若函数f(x)对任意的实数x1,x2∈D,均有|f(x2)-f(x1)|≤|x2-x1|,则称函数f(x)是区间D上的“平缓函数”, (1)判断g(x)=sinx和h(x)=x2-x是不是实数集R上的“平缓函数”,并说明理由; (2)若数列{xn}对所有的正整数n都有 |xn+1-xn|≤
|
(1)g(x)=sinx是R上的“平缓函数,但h(x)=x2-x不是区间R的“平缓函数”;
设φ(x)=x-sinx,则φ'(x)=1-cosx≥0,则φ(x)=x-sinx是实数集R上的增函数,
不妨设x1<x2,则φ(x1)<φ(x2),即x1-sinx1<x2-sinx2,
则sinx2-sinx1<x2-x1,①
又y=x+sinx也是R上的增函数,则x1+sinx1<x2+sinx2,
即sinx2-sinx1>x1-x2,②
由 ①、②得-(x2-x1)<sinx2-sinx1<x2-x1
因此|sinx2-sinx1|<|x2-x1|,对x1<x2的实数都成立,
当x1>x2时,同理有|sinx2-sinx1|<|x2-x1|成立
又当x1=x2时,不等式|sinx2-sinx1|=|x2-x1|=0,
故 对任意的实数x1,x2∈R均 有|sinx2-sinx1|≤|x2-x1|
因此 sinx是R上的“平缓函数.
由于|h(x1)-h(x2)|=|(x1-x2)(x1+x2-1)|
取x1=3,x2=1,则|h(x1)-h(x2)|=4>|x1-x2|,
因此,h(x)=x2-x不是区间R的“平缓函数”.
(2)由(1)得:sinx是R上的“平缓函数,则|sinx2-sinx1|≤|x2-x1|,所以|yn+1-yn|≤|xn+1-xn|,
而|xn+1-xn|≤
,1 (2n+1)2
所以 |yn+1-yn|≤
<1 (2n+1)2
=1 4n2+4n
(1 4
-1 n
)1 n+1
而|yn+1-y1|=|(yn+1-yn)+(yn-yn-1)+(yn-1-yn-2)+…(y2-y1)|
所以|yn+1-y1|≤|yn+1-yn|+|yn-1-yn-2|+…+|y2-y1|,
则 |yn+1-y1|≤
[(1 4
-1 n
)+(1 n+1
-1 n-1
)+…+(1-1 n
)]1 2
因此 |yn+1-y1|≤
(1-1 4
)<1 n+1
.1 4