问题 解答题
集合A是由具备下列性质的函数f(x)组成的:
①函数f(x)的定义域是[0,+∞);
②函数f(x)的值域是[-2,4);
③函数f(x)在[0,+∞)上是增函数,试分别探究下列两小题:
(1)判断函数f1(x)=
x
-2(x≥0)
f2(x)=4-6•(
1
2
)x(x≥0)
是否属于集合A?并简要说明理由;
(2)对于(1)中你认为属于集合A的函数f(x),不等式f(x)+f(x+2)<2f(x+1)是否对于任意的x≥0恒成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.
答案

(1)∵函数f1(x)=

x
-2(x≥0)的值域[-2,+∞)

∴f1(x)∉A

对于f2(x),定义域为[0,+∞),满足条件①.

而由x≥0知(

1
2
)x∈(0,1],∴4-6(
1
2
)
x
∈[-2,4)
,满足条件②

又∵0<

1
2
<1,

u=(

1
2
)x在[0,+∞)上是减函数.

∴f2(x)在[0,+∞)上是增函数,满足条件③

∴f2(x)属于集合A.

(2)f2(x)属于集合A,原不等式4-6•(

1
2
)x+4-6•(
1
2
)
x+2
<2[4-6•(
1
2
)
(x+1)
]对任意x≥0总成立

证明:由(1)知,f2(x)属于集合A.

∴原不等式为4-6•(

1
2
)x+4-6•(
1
2
)
x+2
<2[4-6•(
1
2
)
(x+1)
]

整理为:-

3
2
(
1
2
)
x
<0.

∵对任意x≥0,(

1
2
)x>0,

∴原不等式对任意x≥0总成立

单项选择题
单项选择题 A1/A2型题