问题 解答题

定义在定义域D内的函数y=f(x),若对任意的x1、x2∈D都有|f(x1)-f(x2)|<1,则称函数y=f(x)为“妈祖函数”,否则称“非妈祖函数”.试问函数f(x)=x3-x+α(x∈[-1,1],α∈R)是否为“妈祖函数”?如果是,请给出证明;如果不是,请说明理由.

答案

因为|f(x1)-f(x2)|<|fmax-fmin|,

函数f(x)=x3-x+a(x∈[-1,1],a∈R]导数是f′(x)=3x2-1

当3x2-1=0时,即x=±

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,当0<x<
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时,f′(x)=3x2-1<0,当x>
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时,

f′(x)=3x2-1>0,故f(x)在x∈[0,1]内的极小值是a-

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,同理,

f(x)在[-1,0]内的极大值是a+

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,因为f(1)=f(-1)=a,

所以函数f(x)=x3-x+a(x∈[-1,1],a∈R]的最大值是a+

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,最小值是a-
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故|f(x1)-f(x2)|<|fmax-fmin|=

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<1

所以函数f(x)=x3-x+a(x∈[-1,1],a∈R]是“妈祖函数”.(2分)

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