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提问 

解答题已知定义域为[0,1]的函数同时满足以下三个条件:①对任意x∈[0,1],总有f


时间: 2015-4-11 分类: 作业习题  【来自ip: 12.170.195.125 的 热心网友 咨询】 手机版
 问题补充 解答题 已知定义域为[0,1]的函数同时满足以下三个条件:①对任意x∈[0,1],总有f(x)≥0;②f(1)=1;③若x1≥0,x2≥0,x1+x2≤1,则有f(x1+x2)≥f(x1)+f(x2)成立.
(1)求f(0)的值;
(2)函数g(x)=2x-1在区间[0,1]上是否同时适合①②③?并予以证明;
(3)假定存在x0∈[0,1],使得f(x0)∈[0,1],且f(f(x0))=x0,求证:f(x0)=x0.

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1楼
解:(1)由①知:f(0)≥0;由③知:f(0+0)≥f(0)+f(0),即f(0)≤0;
∴f(0)=0
(2?)?证明:由题设知:g(1)=2-1=1;
由x∈[0,1]知2x∈[1,2],得g(x)∈[0,1],有g(x)≥0;
设x1≥0,x2≥0,x1+x2≤1,则数学公式数学公式
数学公式
即g(x1+x2)≥g(x1)+g(x2)
∴函数g(x)=2x-1在区间[0,1]上同时适合①②③.
(3)证明:若f(x0)>x0,则由题设知:f(x0)-x0∈[0,1],且由①知f[f(x0)-x0]≥0,
∴由题设及③知:x0=f(f(x0))=f[(f(x0)-x0)+x0]=f[f(x0)-x0]+f(x0)≥f(x0)
矛盾;
若f(x0)<x0,则则由题设知:x0-f(x0)∈[0,1],且由①知f[x0-f(x0)]≥0,
∴同理得:f(x0)=f[(x0-f(x0))+f(x0)]=f[x0-f(x0)]+f(f(x0))≥f(f(x0))=x0,矛盾;
故由上述知:f(x0)=x0.解析分析:(1)由①知:f(0)≥0;由③知f(0)≤0,从而得到f(0)=0.(2)由题设知g(1)=1;由x∈[0,1]知2x∈[1,2],得g(x)∈[0,1],有g(x)≥0;设x1≥0,x2≥0,x1+x2≤1,则数学公式数学公式;由此能够证明函数g(x)=2x-1在区间[0,1]上同时适合①②③.(3)若f(x0)>x0,则由题设知f(x0)-x0∈[0,1],且由①知f[f(x0)-x0]≥0,由此入手能证明f(x0)=x0.点评:本题考查函数值的求法和函数恒成立问题的应用,解题时要认真审题,仔细解答.
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