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  • 已知定義域為[0,1]的函數(shù)f(x)同時滿足以下三個條件: ①對任意的x∈[0,1],總有f(x)≥0; ②f(1)=1; ③當x1,x2∈[0,1],且x1+x2∈[0,1]時,f(x1+x2)≥f(x1)+f(x2)成立.稱這樣的

    已知定義域為[0,1]的函數(shù)f(x)同時滿足以下三個條件:
    ①對任意的x∈[0,1],總有f(x)≥0;
    ②f(1)=1;
    ③當x1,x2∈[0,1],且x1+x2∈[0,1]時,f(x1+x2)≥f(x1)+f(x2)成立.稱這樣的函數(shù)為“友誼函數(shù)”.
    請解答下列各題:
    (1)已知f(x)為“友誼函數(shù)”,求f(0)的值;
    (2)函數(shù)g(x)=2x-1在區(qū)間[0,1]上是否為“友誼函數(shù)”?請給出理由;
    (3)已知f(x)為“友誼函數(shù)”,假定存在x0∈[0,1],使得f(x0)∈[0,1],且f[f(x0)]=x0,求證:f(x0)=x0
    數(shù)學人氣:423 ℃時間:2019-10-30 17:24:49
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)令x1=1,x2=0,則x1+x2=1∈[0,1].
    由③,得f(1)≥f(0)+f(1),即f(0)≤0.
    又由①,得f(0)≥0,所以f(0)=0.
    (2)g(x)=2x-1是友誼函數(shù).
    任取x1,x2∈[0,1],x1+x2∈[0,1],有2x1≥1,2x2≥1.
    則(2x1-1)(2x2-1)≥0.
    即g(x1+x2)≥g(x1)+g(x2).又g(1)=1,
    故g(x)在[0,1]上為友誼函數(shù).
    (3)取0≤x1<x2≤1,則0<x2-x1≤1.
    因此,f(x2)≥f(x1)+f(x2-x1)≥f(x1).
    假設(shè)f(x0)≠x0
    若f(x0)>x0,則f[f(x0)]≥f(x0)>x0
    若f(x0)<x0,則f[f(x0)]≤f(x0)<x0
    都與題設(shè)矛盾,因此f(x0)=x0
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