已知定义域为R+、值域为R的函数f(x),对于任意x、y正R+总有f(xy)=f(x)+f(

已知定义域为R+、值域为R的函数f(x),对于任意x、y正R+总有f(xy)=f(x)+f(y).当x>1时,恒有f(x)>0.

(1)求证:f(x)必有反函数;

(2)设f(x)的反函数是f-1(x),若不等式f-1(-4x+k·2x-1)<1对任意的实数x恒成立,求k的取值范围.

答案

(1)令x=y=1得f(1)=2f(1),∴f(1)=0

令y=

,得f(1)=f(x)+f(),

∴f(

)=-f(x)

在R

+内任取x1、x2,且x1<x2

则f(

)=f(x2)+f() =f(x2)-f(x1)

>1,∴f()>0,∴f(x1)<f(x2)

∴f(x)在定义域内为单调增函数.

故f(x)一定存在反函数.

(2)由(1)知f(x)在定义域内为单调增函数,f-1(-4x+k·2x-1),1在f(x)的定义域中,所以原不等式等价于f[f-1(-4x+k·2x-1]<f(1),恒成立

即-4x+k·2x-1<0,k<2x+

恒成立

∵2x+

的最小值为2     ∴k<2.

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