已知定义域为[0,1]的函数f(x)同时满足:(1)对于任意x∈(0,1),总有f(x)>0;(2)f(1)=1;(3)若x1≥0,x2≥0,x1+x2≤1,则有f(

发布时间:2020-08-07 17:56:34

已知定义域为[0,1]的函数f(x)同时满足:
(1)对于任意x∈(0,1),总有f(x)>0;
(2)f(1)=1;
(3)若x1≥0,x2≥0,x1+x2≤1,则有f(x1+x2)≥f(x1)+f(x2);
(Ⅰ)证明f(x)在[0,1]上为增函数;
(Ⅱ)若对于任意x∈[0,1],总有4f2(x)-4(2-a)f(x)+5-4a≥0,求实数a的取值范围;
(Ⅲ)比较与1的大小,并给与证明.

网友回答

证明:(Ⅰ)设0≤x1<x2≤1,则x2-x1∈(0,1)
∴f(x2-x1)>0
∴f(x2)-f(x1)=f[(x2-x1)+x1]-f(x1)=f(x2-x1)+f(x1)-f(x1)=f(x2-x1)>0
即f(x2)>f(x1)
故f(x)在[0,1]上是单调递增的
解:(Ⅱ)因f(x)在x∈[0,1]上是增函数,则f(x)≤f(1)=1?1-f(x)≥0,
当f(x)≤f(1)=1时,容易验证不等式成立;
当f(x)<1时,则
对x∈[0,1]恒成立,
设,从而则a≤1
综上,所求为a∈(-∞,1];
(Ⅲ)令Sn=----------①,
则=--------------②,
由①-②得,=,即,Sn==
所以.
解析分析:(Ⅰ)设0≤x1<x2≤1,由f(x2)-f(x1)=f[(x2-x1)+x1]-f(x1)=f(x2-x1)+f(x1)-f(x1)=f(x2-x1),结合对于任意x∈(0,1),总有f(x)>0及函数单调性的定义,可判断f(x)在[0,1]上为增函数;
(Ⅱ)由(I)中函数的单调性,可得f(x)≤f(1)=1,进而分f(x)=1,和f(x)<1两种情况讨论实数a的取值范围,最后综合讨论结果,可得实数a的取值范围.
(Ⅲ)Sn=,利用错位相减法,可求出Sn的表达式,判断出Sn与1的大小,进而结合(I)中所得函数的单调性得到结论.

点评:本题考查的知识点是抽象函数及其应用,函数单调性与证明,函数恒成立问题,不等式比较大小,是函数,不等式与数列的综合应用,难度较大.
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