设函数Y=f(x)是定义域在R+上的函数,并且满足下面三个条件

问题描述:

设函数Y=f(x)是定义域在R+上的函数,并且满足下面三个条件
(1)对任意正数X.Y,都有f(xy)=f(x)+f(y);(2)当x>1时,f(x)<0;(3) f(3)=-1
1.如果不等式f(X)+f(2-X)小于2成立,求X取值范围
2.如果存在正数K,使f(KX)+f(2-X)小于2有解,求正数K取值范围
1个回答 分类:数学 2014-11-24

问题解答:

我来补答
(1)设0<x1<x2,则
∵x,y对任意实数都有:f(xy)=f(x)+f(y)
既然x,y可以是任意实数,那么令x=x2/x1,y=x1有:
f((x2/x1)x1)=f(x2/x1)+f(x1)
即:f(x2)=f(x2/x1)+f(x1)
∴f(x1)-f(x2)=f(x1)-[f(x2/x1)+f(x1)]=-f(x2/x1)
又x>1时,f(x)<0
∵0<x1<x2,∴x2/x1>1,∴f(x2/x1)<0
∴-f(x2/x1)>0
∴f(x1)-f(x1)>0
∴f(x)在R+上是减函数;
又令x=y=1有:f(1*1)=f(1)+f(1)即:f(1)=f(1)+f(1)
∴f(1)=0
令x=3,y=1/3有:f(3*1/3)=f(3)+f(1/3)即:f(1)=f(3)+f(1/3)
又f(1)=0,f(3)=-1,∴f(1/3)=1
∴f(1/9)=f((1/3)(1/3))=f(1/3)+f(1/3)=2
不等式f(x)+f(2-x)<2
∵令x=x,y=2-x有:f(x)+f(2-x)=f(x*(2-x))=f(2x-x²)
而f(1/9)=2
∴不等式f(x)+f(2-x)<2等价于:f(2x-x²)<f(1/9)
又f(x)在R+上是减函数;
∴不等式等价于2x-x²>1/9
9x²-18x+1<09-6√2<x<9+6√2
又f(x)定义在R+上,所以要使f(x),f(2-x)有意义
需要x>0,2-x>0,0<x<2
∴总得:9-6√2<x<2
(2)根据(1)的思路:
f(kx)+f(2-x)<2等价f(2kx-kx²)<f(1/9)等价2kx-kx²>1/9
k(2x-x²)>1/9
∵x>0,2-x>0,∴0<x<2,∴2x-x²=x(2-x)>0
∴k>1/9(2x-x²)
又2x-x²=-(x-1)²+1≤1
∴1/(2x-x²)≥1
∴1/9(2x-x²)≥1/9
要使k>1/9(2x-x²)有解就是有x满足此不等式,需要;k>1/9;
评:本题难点在于能够想到利用函数单调性来解题,同时能够恰当赋值得到结果.
 
 
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