設y=f(x)是定義在區(qū)間[-1,1]上的函數(shù),且滿足條件:

①f(-1)=f(1)=0;

②對任意的u,v∈[-1,1],都有|f(u)-f(v)|≤|u-v|.

(1)證明:對任意的x∈[-1,1],都有x-1≤f(x)≤1-x;

(2)判斷函數(shù)g(x)=是否滿足題設條件;

(3)在區(qū)間[-1,1]上是否存在滿足題設條件的函數(shù)y=f(x),且使得對任意的u,v∈[-1,1],都有|f(u)-f(v)|=|u-v|.

若存在,請舉一例;若不存在,請說明理由.

答案:
解析:

  (1)證明:由題設條件可知,當x∈[-1,1]時,有|f(x)|=|f(x)-f(1)|≤|x-1|=1-x,即x-1≤f(x)≤1-x.

  (2)答:函數(shù)g(x)滿足題設條件.驗證如下:g(-1)=0=g(1).

  對任意u,v∈[-1,1],

  當u,v∈[0,1]時,有|g(u)-g(v)|=|(1-u)-(1-v)|=|u-v|;

  當u,v∈[-1,0]時,同理有|g(u)-g(v)|=|u-v|;

  當u·v<0時,不妨設u∈[-1,0),v∈(0,1],有|g(u)-g(v)|=|(1+u)-(1-v)|=|u+v|≤|v-u|=|u-v|.

  所以,函數(shù)g(x)滿足題設條件.

  (3)答:這樣的函數(shù)不存在.理由如下:

  假設存在f(x)滿足條件,則由f(-1)=f(1)=0得

  |f(1)-f(-1)|=0. 、

  由于對任意u,v∈[-1,1],都有|f(u)-f(v)|=|u-v|,

  所以,|f(1)-f(-1)|=|1-(-1)|=2.  ②

 、倥c②矛盾,因此假設不成立,即這樣的函數(shù)不存在.


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(精典回放)設y=f(x)是定義在區(qū)間[-1,1]上的函數(shù),且滿足條件:①f(-1)=f(1)=0;②對任意的μ、v∈[-1,1],都有|f(u)-f(v)|≤-v|

(1)證明:對任意的x∈[-1,1],都有x-1≤f(x)≤1-x;

(2)證明:對任意的μ、v∈[-1,1],都有

|f(u)-f(v)|≤1;

(3)在區(qū)間[-1,1]上是否存在滿足題設條件的奇函數(shù)y=f(x),且使得:

|f(μ)-f(v)|<-v|,當μ、v∈[0,].

|f(μ)-f(v)|<-v|,當μ、v∈[,1].

若存在,請舉一例;若不存在,請說明理由.

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