题目
6.证明:设f(x)是定义在R上的函数,且对任意的x1, _(2)in R, 都有 ((x)_(1)+(x)_(2))=f((x)_(1))f((x)_(2)),-|||-且 '(0)=1. 证明:对 forall xin R 都有 '(x)=f(x).

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查函数的导数性质与函数方程的结合应用,需要学生掌握导数的定义及函数方程的处理方法。
解题核心思路:
- 分类讨论:首先通过函数方程确定$f(0)$的可能取值,分情况讨论。
- 导数定义:利用导数的定义式,结合函数方程$f(x_1 + x_2) = f(x_1)f(x_2)$,将导数表达式转化为与$f'(0)$相关的形式。
- 极限运算:通过极限运算将导数表达式简化,最终得到$f'(x) = f(x)$。
破题关键点:
- 确定$f(0)$的值:通过令$x_1 = x_2 = 0$代入函数方程,得到$f(0) = 0$或$f(0) = 1$。
- 分情况处理:若$f(0) = 0$,函数恒为零,结论显然成立;若$f(0) = 1$,利用导数定义和函数方程推导$f'(x)$。
情况1:$f(0) = 0$
- 函数恒为零:
对任意$x \in \mathbb{R}$,令$x_2 = 0$,则$f(x) = f(x + 0) = f(x)f(0) = f(x) \cdot 0 = 0$。
因此,$f(x) = 0$对所有$x$成立,此时$f'(x) = 0 = f(x)$,结论成立。
情况2:$f(0) = 1$
- 导数定义:
根据导数定义,
$f'(x) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(x + \Delta x) - f(x)}{\Delta x}.$ - 代入函数方程:
由$f(x + \Delta x) = f(x)f(\Delta x)$,得
$f'(x) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(x)f(\Delta x) - f(x)}{\Delta x} = f(x) \cdot \lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(\Delta x) - 1}{\Delta x}.$ - 极限化简:
注意到$f(0) = 1$,故
$\lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(\Delta x) - 1}{\Delta x} = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(\Delta x) - f(0)}{\Delta x} = f'(0) = 1.$ - 最终结论:
代入得$f'(x) = f(x) \cdot 1 = f(x)$。