题目内容
设函数y=f(x)定义在R上,且满足f(x)≠0,对于任意实数m,n,恒有f(m+n)=f(m)•f(n),且当x>0时,0<f(x)<1.
(1)求证:对x∈R,都有f(x)>0;
(2)求证:f(x)在R上是减函数;
(3)设集合A={(x,y)|f(-x2+6x-1)•f(y)=1},B={(x,y)|y=a},且A∩B=∅,求实数a的取值范围.
(1)求证:对x∈R,都有f(x)>0;
(2)求证:f(x)在R上是减函数;
(3)设集合A={(x,y)|f(-x2+6x-1)•f(y)=1},B={(x,y)|y=a},且A∩B=∅,求实数a的取值范围.
分析:(1)根据当x>0时,0<f(x)<1,只需说明当x=0时f(x)>0,以及当x<0时f(x)>0即可;
(2)任取x1,x2∈R,且x1<x2,然后利用对于任意实数m,n,恒有f(m+n)=f(m)•f(n)则
=f(x1)•f(-x2)=f(x1-x2)>1,从而确定f(x1)与f(x2)的大小,根据函数单调性的定义进行判定即可;
(3)先化简集合A即A={(x,y)|y=x2-6x+1},集合A表示抛物线上的点,结合B表示直线上的点,根据A∩B=∅可得方程x2-6x+1-a=0无实数根,利用判别式可得所求.
(2)任取x1,x2∈R,且x1<x2,然后利用对于任意实数m,n,恒有f(m+n)=f(m)•f(n)则
| f(x1) |
| f(x2) |
(3)先化简集合A即A={(x,y)|y=x2-6x+1},集合A表示抛物线上的点,结合B表示直线上的点,根据A∩B=∅可得方程x2-6x+1-a=0无实数根,利用判别式可得所求.
解答:(1)证明:令m=n=0得f(0)=f2(0)
∴f(0)=0或f(0)=1
又∵f(x)≠0
∴f(0)=1
当x<0时,-x>0,
∴0<f(-x)<1
∴f(0)=f(x-x)=f(x)•f(-x)=1
∴f(x)=
>1
∴x<0时f(x)>1
∴对x∈R,都有f(x)>0
(2)证明:任取x1,x2∈R,且x1<x2
则x1-x2<0,
∴f(x1-x2)>1
则
=f(x1)•f(-x2)=f(x1-x2)>1
又∵f(x1)>0,f(x2)>0
∴f(x1)>f(x2)
∴f(x)在R上是减函数
(3)解:A={(x,y)|f(-x2+6x-1)•f(y)=1}
∵A∩B=∅
∴方程x2-6x+1-a=0无实数根
∴△=36-4(1-a)=32+4a<0
∴a<-8
∴f(0)=0或f(0)=1
又∵f(x)≠0
∴f(0)=1
当x<0时,-x>0,
∴0<f(-x)<1
∴f(0)=f(x-x)=f(x)•f(-x)=1
∴f(x)=
| 1 |
| f(-x) |
∴x<0时f(x)>1
∴对x∈R,都有f(x)>0
(2)证明:任取x1,x2∈R,且x1<x2
则x1-x2<0,
∴f(x1-x2)>1
则
| f(x1) |
| f(x2) |
又∵f(x1)>0,f(x2)>0
∴f(x1)>f(x2)
∴f(x)在R上是减函数
(3)解:A={(x,y)|f(-x2+6x-1)•f(y)=1}
|
∵A∩B=∅
∴方程x2-6x+1-a=0无实数根
∴△=36-4(1-a)=32+4a<0
∴a<-8
点评:本题主要考查了抽象函数及其应用,以及函数的单调性的判定和集合的运算,同时考查了转化的思想,属于中档题.
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