(本小题满分12分)
定义在R上的函数f(x)满足:如果对任意x,x
∈R,都有f(
)≤
[f(x
],则称函数f(x)是R上的下凸函数.
已知二次函数f(x)= x
+x(
∈R,
≠0).
(1)求证:当>0时,函数f(x)是下凸函数.
(2)如果x∈[0,1]时,|f(x)|≤1都成立,试求实数的范围.
(本小题满分12分)
定义在R上的函数f(x)满足:如果对任意x,x
∈R,都有f(
)≤
[f(x
],则称函数f(x)是R上的下凸函数.
已知二次函数f(x)= x
+x(
∈R,
≠0).
(1)求证:当>0时,函数f(x)是下凸函数.
(2)如果x∈[0,1]时,|f(x)|≤1都成立,试求实数的范围.
(1)对任意x>0,∴[f(x
)+ f (x
)]-2 f(
[
(
)]=
x
≥0.
∴f(≤
[f
]. ∴函数f(x)是凹函数; (5分)
(2)由| f(x)|≤1-1≤f(x) ≤1
-1≤
+x≤1.(*)
当x=0时,∈R;当x∈(0,1]时,(*)即
即∵x∈(0,1],∴
≥1.∴当
=1时,-(
+
)
-
取得最大值是-2;当
=1时,(
-
)
-
取得最小值是0.
∴-2 ≤≤0 ,结合
≠0,得-2≤
<0.综上,
的范围是[-2,0).(12分)