设M是由满足下列条件的函数f(x)(x∈R)构成的集合:①方程f(x)-x=0有实数根;②函数f(x)的导数f′(x)满足0<f′(x)<1. (Ⅰ)判断函数f(x)=x/2+cos/8-1/8是否是集合M中的元素,
设M是由满足下列条件的函数f(x)(x∈R)构成的集合:①方程f(x)-x=0有实数根;②函数f(x)的导数f′(x)满足0<f′(x)<1.
(Ⅰ)判断函数f(x)=
+
-
是否是集合M中的元素,并说明理由;
(Ⅱ)若函数f(x)是集合M中的一个元素,x
0是方程f(x)-x=0的实数根,求证:对于定义域中的任意两个实数x
1,x
2,当|x
0-x
1|<1且|x
2-x
0|<1时,不等式|f(x
2)-f(x
1)|<2成立.
数学人气:206 ℃时间:2019-08-17 15:45:33
优质解答
(I)因为f′(x)=
-
,所以f′(x)∈[
,
],满足条件0<f′(x)<1,
又因为当x=0时,f(
)-
>0,f(π)-π<0,
所以方程f(x)-x=0有实数根.
所以函数f(x)=
+
-
是集合M中的元素.
(II)不妨设x
1<x
2,因为f'(x)>0,
所以f(x)为增函数,
所以f(x
1)<f(x
2),
又因为f'(x)-1<0,
所以函数f(x)-x为减函数,
所以f(x
1)-x
1>f(x
2)-x
2,
所以0<f(x
2)-f(x
1)<x
2-x
1,
即|f(x
2)-f(x
1)|<|x
2-x
1|,
所以|f(x
2)-f(x
1)|<|x
2-x
1|=|x
2-x
0-(x
1-x
0)|≤|x
2-x
0|+|x
1-x
0|<2.
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