Question

集合A是由具備下列性質(zhì)的函數(shù)f（x）組成的：
①函數(shù)f（x）的定義域是[0，+∞）；
②函數(shù)f（x）的值域是[-2，4）；
③函數(shù)f（x）在[0，+∞）上是增函數(shù)，試分別探究下列兩小題：
（1）判斷函數(shù)f1(x)=

x

-2(x≥0)及f2(x)=4-6•(

1

2

)x(x≥0)是否屬于集合A？并簡要說明理由；
（2）對于（1）中你認為屬于集合A的函數(shù)f（x），不等式f（x）+f（x+2）＜2f（x+1）是否對于任意的x≥0恒成立？若成立，請給出證明；若不成立，請說明理由．

Answer 1

（1）∵函數(shù)f1(x)=

x

-2(x≥0)的值域[-2，+∞）
∴f₁（x）∉A
對于f₂（x），定義域為[0，+∞），滿足條件①．
而由x≥0知(

1

2

)x∈(0，1]，∴4-6(

1

2

)x∈[-2，4)，滿足條件②
又∵0＜

1

2

＜1，
∴u=(

1

2

)x在[0，+∞）上是減函數(shù)．
∴f₂（x）在[0，+∞）上是增函數(shù)，滿足條件③
∴f₂（x）屬于集合A．
（2）f₂（x）屬于集合A，原不等式4-6•(

1

2

)x+4-6•(

1

2

)x+2＜2[4-6•(

1

2

)(x+1)]對任意x≥0總成立
證明：由（1）知，f₂（x）屬于集合A．
∴原不等式為4-6•(

1

2

)x+4-6•(

1

2

)x+2＜2[4-6•(

1

2

)(x+1)]
整理為：-

3

2

•(

1

2

)x＜0．
∵對任意x≥0，(

1

2

)x＞0，
∴原不等式對任意x≥0總成立