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设M是由满足下列条件的函数f(x)(x∈R)构成的集合:①方程f(x)-x=0有实数根;②函数f(x)的导数f′(x)满

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/12 14:57:35
设M是由满足下列条件的函数f(x)(x∈R)构成的集合:①方程f(x)-x=0有实数根;②函数f(x)的导数f′(x)满足0<f′(x)<1.
(Ⅰ)判断函数f(x)=
x
2
(I)因为f′(x)=
1
2-
sinx
8,所以f′(x)∈[
3
8,
5
8],满足条件0<f′(x)<1,
又因为当x=0时,f(
π
4)-
π
4>0,f(π)-π<0,
所以方程f(x)-x=0有实数根.
所以函数f(x)=
x
2+
cos
8-
1
8是集合M中的元素.
(II)不妨设x1<x2,因为f'(x)>0,
所以f(x)为增函数,
所以f(x1)<f(x2),
又因为f'(x)-1<0,
所以函数f(x)-x为减函数,
所以f(x1)-x1>f(x2)-x2
所以0<f(x2)-f(x1)<x2-x1
即|f(x2)-f(x1)|<|x2-x1|,
所以|f(x2)-f(x1)|<|x2-x1|=|x2-x0-(x1-x0)|≤|x2-x0|+|x1-x0|<2.