已知定义在区间(0,+∞)上的函数f(x)满足f(x1x2)=f(x1)-f(x2),且当x>1时,f(x)<0.①求f(1)的值;②判断f(x)的单调性;③若f(3)=-1,解不等式f(|x|)<-2.

问题描述:

已知定义在区间(0,+∞)上的函数f(x)满足f(

x1
x2
)=f(x1)-f(x2),且当x>1时,f(x)<0.
①求f(1)的值;
②判断f(x)的单调性;
③若f(3)=-1,解不等式f(|x|)<-2.

解 ①由f(

x1
x2
)=f(x1)-f(x2),令x1=x2,则f(1)=0;
②设x1>x2>0,则f(x1)-f(x2)=f(
x1
x2
),
因为
x1
x2
>1,所以f(
x1
x2
)<0,
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
所以f(x)在(0,+∞)上为单调减函数;
③因为f(3)=-1,又f(
9
3
)=f(9)-f(3),即f(9)=2f(3)=-2,
所以f(|x|)<-2,可化为f(|x|)<f(9),
又f(x)为(0,+∞)上的单调减函数,
所以|x|>9,解得x<-9或x>9,
所以f(|x|)<-2的解集为(-∞,9)∪(9,+∞).
答案解析:①在f(
x1
x2
)=f(x1)-f(x2)中令x1=x2,即可求得f(1);
②定义法:设x1>x2>0,则f(x1)-f(x2)=f(
x1
x2
),由x>1时f(x)<0可判断f(
x1
x2
)的符号,从而可比较f(x1)与f(x2)的大小,根据单调性定义即可作出判断;
③由f(3)=-1及f(
9
3
)=f(9)-f(3),可求得f(9)=-2,从而f(|x|)<-2可化为f(|x|)<f(9),根据单调性可去掉不等式中的符号“f”,转化为具体不等式,解出即可;
考试点:函数单调性的性质;函数单调性的判断与证明.
知识点:本题考查抽象函数的单调性及其应用,考查抽象不等式的求解,考查转化思想,抽象函数的性质问题常利用定义进行解决,解决抽象不等式的基本思路是利用性质转化为具体不等式处理.