题目内容
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f(
+
+…+
)与1的大小,并给与证明.
(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f(
| 1 |
| 22 |
| 2 |
| 23 |
| n |
| 2n+1 |
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
(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
4f2(x)-4(2-a)f(x)+5-4a≥0?a≤
对x∈[0,1]恒成立,
设y=
=1-f(x)+
≥1,从而则a≤1
综上,所求为a∈(-∞,1];
(Ⅲ)令Sn=
+
+
+…+
----------①,
则
Sn=
+
+
+…+
--------------②,
由①-②得,
Sn=
+
+
+…+
-
,即,Sn=
+
+
+…+
-
=1-
-
<1
所以f(
+
+…+
)<f(1)=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
(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
4f2(x)-4(2-a)f(x)+5-4a≥0?a≤
| 4f2(x)-8f(x)+5 |
| 4-4f(x) |
设y=
| 4f2(x)-8f(x)+5 |
| 4-4f(x) |
| 1 |
| 4[1-f(x)] |
综上,所求为a∈(-∞,1];
(Ⅲ)令Sn=
| 1 |
| 22 |
| 2 |
| 23 |
| 3 |
| 24 |
| n |
| 2n+1 |
则
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 23 |
| 2 |
| 24 |
| 3 |
| 25 |
| n |
| 2n+2 |
由①-②得,
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 22 |
| 1 |
| 23 |
| 1 |
| 24 |
| 1 |
| 2n+1 |
| n |
| 2n+2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 22 |
| 1 |
| 23 |
| 1 |
| 2n |
| n |
| 2n+1 |
| 1 |
| 2n |
| n |
| 2n+1 |
所以f(
| 1 |
| 22 |
| 2 |
| 23 |
| n |
| 2n+1 |
练习册系列答案
相关题目