定義在R上的函數(shù)f(x)滿足:對任意實數(shù)m,n,總有f(m+n)=f(m)•f(n),且當x>0時,0<f(x)<1.
(1)試求f(0)的值;
(2)判斷f(x)的單調(diào)性并證明你的結論;
(3)若對任意x∈[1,4]時,不等式f(x2+2)<f(ax)都成立,求a的取值范圍.
解:(1)令m=1,n=0則f(1)=f(1)•f(0)又0<f(1)<1∴f(0)=1
(2)設x<0則-x>0∴0<f(-x)<1而
∴f(x)>1即對任意x∈R有f(x)>0
設x
1>x
2則 x
1-x
2>0,∴0<f(x
1-x
2)<1
于是,
∴f(x
1)<f(x
2)
所以,函數(shù)f(x)在R上單調(diào)遞減.
(3)∵f(x)在R上單調(diào)遞減∴f(x
2+2)<f(ax)?x
2+2>ax
則不等式x
2-ax+2>0對x∈[1,4]恒成立 即
對x∈[1,4]恒成立∴
而
在[1,4]上的最小值為
所以,
.
分析:(1)令m=1,n=0,得出f(1)=f(1)•f(0 ),再結合當x>0時,0<f(x)<1.得出f(0)=1
(2)設x
1>x
2,由已知得出f(x
1-x
2+x
2)=f(x
1-x
2 )•f(x
2),且能得出0<f(x
1-x
2)<1,確定出f(x
1)<f(x
2)后即可判斷出函數(shù)f(x)在R上單調(diào)遞減.
(3)由(2),不等式化為x
2+2>ax,利用分離參數(shù)的方法得出即
對x∈[1,4]恒成立,
求出
在[1,4]上的最小值后便可求出a的取值范圍.
點評:本題考查抽象函數(shù)求函數(shù)值、單調(diào)性的判定、及單調(diào)性的應用,考查轉化、分離參數(shù)的思想方法.牢牢把握所給的關系式,對式子中的字母準確靈活的賦值,變形構造是解決抽象函數(shù)問題常用的思路.