设f(x)是定义在(0,+∞)上的函数,当x>1

难度:一般 题型:解答题 来源:不详

题目

设f(x)是定义在(0,+∞)上的函数,当x>1时,f(x)<0且有f(xy)=f(x)+f(y);
(1)求f(1)的值;
(2)求证:0<x<1时,f(x)>0;
(3)判断f(x)的单调性并证明之;
(4)若f(

1
2
)=2,求不等式f(x)+f(2-x)<2的解集.

答案

(1)令x=y=1得:f(1)=f(1)+f(1),
解得f(1)=0,
令x=-x、y=1得:f(-x)=f(x)+f(1)=f(x)
∴f(x)为偶函数;
(2)函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,
证明如下:设x1>x2>0,则

x1
x2
>1,
∵当x>1时f(x)<0,f(xy)=f(x)+f(y),
∴f(x1)=f(x2
x1
x2
)=f(x2)+f(
x1
x2
),
则f(
x1
x2
)=f(x1)-f(x2)<0,
即f(x1)<f(x2),
∴f(x)在(0,+∞)为单调减函数;
(3)由(1)知f(1)=0,
由(2)知,f(x)在(0,+∞)为单调减函数;
∴0<x<1时,f(x)>f(1)=0,
(4)∵f(xy)=f(x)+f(y),且f(
1
2
)=2
∴f(x)+f(2-x)<2化为:f[x(2-x)]<f(
1
2
),
∵f(x)在(0,+∞)为单调减函数,

解析