设函数f(x)的定义域是(0,+∞),对于任意正实数m,n恒有f(mn)=f(m)+f(n),且当x>1时,f(x)>0,f(2)=1. (1)求f(1/2)的值; (2)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数; (3)
问题描述:
设函数f(x)的定义域是(0,+∞),对于任意正实数m,n恒有f(mn)=f(m)+f(n),且当x>1时,f(x)>0,f(2)=1.
(1)求f(
)的值;1 2
(2)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数;
(3)求方程4sinx=f(x)的根的个数.
答
(1)令m=n=1,则f(1)=f(1)+f(1),
∴f(1)=0(2分)
令m=2,n=
,则f(1)=f(2×1 2
)=f(2)+f(1 2
),1 2
∴f(
)=f(1)−f(2)=−1(4分)1 2
(2)设0<x1<x2,则
>1x2 x1
∵当x>1时,f(x)>0
∴f(
)>0(6分)x2 x1
f(x2)=f(x1×
)=f(x1)+f(x2 x1
)>f(x1)(9分)x2 x1
所以f(x)在(0,+∞)上是增函数(10分)
(3)∵y=4sinx的图象如右图所示
又f(4)=f(2×2)=2,f(16)=f(4×4)=4
由y=f(x)在(0,+∞)上单调递增,
且f(1)=0,f(16)=4可得y=f(x)的图象大致形状如右图所示,
由图象在[0,2π]内有1个交点,
在(2π,4π]内有2个交点,
在(4π,5π]内有2个交点,又5π<16<6π,
后面y=f(x)的图象均在y=4sinx图象的上方.
故方程4sinx=f(x)的根的个数为5个(16分)