题目内容

设f(x)是定义在(0,1)上的函数,且满足:①对任意x∈(0,1),恒有f(x)>0;②对任意x1,x2∈(0,1),恒有
f(x1)
f(x2)
+
f(1-x1)
f(1-x2)
≤2
,则下面关于函数f(x)判断正确的是(  )
分析:由已知不等式将x1、x2互换位置,可得
f(x2)
f(x1)
+
f(1-x2)
f(1-x1)
≤2
,再将其与已知式相加,得
f(x1)
f(x2)
+
f(1-x1)
f(1-x2)
+
f(x2)
f(x1)
+
f(1-x2)
f(1-x1)
≤4
任意x1,x2∈(0,1)恒成立.再根据基本不等式,证出
f(x1)
f(x2)
+
f(1-x1)
f(1-x2)
+
f(x2)
f(x1)
+
f(1-x2)
f(1-x1)
≥4恒成立,所以有
f(x1)
f(x2)
+
f(1-x1)
f(1-x2)
+
f(x2)
f(x1)
+
f(1-x2)
f(1-x1)
=4,结合基本不等式取等号的条件,可得f(x1)=f(x2)对任意x1
x2∈(0,1)恒成立.由以上结论,对照各个选项,则不难得到本题的答案.
解答:解:∵对任意x1,x2∈(0,1),恒有
f(x1)
f(x2)
+
f(1-x1)
f(1-x2)
≤2
,…(1)
∴将x1、x2的位置互换,可得
f(x2)
f(x1)
+
f(1-x2)
f(1-x1)
≤2
,…(2)
(1)(2)相加,得
f(x1)
f(x2)
+
f(1-x1)
f(1-x2)
+
f(x2)
f(x1)
+
f(1-x2)
f(1-x1)
≤4
,…(3)
又∵对任意x∈(0,1),恒有f(x)>0
∴由基本不等式,得
f(x2)
f(x1)
+
f(x1)
f(x2)
≥2
f(1-x2)
f(1-x1)
+
f(1-x1)
f(1-x2)
≥2

两式相加,得
f(x1)
f(x2)
+
f(1-x1)
f(1-x2)
+
f(x2)
f(x1)
+
f(1-x2)
f(1-x1)
≥4
…(4)
对照(3)(4),可得
f(x1)
f(x2)
+
f(1-x1)
f(1-x2)
+
f(x2)
f(x1)
+
f(1-x2)
f(1-x1)
=4
任意x1,x2∈(0,1)恒成立
结合基本不等式的等号成立的条件,可得
f(x2)
f(x1)
=
f(x1)
f(x2)
=1
,故f(x1)=f(x2)对任意x1,x2∈(0,1)恒成立.
由以上的结论,可得D选项正确,而C选项与D矛盾,故不正确
而A、B中的结论应该改成对任意x∈(0,
1
2
)
,都有f(x)=f(1-x)
故答案为:D
点评:本题给出抽象函数和已知不等式,判断几个命题的真假性,着重考查了函数的自变量的对称性、不等式的性质和基本不等式等知识,属于基础题.
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