解题思路:(1)由题意中所给的定义直接判断f(3)+f(5)与2f(4)大小即可;
(2)对于函数f1(x)∉M可通过举两个反例,说明其不符合所给的定义可取x=1,y=2,对于f2(x)∈M可按定义规则进行证明,任取x,y∈R+,求出
f(
x+y
2
)=lo
g
a
x+y
2
利用基本不等式,得到
lo
g
a
x+y
2
≥
1
2
lo
g
a
(xy)=
1
2
(lo
g
a
x+lo
g
a
y)
,即可证明出结论;
(3)参照(2)的方法,利用所给的定义及基本不等式作出变化,再判断即可得出所求的最值
(1)
f(3)+f(5)
2≤f(
3+5
2),即f(3)+f(5)≤2f(4)
但3≠5,所以f(3)+f(5)<2f(4)
(若答案写成f(3)+f(5)≤2f(4),扣一分)(4分)
(2)①对于f1(x)=
1
x(x>0),取x=1,y=2,则
f1(
x+y
2)=f1(
3
2)=
2
3
[1/2[f2(x)+f2(y)]=
1
2(1+
1
2)=
3
4]
所以f(
x+y
2)<
1
2[f(x)+f(y)],f1(x)∉M.(6分)
②对于f2(x)=logax(a>1,x>0)任取x,y∈R+,则f(
x+y
2)=loga
x+y
2
∵
x+y
2≥
xy,而函数f2(x)=logax(a>1,x>0)是增函数
∴loga
x+y
2≥loga
xy,即loga
x+y
2≥
1
2loga(xy)=
1
2(logax+logay)
则f2(
x+y
2)≥
1
2[f2(x)+f2(y)],即f2(x)∈M.(10分)
(3)设x=2m,y=2n,则m=log2x,n=log2y,且m+n=1.
由(2)知:函数g(x)=log2x满足g(
x+y
2)≥
1
2[g(x)+g(y)],
得log2
x+y
2≥
1
2[log2x+log2y],即log2
1
2≥
1
2(m+n),则m+n≤-2(14分)
当且仅当x=y,即2m=2n=
1
2,即m=n=-1时,m+n有最大值为-2.(16分)
点评:
本题考点: 不等式的综合.
考点点评: 本题考查不等式的综合题,考查了比较大小,基本不等式求最值的运用,对数的运算性质,解答本题关键是理解定义及基本不等式的运用规则,本题考查了理解能力及判断推理的能力,考查了转化的思想,本题综合性强,注意总结本题的做题的规律