已知定义域为[0,1]的函数f(x)同时满足:

已知定义域为[0,1]的函数f(x)同时满足:
(1)对于任意x∈(0,1),总有f(x)>0;
(2)f(1)=1;
(3)若x 1 ≥0,x 2 ≥0,x 1 +x 2 ≤1,则有f(x 1 +x 2 )≥f(x 1 )+f(x 2 );
(Ⅰ)证明f(x)在[0,1]上为增函数;
(Ⅱ)若对于任意x∈[0,1],总有4f 2 (x)-4(2-a)f(x)+5-4a≥0,求实数a的取值范围;
(Ⅲ)比较 f(
1
2 2
+
2
2 3
+…+
n
2 n+1
)
与1的大小,并给与证明.
珈香 1年前 已收到1个回答 举报

那夜风舞 幼苗

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证明:(Ⅰ)设0≤x 1 <x 2 ≤1,则x 2 -x 1 ∈(0,1)
∴f(x 2 -x 1 )>0
∴f(x 2 )-f(x 1 )=f[(x 2 -x 1 )+x 1 ]-f(x 1 )=f(x 2 -x 1 )+f(x 1 )-f(x 1 )=f(x 2 -x 1 )>0
即f(x 2 )>f(x 1
故f(x)在[0,1]上是单调递增的
(Ⅱ)因f(x)在x∈[0,1]上是增函数,则f(x)≤f(1)=1⇒1-f(x)≥0,
当f(x)≤f(1)=1时,容易验证不等式成立;
当f(x)<1时,则
4 f 2 (x)-4(2-a)f(x)+5-4a≥0⇒a≤
4 f 2 (x)-8f(x)+5
4-4f(x) 对x∈[0,1]恒成立,
设 y=
4 f 2 (x)-8f(x)+5
4-4f(x) =1-f(x)+
1
4[1-f(x)] ≥1 ,从而则a≤1
综上,所求为a∈(-∞,1];
(Ⅲ)令S n =
1
2 2 +
2
2 3 +
3
2 4 +…+
n
2 n+1 ----------①,

1
2 S n =
1
2 3 +
2
2 4 +
3
2 5 +…+
n
2 n+2 --------------②,
由①-②得,
1
2 S n =
1
2 2 +
1
2 3 +
1
2 4 +…+
1
2 n+1 -
n
2 n+2 ,即,S n =
1
2 +
1
2 2 +
1
2 3 +…+
1
2 n -
n
2 n+1 = 1-
1
2 n -
n
2 n+1 <1
所以 f(
1
2 2 +
2
2 3 +…+
n
2 n+1 )<f(1)=1 .

1年前

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