已知函数f(x)对任意的实数m,n,f(m+n)=f(m)+f(n),当x>0时,有f(x)>0.
(1)求证:f(0)=0
(2)求证:f(x)在(-∞,+∞)上为增函数.
(3)若f(1)=1,解不等式f(4x-2x)<2.在线课程(1)解:令m=n=0,
f(m+n)=f(m)+f(n),由f(m+n)=f(m)+f(n),得f(0)=f(0)+f(0),
所以f(0)=0.
(2)证明:设x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=f(x1)-f[(x2-x1)+x1]
=f(x1)-[f(x2-x1)+f(x1)]
=-f(x2-x1),
因为当x>0时,有f(x)>0,且x2-x1>0,所以f(x2-x1)>0,
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
故函数f(x)在(-∞,+∞)上为增函数.
(3)解:由f(1)=1及已知,得2=f(1)+f(1)=f(2),
所以不等式f(4x-2x)<2等价于f(4x-2x)<f(2).
由(2)知f(x)为R上的增函数,所以有4x-2x<2,
不等式f(4x-2x)<2即(2x)2-2x-2<0,则(2x+1)(2x-2)<0,
所以2x<2,解得x<1.
故不等式f(4x-2x)<2的解集为{x|x<1}.
分析:(1)赋值法:在f(m+n)=f(m)+f(n)中,令m=n=0即可解得;
(2)利用增函数的定义证明:设x1<x2,f(x1)-f(x2)=f(x1)-f[(x2-x1)+x1]=f(x1)-[f(x2-x1)+f(x1)]=-f(x2-x1),再结合x>0时,有f(x)>0,可得到f(x1)<f(x2).
(3)由f(1)=1及已知可得2=f(2),再由函数f(x)的单调性可把不等式f(4x-2x)<2化为4x-2x<2,从而可求得不等式.
点评:本题考查抽象函数的函数值及其单调性问题,定义及其性质是解决抽象函数问题的主要手段.
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