Question

已知定义在（0，+∞）上的函数f（x），对于定义域内任意的x、y恒有f（xy）=f（x）+f（y），且当f（x），x＞1时f（x）＜0恒成立．
（1）求f（1）；
（2）证明：函数f（x），f（x）在（0，+∞）是减函数；
（3）若x∈[1，+∞）时，不等式f（）＜0恒成立，求实数a的取值范围．

Answer

（1）令x=y=1，根据函数f（x）（x∈R，且x＞0），对于定义域内任意x、y恒有f（xy）=f（x）+f（y），我们易构造关于f（1）的方程，解方程即可求出求f（1）．
（2）任取0＜x1＜x2，则，当x＞1时，f（x）＜0恒成立，故f（）＜0，由此能证明f（x）在（0，+∞）是减函数．
（3）由（2）知函数f（x）在其定义域内是减函数，故当x∈[1，+∞）时，恒成立，由此能求出a的范围．
【解析】
（1）∵定义在（0，+∞）上的函数f（x），
对于定义域内任意的x、y恒有f（xy）=f（x）+f（y），
∴令x=y=1，得f（1）=2f（1），∴f（1）=0．
（2）证明：任取0＜x1＜x2，则，
∵当x＞1时，f（x）＜0恒成立，
∴f（）＜0，
∴f（x1）-f（x2）=f（x1）-f（x1•）=f（x1）-f（x1）-f（）=-f（）＞0，
∴f（x1）＞f（x2），
∴f（x）在（0，+∞）是减函数．
（3）由（2）知函数f（x）在其定义域内是减函数，
当x∈[1，+∞）时，不等式f（）＜f（1）恒成立，
即恒成立，
∵x≥1时，-x2-x=-（x+）2+≤-2，
∴a＞-2．
故a的范围是（-2，+∞）．