解答题已知定义域为[0,1]的函数f(x)同时满足:①对于任意的x∈[0,1],总有f(x)≥0;②f(1)=1;③当x1,x2≥0,x1+x2≤1时有f(x1+x2)≥f(x1)+f(x2).
(1)求f(0)的值;
(2)求函数f(x)的最大值;
(3)证明:当x∈(,1]时,f(x)<2x;当x∈[0,]时,f(x)≤f(2x).
网友回答
解:(1)令x1=1,x2=0,则f(1+0)≥f(1)+f(0),∴f(0)≤0,
又∵于任意的x∈[0,1],总有f(x)≥0,∴f(0)≥0,
∴f(0)=0
(2)任取0≤x1<x2≤1,可知x2-x1∈(0,1],则f(x2)-f(x1)≥f(x2-x1)≥0
故f(x2)≥f(x1),∴定义域为[0,1]的函数f(x)为增函数,
于是当0≤x≤1时,有f(x)≤f(1)=1,
故当x=1时,f(x)有最大值1.
(3)证明:当x∈(,1]时,由(2)知f(x)≤1,而2x>2×=1
∴f(x)<2x
当x∈[0,]时,2x≤1,f(2x)≥f(x)+f(x)=2f(x),
∴f(x)≤f(2x)解析分析:(1)利用赋值法,令x1=1,x2=0,利用函数性质③即可求得f(0)的值;(2)利用函数单调性的定义,任取0≤x1<x2≤1,利用性质③和①证明f(x2)≥f(x1),从而证明函数在定义域上为增函数,利用单调性求函数的最值即可;(3)利用结论(2)即可证明当x∈(,1]时,f(x)<2x,利用函数性质③即可证明当x∈[0,]时,f(x)≤f(2x).点评:本题综合考查了抽象函数表达式反映的函数性质,及利用抽象表达式求值、证明的方法,恰当的利用函数性质进行变形和放缩是解决本题的关键