题目内容
设y=f(x)是定义在[-1,1]上的函数,且满足:(i)f(-1)=f(1)=0;
(ii)对任意的u、v∈[-1,1]都有|f(u)-f(v)|≤|u-v|.
(1)证明对x∈[-1,1]都有x-1≤f(x)≤1-x;
(2)证明对任意的u、v∈[-1,1]都有|f(u)-f(v)|≤1.
证明:(1)令u=x,v=1得
|f(x)-f(1)|≤|1-x|,
∵f(1)=0,∴|f(x)|≤1-x.
∴x-1≤f(x)≤1-x.
(2)当|u-v|≤1时,
|f(u)-f(v)|≤|u-v|≤1;
当|u-v|>1时,
则u、v异号.不妨设u<0,v>0,
则v-u>1.
∴|f(u)-f(v)|=|f(u)-f(-1)+f(1)-f(v)|≤|f(u)-f(-1)|+|f(1)-f(v)|≤|u+1|+|1-v|=u+1+1-v=2-(v-u)<1.
综上,|f(u)-f(v)|≤1.
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