Question

設(shè)f（x）是定義在R上的函數(shù)，對m、n∈R恒有x＞0，f（m+n）=f（m）f（n），且當(dāng) x＞0時，0＜f（x）＜1．
（1）求f（0）的值；　　　　　　　　　　
（2）證明：x∈R時，恒有f（x）＞0；
（3）求證：f（x）在R上是減函數(shù)；　　
（4）若f（x）-f（2-x）＞1，求x的范圍．

Answer 1

解：（1）∵對任意m，n∈R恒有f（m+n）=f（m）•f（n），
∴令m=0，可得f（n）=f（0）•f（n），
由f（n）的任意性，可得f（0）=1
∴f（0）的值為1；
（2）由（1）中結(jié)論，令m=-n
則f（0）=f（-n+n）=f（-n）•f（n）=1，可得f（-n）=
因此，f（x）與f（-x）互為倒數(shù)，
∵當(dāng)x＞0時，0＜f（x）＜1，∴當(dāng)x＜0時，0＜＜1，即f（x）＞1，
又∵x=0時，f（0）=1
∴當(dāng)x∈R時恒有f（x）＞0；
（3）設(shè)x₁＞x₂，可得
f（x₁）=f（x₂+（x₁-x₂））=f（x₂）•f（x₁-x₂）
由（2）知當(dāng)x∈R時，恒有f（x）＞0，
根據(jù)=f（x₁-x₂）＜1，可得0＜f（x₁）＜f（x₂）
因此，f（x）在R上是減函數(shù)；
（4）∵f（x）-f（2-x）=f（），f（0）=1，
∴不等式f（x）-f（2-x）＞1，即f（）＞f（0），
∵f（x）在R上是減函數(shù)，∴＜0，解之得x＜0或x＞2
因此，所求x的取值范圍為（-∞，0）∪（2，+∞）．
分析：（1）根據(jù)已知等式，取m=0得f（n）=f（0）•f（n），從而得到f（0）=1；
（2）令m=-n，結(jié)合（1）的結(jié)論，推得f（x）與f（-x）互為倒數(shù)，結(jié)合當(dāng)x＞0時，0＜f（x）＜1，利用不等式的倒數(shù)法則，結(jié)合f（0）=1可證出x∈R時恒有f（x）＞0；
（3）設(shè)x₁＞x₂，根據(jù)題中等式證出f（x₁）=f（x₂）•f（x₁-x₂）．再根據(jù)當(dāng)x∈R時，恒有f（x）＞0，利用作商法可得f（x₁）＜f（x₂），進(jìn)而根據(jù)函數(shù)單調(diào)性的定義得到f（x）在R上是減函數(shù)；
（4）根據(jù)（1）和（3）的結(jié)論，將不等式f（x）-f（2-x）＞1轉(zhuǎn)化成f（）＞f（0），再由函數(shù)的單調(diào)性，解關(guān)于x的分式不等式，即可得到所求x的取值范圍．
點評：本題給出抽象函數(shù)，證明函數(shù)的單調(diào)性并求關(guān)于x的不等式的解集，著重考查了函數(shù)的單調(diào)性、分式不等式的解法和抽象函數(shù)的理解等知識點，屬于中檔題．