已知函數(shù)f(x)對任意實數(shù)x、y都有f(xy)=f(x)·f(y),且f(-1)=1,f(27)=9,當0≤x<1時,0≤f(x)<1.

(1)判斷f(x)的奇偶性;

(2)判斷f(x)在[0,+∞)上的單調性,并給出證明;

(3)若a≥0,且f(a+1)≤,求實數(shù)a的取值范圍.

答案:
解析:

  分析:因為xn·yn=(x·y)n,又f(27)=9,可以猜想f(x)的原型是冪函數(shù)y=x,進而可猜想f(x)是偶函數(shù),且在[0,+∞)上是增函數(shù).

  解:(1)令y=-1,則f(-x)=f(x)·f(-1).

  因為f(-1)=1,所以f(-x)=f(x),

  所以f(x)為偶函數(shù).

  (2)函數(shù)f(x)在[0,+∞)上是增函數(shù).

  證明如下:

  若x≥0,則f(x)=f(·)=f()·f()=[f()]2≥0.

  設0≤x1<x2,則0≤<1,

  且f(x1)=f=f·f(x2).

  因為當0≤x<1時,0≤f(x)<1,

  所以0≤f<1,

  所以f(x1)<f(x2).

  故函數(shù)f(x)在[0,+∞)上是增函數(shù).

  (3)因為f(27)=9,

  又f(3×9)=f(3)·f(9)=f(3)·f(3)·f(3)=[f(3)]3,

  所以9=[f(3)]3,

  所以f(3)=

  因為f(a+1)≤,

  所以f(a+1)≤f(3).

  又因為3≥0,a+1≥0,且函數(shù)f(x)在[0,+∞)上是增函數(shù),

  所以a+1≤3,即a≤2,

  又a≥0,故0≤a≤2.

  點評:合理地運用條件賦予抽象函數(shù)的性質,借助于函數(shù)的單調性,巧妙地去掉函數(shù)符號,從而將抽象函數(shù)問題轉化為具體函數(shù)問題,在這個過程中要注意問題的等價轉化.同時,適當?shù)刭x值也是研究抽象函數(shù)的常用方法,在解題中必須予以重視.

  總之,解決抽象函數(shù)問題,可以將它與學過的具體函數(shù)聯(lián)系起來,尋求函數(shù)的原型.適當?shù)刭x值也是得到一些基礎結論的好方法.只要我們在學習中不斷總結,富于聯(lián)想,抽象函數(shù)問題就不那么抽象了.


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若實數(shù)x、y、m滿足|x-m|<|y-m|,則稱x比y接近m.
(1)若x2-1比3接近0,求x的取值范圍;
(2)對任意兩個不相等的正數(shù)a、b,證明:a2b+ab2比a3+b3接近2ab
ab
;
(3)已知函數(shù)f(x)的定義域D{x|x≠kπ,k∈Z,x∈R}.任取x∈D,f(x)等于1+sinx和1-sinx中接近0的那個值.寫出函數(shù)f(x)的解析式,并指出它的奇偶性、最小正周期、最小值和單調性(結論不要求證明).

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若實數(shù)x、y、m滿足|x-m|>|y-m|,則稱x比y遠離m.

(1)若x2-1比1遠離0,求x的取值范圍;

(2)對任意兩個不相等的正數(shù)a、b,證明:a3+b3比a2b+ab2遠離2ab

(3)已知函數(shù)f(x)的定義域.任取x∈D,f(x)等于sinx和cosx中遠離0的那個值.寫出函數(shù)f(x)的解析式,并指出它的基本性質(結論不要求證明).

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若實數(shù)x、ym滿足|xm|<|ym|,則稱xy接近m

(1)若x21比3接近0,求x的取值范圍;

(2)對任意兩個不相等的正數(shù)a、b,證明:a2b+ab2a3b3接近2ab;

(3)已知函數(shù)f(x)的定義域D={x|x,k∈Z,x∈R}.任取x∈D,f(x)等于1+sinx和1-sinx中接近0的那個值.寫出函數(shù)f(x)的解析式,并指出它的奇偶性、最小正周期、最小值和單調性(結論不要求證明).

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若實數(shù)x、y、m滿足|x-m|>|y-m|,則稱x比y遠離m,
(Ⅰ)若x2-1比1遠離0,求x的取值范圍;
(Ⅱ)對任意兩個不相等的正數(shù)a、b,證明:a3+b3比a2b+ab2遠離2ab
(Ⅲ)已知函數(shù)f(x)的定義域D={x|x≠,k∈Z,x∈R},任取x∈D,f(x)等于sinx和cosx中遠離0的那個值.寫出函數(shù)f(x)的解析式,并指出它的基本性質(結論不要求證明).

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