x)=1.

∵x>0时0<f(x)<1,

∴当x<0时,f(x)=

1
f(-x)
>1>0.

又f(0)=1,所以,综上,可知,对于任意x1∈R,均有f(x1)>0.

∴f(x2)-f(x1)=f(x1)[f(x2-x1)-1]<0.

∴函数f(x)在R上单调递减.

(3)不等式即f(t2-2t)<f(k-2t2),

由(2)知函数f(x)在R上单调递减,

∴t2-2t>k-2t2

∴k<3t2-2t,其中t∈R.

∴k<(3t2-2t)min,而3t2-2t=3(t-

1
3
)2-
1
3
1
3

∴k<-

1
3
,即k的取值范围是(-∞,-
1
3
).

问答题 论述题
问答题 论述题