题目内容

已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),对定义域内的任意x,y都有f(xy)=f(x)+f(y)-3
(1)求f(1)的值;
(2)求证:f(x)+f(
1x
)=6(x>0)

(3)若x>1时,f(x)<3,判断f(x)在其定义域上的单调性,并证明.
分析:(1)利用赋值即令x=y=1的方法易得结果.
对于(2)的抽象等式的证明,利用(1)的结论联想f(1)=f(x•
1
x
)=3
即可解答.
对于(3)抽象函数的单调性的证明,需要特别的构造方法,本题中的特点是含有f(xy),因此在设出0<x1<x2之后想到
构造出:
x2
x1
>1
,可应用已知得到f(
x2
x1
)<3
,再利用(2)的结论,下面的证明过程就很自然了.
解答:解:(1)由已知已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),因此令x=y=1得
     f(1•1)=f(1)+f(1)-3,可得:
     f(1)=3                        (2分)
    (2)由已知以及(1)的结论可得f(1)=f(x•
1
x
)
=f(x)+f(
1
x
)-3
=3
     即有:f(x)+f(
1
x
)=6(x>0)
      (7分)
    (3)f(x)是(0,+∞)上的减函数(9分),证明如下:
     设x1,x2∈(0,+∞)且x1<x2
x2
x1
>1,∴f(
x2
x1
)<3,f(x2)+f(
1
x1
)-3<3

     f(x2)<6-f(
1
x1
)=f(x1)

∴f(x)是(0,+∞)上的减函数.   (14分)
点评:本题考查抽象函数的概念及其应用,抽象函数单调性的判断和证明,抽象函数不等式的解集的求法.
考查了构造函数以及函数值的赋值法即函数特值的应用技巧.
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