问题
证明题
已知函数f(x)(x∈R)满足下列条件:对任意的实数x1,x2都有λ(x1-x2)2≤(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]和|f(x1)-f(x2)|≤|x1-x2|,其中λ是大于0的常数,设实数a0,a,b满足f(a0)=0和b=a-λf(a)。
(1)证明λ≤1,并且不存在b0≠a0,使得f(b0)=0;
(2)证明(b-a0)2≤(1-λ2)(a-a0)2;
(3)证明[f(b)]2≤(1-λ2)[f(a)]2。
答案
解:(1)不妨设,由
可知
∴f(x)是R上的增函数
∴不存在,使得
又∵
∴。
(2)要证:,即证
(*)
不妨设
由得
,即
则 ①
由得
即
则②
由①②可得
∴;
(3)因为
∴
∵
又由(2)中结论
∴。