λ(x1-x2)2≤(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-a0)2≤(1-λ2)(a-a0)2;
(Ⅲ)证明:[f(b)]2≤(1-λ2)[f(a)]2.
λ(x1-x2)2≤(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-a0)2≤(1-λ2)(a-a0)2;
(Ⅲ)证明:[f(b)]2≤(1-λ2)[f(a)]2.
22.本小题主要考查函数、不等式等基本知识,以及综合运用数学知识解决问题的能力.
证明: (Ⅰ)任取x1、x2∈R,x1≠x2,则由
λ(x1-x2)2≤(x1-x2)[f(x1)-f(x2)] ①
和
|f(x1)-f(x2)|≤|x1-x2| ②
可知
λ(x1-x2)2≤(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成立,则由①知
0<λ(a0-b0)2≤(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-a0)2=[a-a0-λf(a)]2
=(a-a0)2-2λ(a-a0)f(a)+λ2[f(a)]2. ④
由f(a0)=0和①式,得
(a-a0)f(a)=(a-a0)[f(a)-f(a0)]≥λ(a-a0)2 ⑤
由f(a0)=0和②式知,
[f(a)]2=[f(a)-f(a0)]2≤(a-a0)2. ⑥
则将⑤、⑥式代入④式,得
(b-a0)2≤(a-a0)2-2λ2 (a-a0)2+λ2·(a-a0)2
=(1-λ2)(a-a0)2.
(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·
=λ2[f(a)]2-
≤λ2[f(a)]2-
=λ2[f(a)]2-2λ2[f(a)]2+[f(a)]2
=(1-λ2)·[f(a)]2.