题目内容
函数f(x)对任意a,b∈R都有f(a+b)=f(a)+f(b)-1,当x>0时,f(x)>1.
(1)求证:f(x)在R上是增函数.
(2)若f(4)=5,解不等式f(3m-4)<3.
(1)求证:f(x)在R上是增函数.
(2)若f(4)=5,解不等式f(3m-4)<3.
考点:抽象函数及其应用,函数单调性的判断与证明
专题:计算题,函数的性质及应用
分析:(1)设x1<x2,则x2-x1>0,依题意,易证f(x2)-f(x1)=f(x2-x1)-1>0,从而可证得f(x)在R上是增函数;
(2)依题意,f(3m-4)<3?f(3m-4)<f(2),利用f(x)在R上是增函数即可求得m的取值范围.
(2)依题意,f(3m-4)<3?f(3m-4)<f(2),利用f(x)在R上是增函数即可求得m的取值范围.
解答:
(1)证明:设x1<x2,则x2-x1>0,
∵f(a+b)=f(a)+f(b)-1,
∴f(x2)-f(x1)=f(x2-x1+x1)-f(x1)=f(x2-x1)+f(x1)-1-f(x1)=f(x2-x1)-1,
∵x2-x1>0,由x>0时,f(x)>1,
∴f(x2-x1)>1,
∴f(x2-x1)-1>0,
∴f(x2)-f(x1)>0,
∴f(x2)>f(x1),
∴f(x)是R上的增函数.
(2)解:∵f(a+b)=f(a)+f(b)-1,f(4)=5,
∴f(4)=f(2)+f(2)-1=5,
∴f(2)=3,
∵f(3m-4)<3,
∴f(3m-4)<f(2),
∵f(x)是R上的增函数,
∴3m-4<2,
解得:m<2.
∴当f(4)=5时,不等式f(3m-4)<3的解集为:(-∞,2).
∵f(a+b)=f(a)+f(b)-1,
∴f(x2)-f(x1)=f(x2-x1+x1)-f(x1)=f(x2-x1)+f(x1)-1-f(x1)=f(x2-x1)-1,
∵x2-x1>0,由x>0时,f(x)>1,
∴f(x2-x1)>1,
∴f(x2-x1)-1>0,
∴f(x2)-f(x1)>0,
∴f(x2)>f(x1),
∴f(x)是R上的增函数.
(2)解:∵f(a+b)=f(a)+f(b)-1,f(4)=5,
∴f(4)=f(2)+f(2)-1=5,
∴f(2)=3,
∵f(3m-4)<3,
∴f(3m-4)<f(2),
∵f(x)是R上的增函数,
∴3m-4<2,
解得:m<2.
∴当f(4)=5时,不等式f(3m-4)<3的解集为:(-∞,2).
点评:本题考查抽象函数及其应用,着重考查函数单调性的判断与证明,考查转化思想与推理证明能力,属于中档题.
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