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(2004•江苏)已知函数f(x)(x∈R)满足下列条件:对任意的实数x1,x2都有λ(x1-x2)2≤(x1-x2)[

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/04/29 21:57:59
(2004•江苏)已知函数f(x)(x∈R)满足下列条件:对任意的实数x1,x2都有λ(x1-x22≤(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]和|f(x1)-f(x2)|≤|x1-x2|,其中λ是大于0的常数,设实数a0,a,b满足f(a0)=0和b=a-λf(a)
(Ⅰ)证明λ≤1,并且不存在b0≠a0,使得f(b0)=0;
(Ⅱ)证明(b-a02≤(1-λ2)(a-a02
(Ⅲ)证明[f(b)]2≤(1-λ2)[f(a)]2
(2004•江苏)已知函数f(x)(x∈R)满足下列条件:对任意的实数x1,x2都有λ(x1-x2)2≤(x1-x2)[
证明:(Ⅰ)任取x1,x2⊂R,x1≠x2,则由λ(x1-x22≤(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]①
和|f(x1)-f(x2)|≤|x1-x2|②
可知λ(x1-x22≤(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]≤|x1-x2|•|f(x1)-f(x2)|≤|x1-x2|2
从而λ≤1.
假设有b0≠a0,使得f(b0)=0,则由①式知0<λ(a0-b02≤(a0-b0)[f(a0)-f(b0)]=0矛盾.
∴不存在b0≠a0,使得f(b0)=0.
(Ⅱ)由b=a-λf(a)③
可知(b-a02=[a-a0-λf(a)]2=(a-a02-2λ(a-a0)f(a)+λ2[f(a)]2
由f(a0)=0和①式,得(a-a0)f(a)=(a-a0)[f(a)-f(a0)]≥λ(a-a02
由和②式知,[f(a)]2=[f(a)-f(a0)]2≤(a-a02
由⑤、⑥代入④式,得(b-a02≤(a-a02-2λ2(a-a022(a-a02=(1-λ2)(a-a02
即不等式(b-a02≤(1-λ2)(a-a02得证.
(Ⅲ)由③式可知[f(b)]2=[f(b)-f(a)+f(a)]2
=[f(b)-f(a)]2+2f(a)[f(b)-f(a)]+[f(a)]2
≤(b-a)2-2•
b-a
λ[f(b)-f(a)]+[f(a)]2(用②式)
2[f(a)]2-
2
λ(b-a)[f(b)-f(a)]+[f(a)]2
≤λ2[f(a)2-
2
λ•λ•(b-a)2+[f(a)]2(用①式)
2[f(a)]2+2λ2[f(a)]2+[f(a)]2
=(1-λ2)[f(a)]2