22.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-x

22.已知函数f(x)(xR)满足下列条件:对任意的实数x1x2,都有

λ(x1x2)2≤(x1x2)[f(x1)-f(x2)]

|f(x1)-f(x2)|≤|x1x2|,

其中λ是大于0的常数.

设实数a0ab满足f(a0)=0和b=aλf(a).

(Ⅰ)证明:λ≤1,并且不存在b0a0,使得f(b0)=0;

(Ⅱ)证明:(ba0)2≤(1-λ2)(aa0)2;

(Ⅲ)证明:[f(b)]2≤(1-λ2)[f(a)]2.

答案

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x1x2R,x1x2,则由

λ(x1x2)2≤(x1x2)[f(x1)-f(x2)]                          ①

|f(x1)-f(x2)|≤|x1x2|                                              ②

可知

λ(x1x2)2≤(x1x2)[f(x1)-f(x2)]=|x1x2|·|f(x1)-f(x2)|≤|x1x2|2,从而 λ≤1.

假设有b0a0,使得f(b0)=0成立,则由①知

0<λ(a0b0)2≤(a0b0)[f(a0)-f(b0)]=0,矛盾.

∴不存在b0a0,使得f(b0)=0.

(Ⅱ)由            b=aλf(a).                                            ③

可知

(ba0)2=[aa0λf(a)]2

=(aa0)2-2λ(aa0)f(a)+λ2f(a)]2.                        ④

f(a0)=0和①式,得

(aa0)f(a)=(aa0)[f(a)-f(a0)]≥λ(aa0)2              ⑤

f(a0)=0和②式知,

f(a)]2=[f(a)-f(a0)]2≤(aa0)2.                          ⑥

则将⑤、⑥式代入④式,得

(ba0)2≤(aa0)2-2λ2 (aa0)2+λ2·(aa0)2

=(1-λ2)(aa0)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           

≤(ba)2-2·

f(b)-f(a)]+[f(a)]2                        (用②式)

=λ2f(a)]2

(ba)[f(b)-f(a)]+[f(a)]2

λ2f(a)]2

·λ·(ba)2+[f(a)]2                            (用①式)

=λ2f(a)]2-2λ2f(a)]2+[f(a)]2

=(1-λ2)·[f(a)]2.


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