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若0≤x1≤1,0≤x2≤1,x1+x2≤1,则有f?(

发布时间:2020-07-31 13:32:02

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若0≤x1≤1,0≤x2≤1,x1+x2≤1,则有f?(x1+x2)≥f?(x1)+f?(x2).
(1)试求f(0)的值;
(2)试求函数f(x)的最大值;
(3)试证明:当x,n∈N+时,f(x)<2x.

网友回答

解:(1)令x1=x2=0,依条件(3)可得f(0+0)≥2f(0),即f(0)≤0
又由条件(1)得f(0)≥0故f(0)=0(3分)
(2)任取0≤x1<x2≤1可知x2-x1∈(0,1],则
f(x2)=f[(x2-x1)+x1]≥f(x2-x1)+f(x1)≥f(x1)
于是当0≤x≤1时,有f(x)≤f(1)=1因此当x=1时,f(x)取最大值1.(8分)
(3)证明:先用数学归纳法证明:当x∈(n∈N+)时,f(x)≤
10当n=1时,x∈,f(x)≤f(1)=1=,不等式成立.
当n=2时,x,<2x≤1,f(2x)≤1,f(2x)≥f(x)+f(x)=2f(x)
∴f(x)≤f(2x)≤不等式成立.
20假设当n=k(k∈N+,k≥2)时,不等式成立,即x∈时,f(x)≤
则当n=k+1时,x,记t=2x,则t=2x∈,∴f(t)≤
而f(t)=f(2x)≥2f(x),∴f(x)≤f(2x)=f(t)≤
因此当n=k+1时不等式也成立.
由10,20知,当x∈(n∈N+)时,f(x)≤
又当x∈(n∈N+)时,2x>,此时f(x)<2x.
综上所述:当x∈(n∈N+)时,有f(x)<2x.(14分)
解析分析:(1)通过①②确定f(0)≥0以及f(0)≤0,试求f(0)的值;(2)任取0≤x1<x2≤1通过f(x2)=f[(x2-x1)+x1]≥f(x2-x1)+f(x1)≥f(x1),当0≤x≤1时,有f(x)≤f(1)=1,当x=1时,f(x)取最大值1;(3)利用数学归纳法的证明步骤试10当n=1时验证即可;20假设当n=k(k∈N+,k≥2)时,不等式成立,证明当n=k+1时不等式也成立.

点评:本题是中档题,考查函数的值的求法,最值的求法,数学归纳法的应用,考查计算能力,逻辑推理能力.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!