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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.

思路分析:(1)利用不等式的传递性及反证法证明;(2),(3)都是由构造法,结合不等式的传递性证明.

证明:(1)任取x1,x2∈R,x1≠x2,

则由λ(x1-x2)2≤(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]①

和|f(x1)-f(x2)|≤|x1-x2|,②

可知,λ(x1-x2)2≤(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]≤|x1-x2|·|f(x1)-f(x2)|≤|x1-x2|2,

从而λ≤1.

假设有b0≠a0,使得f(b0)=0,

则由①式知0<λ(a0-b0)2≤(a0-b0)[f(a0)-f(b0)]=0,矛盾.

所以不存在b0≠a0,使得f(b0)=0.

(2)由b=a-λf(a),③

可知(b-a0)2=[a-a0-λf(a)]2=(a-a0)2-2λ(a-a0)f(a)+λ2[f(a)]2.④

由f(a0)=0和①式,得(a-a0)f(a)=(a-a0)[f(a)-f(a0)]≥λ(a-a0)2.⑤

由f(a0)=0和②式知,[f(a)]2=[f(a)-f(a0)]2≤(a-a0)2.⑥

则将⑤⑥代入④式,得(b-a0)2≤(a-a0)2-2λ2(a-a0)22(a-a0)2=(1-λ2)(a-a0)2.

(3)由③式,可知[f(b)]2=[f(b)-f(a)+f(a)]2

=[f(b)-f(a)]2+2f(a)[f(b)-f(a)]+[f(a)]2

≤(b-a)2-2·[f(b)-f(a)]+[f(a)]2

2[f(a)]2-(b-a)[f(b)-f(a)]+[f(a)]2

≤λ2[f(a)]2-·λ·(b-a)2+[f(a)]2

2[f(a)]2-2λ2[f(a)]2+[f(a)]2

=(1-λ2)[f(a)]2.

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x
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,其中0<a<b.
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已知函数f(x)=(
x
a
-1)2+(
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,其中0<a<b.
(1)当a=1,b=2时,求f(x)的最小值;
(2)若f(a)≥2m-1对任意0<a<b恒成立,求实数m的取值范围;
(3)设k、c>0,当a=k2,b=(k+c)2时,记f(x)=f1(x);当a=(k+c)2,b=(k+2c)2时,记f(x)=f2(x).
求证:f1(x)+f2(x)>
4c2
k(k+c)

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