Question

已知定义在（0，+∞）上的函数f（x）同时满足如下三个条件：①对于任意x，y∈（0，+∞），都有f（xy）=f（x）+f（y）；
②当x＞1时，f（x）＜0；③f（3）=-1
（1）计算f（9），的值；
（2）证明f（x）在（0，+∞）上为减函数；
（3）有集合A={（x，y）|f（x²+1）-f（5y）-2＞0，x，y∈（0，+∞）}，．问：是否存在（x，y）使（x，y）∈A∩B．

Answer

（1）利用x，y∈（0，+∞），都有f（xy）=f（x）+f（y），令x=3，y=3，代入可得f（9），令x=，y=，代入可得f（）；
（2）利用函数单调性的定义，设任意x，y∈（0，+∞），且x＜y，通过作差，证明f（x）＞f（y）即可证明f（x）在（0，+∞）上为减函数
（3）先利用已知计算f（1）=0，f（）=1，f（）=2，再利用f（xy）=f（x）+f（y）和函数单调性，将不等式f（x2+1）-f（5y）-2＞0等价转化为x2+1＜y），将方程转化为=1，二者联立判断不等式是否有正解即可
【解析】
（1）∵对于任意x，y∈（0，+∞），都有f（xy）=f（x）+f（y）∴f（9）=2f（3）=-2；f（3）=2f（）=-1，∴f（）=-
（2）设任意x，y∈（0，+∞），且x＜y，且=t  （t＞1）
则f（x）-f（y）=f（x）-f（tx）=f（x）-f（x）-f（t）=-f（t）
∵当x＞1时，f（x）＜0，∴-f（t）＞0
∴f（x）＞f（y）
∴f（x）在（0，+∞）上为减函数
（3）依题意可得f（1）=0，f（）=1，f（）=2
f（x2+1）-f（5y）-2＞0⇔f（x2+1）＞f（5y）+2=f（5y）+f（）=f（y）⇔x2+1＜y）①
⇔⇔f（）=f（1）⇔=1②
将②代入①得27x2-5x+27＜0
此不等式无解
故不存在（x，y）使（x，y）∈A∩B