设y=f(x)是定义在区间[-1,1]上的函数,且满足条件,①f(-1)=f(1)=0,②对任意的u、v∈[-1,1],都有|f(u)-f(v)|≤|u-v|
(Ⅰ)证明:对任意x∈[-1,1],都有x-1≤f(x)≤1-x
(Ⅱ)证明:对任意的u,v∈[-1,1]都有|f(u)-f(v)|≤1
(Ⅲ)在区间[-1,1]上是否存在满足题设条件的奇函数y=f(x)且使得
|f(u)-f(v)|<|u-v|uv∈[0,
1
2 ]
|f(u)-f(v)|=|u-v|uv∈[
1
2 ,1] ;若存在请举一例,若不存在,请说明理由.
设y=f(x)是定义在区间[-1,1]上的函数,且满足条件,①f(-1)=f(1)=0,②对任意的u、v∈[-1,1],都
答案:2 悬赏:60 手机版
解决时间 2021-02-21 07:26
- 提问者网友:兔牙战士
- 2021-02-20 10:15
最佳答案
- 五星知识达人网友:野慌
- 2021-02-20 11:12
(Ⅰ)证明:由题设条件可知,
当x∈[-1,1]时,有|f(x)|=|f(x)-f(1)|≤|x-1|=1-x,即x-1≤f(x)≤1-x.
(Ⅱ)证明:对任意的u,v∈[-1,1],
当|u-v|≤1时,有|f(u)-f(v)|≤|u-v|≤1
当|u-v|≤1时,u?v<0,不妨设u∈[-1,0),v∈(0,1],则v-u>1
从而有|f(u)-f(v)|≤|f(u)-f(-1)|+|f(v)-f(1)|≤|u+1|+|v-1|=2-(v-u)<1
综上可知,对任意的u,v∈[-1,1],都有|f(u)-f(v)|≤1
(Ⅲ)这样满足所述条件的函数不存在.理由如下:
假设存在函数f(x)满足条件,则由|f(u)-f(v)|=|u-v|.
u,v∈[
1
2 ,1] 得 |f(
1
2 )-f(1)|=|
1
2 -1|=
1
2
又f(1)=0,所以 |f(
1
2 )|=
1
2 ①
又因为f(x)为奇函数,所以f(0)=0,
由条件|f(u)-f(v)|<|u-v|.
u,v∈[0,
1
2 ] 得 |f(
1
2 )|=|f(
1
2 )-f(0)|<|
1
2 -0|=
1
2
所以 |f(
1
2 )|<
1
2 ②
①与②矛盾,因此假设不成立,即这样的函数不存在.
当x∈[-1,1]时,有|f(x)|=|f(x)-f(1)|≤|x-1|=1-x,即x-1≤f(x)≤1-x.
(Ⅱ)证明:对任意的u,v∈[-1,1],
当|u-v|≤1时,有|f(u)-f(v)|≤|u-v|≤1
当|u-v|≤1时,u?v<0,不妨设u∈[-1,0),v∈(0,1],则v-u>1
从而有|f(u)-f(v)|≤|f(u)-f(-1)|+|f(v)-f(1)|≤|u+1|+|v-1|=2-(v-u)<1
综上可知,对任意的u,v∈[-1,1],都有|f(u)-f(v)|≤1
(Ⅲ)这样满足所述条件的函数不存在.理由如下:
假设存在函数f(x)满足条件,则由|f(u)-f(v)|=|u-v|.
u,v∈[
1
2 ,1] 得 |f(
1
2 )-f(1)|=|
1
2 -1|=
1
2
又f(1)=0,所以 |f(
1
2 )|=
1
2 ①
又因为f(x)为奇函数,所以f(0)=0,
由条件|f(u)-f(v)|<|u-v|.
u,v∈[0,
1
2 ] 得 |f(
1
2 )|=|f(
1
2 )-f(0)|<|
1
2 -0|=
1
2
所以 |f(
1
2 )|<
1
2 ②
①与②矛盾,因此假设不成立,即这样的函数不存在.
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- 1楼网友:行路难
- 2021-02-20 11:59
解: (1)因为对任意的x∈[-1,1] 所以,令u=x,v=1,则由题可知|f(x)-f(1)|≤|x-1| 又因为f(1)=0, 所以|f(x)|≤|x-1| 所以就有x-1≤f(x)≤1-x
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