Question

已知函數f（x）滿足定義域在（0，+∞）上的函數，對于任意的x，y∈（0，+∞），都有f（xy）=f（x）+f（y），當且僅當x＞1時，f（x）＜0成立，
（1）設x，y∈（0，+∞），求證；
（2）設x₁，x₂∈（0，+∞），若f（x₁）＜f（x₂），試比較x₁與x₂的大小；
（3）解關于x的不等式f（x²-2x+1）＞0．

Answer 1

（1）證明：∵f（xy）=f（x）+f（y），∴，
∴；
（2）解：∵f（x₁）＜f（x₂），∴f（x₁）-f（x₂）＜0，
又，所以
∵當且僅當x＞1時，f（x）＜0成立，∴當f（x）＜0時，x＞1，
∴，x₁＞x₂
（3）解：令x=y=1代入f（xy）=f（x）+f（y）得f（1）=f（1）+f（1），f（1）=0，
∴f（x²-2x+1）＞0?f（x²-2x+1）＞f（1），
由（2）可知函數f（x）在定義域（0，+∞）上是減函數，
∴0＜x²-2x+1＜1，
解得0＜x＜2且x≠1，
∴不等式解集為（0，1）∪（1，2）
分析：（1）取y=，代入已知等式即可證得結果；
（2）由f（x₁）＜f（x₂），結合（1）中等式，得到，再根據當且僅當x＞1時，f（x）＜0成立得到，從而得到x₁＞x₂；
（3）在已知等式中取特值x=y=1求出f（1）=0，由（2）可知函數f（x）在定義域（0，+∞）上是減函數，在不等式f（x²-2x+1）＞0中，用f（1）替換0后利用函數的單調性脫掉“f”，則不等式的解集可求．
點評：本題考查了抽象函數的應用，考查了函數的單調性的判斷與證明，訓練了特值法求函數的值，考查了學生靈活處理問題和解決問題的能力，屬中檔題．