• 已知定义域为[0,1]的函数同时满足以下三个条件:①对任意x∈[0,1],总有f(x)≥0;②f(1)=1;③若x1≥0,x2≥0,x1+x2≤1,则有f(x1+x2)≥f(x1)+f(x2)成立.(1)求f(0)的值;(2)函数g(x)=2x-1在区间[0,1]上是否同时适合①②③?并予以证明;(3)假定存在x0∈[0,1],使得f(x0)∈[0,1],且f(f(x0))=x0,求证:f(x0)=x0.试题及答案-单选题-云返教育

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      已知定义域为[0,1]的函数同时满足以下三个条件:①对任意x∈[0,1],总有f(x)≥0;②f(1)=1;③若x1≥0,x2≥0,x1+x2≤1,则有f(x1+x2)≥f(x1)+f(x2)成立.
      (1)求f(0)的值;
      (2)函数g(x)=2
      x-1在区间[0,1]上是否同时适合①②③?并予以证明;
      (3)假定存在x
      0∈[0,1],使得f(x0)∈[0,1],且f(f(x0))=x0,求证:f(x0)=x0

      试题解答


      见解析
      解:(1)由①知:f(0)≥0;由③知:f(0+0)≥f(0)+f(0),即f(0)≤0;
      ∴f(0)=0
      (2 ) 证明:由题设知:g(1)=2-1=1;
      由x∈[0,1]知2
      x∈[1,2],得g(x)∈[0,1],有g(x)≥0;
      设x
      1≥0,x2≥0,x1+x2≤1,则2x1≥1,2x2≥1;
      ∴g(x
      1+x2)-[g(x1)+g(x2)]=(2x1+x2-1)-[(2x1-1)+(2x2-1)]=(2x1-1)(2x2-1)≥0
      即g(x
      1+x2)≥g(x1)+g(x2
      ∴函数g(x)=2
      x-1在区间[0,1]上同时适合①②③.
      (3)证明:若f(x
      0)>x0,则由题设知:f(x0)-x0∈[0,1],且由①知f[f(x0)-x0]≥0,
      ∴由题设及③知:x
      0=f(f(x0))=f[(f(x0)-x0)+x0]=f[f(x0)-x0]+f(x0)≥f(x0
      矛盾;
      若f(x
      0)<x0,则由题设知:x0-f(x0)∈[0,1],且由①知f[x0-f(x0)]≥0,
      ∴同理得:f(x
      0)=f[(x0-f(x0))+f(x0)]=f[x0-f(x0)]+f(f(x0))≥f(f(x0))=x0,矛盾;
      故由上述知:f(x
      0)=x0
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