如何四年级数学十道解决问题这道数学题?

粗略的证明思路:函数单调:对任意的x,左极限f(x-)和右极限f(x+)都存在。(1)取x=a+h,y=a-h,则有 f(a)\le \frac{f(a+h)+f(a-h)}{2} \Rightarrow f(a)\le \frac{f(a-)+f(a+)}{2} (2)取x=a,y=a+2h,则有 (当 h \downarrow 0 时)f(a+h) \le \frac{f(a)+f(a+2h)}{2} \Rightarrow f(a+) \le \frac{f(a)+f(a+)}{2} \Rightarrow f(a+) \le f(a) 和(当 h \uparrow 0 时)f(a+h) \le \frac{f(a)+f(a+2h)}{2} \Rightarrow f(a-) \le \frac{f(a)+f(a-)}{2} \Rightarrow f(a-) \le f(a) 由这三式合起来推出f(a-)=f(a)=f(a+) 所以函数连续。2. 函数有界:反证法。假设存在实数a,b使得f(b)>f(a). 为了便于书写,记c=b-a和g(x)=f(x+a).则有g(c)=g(b-a)=f(b)>f(a)=g(0)和g(\frac{x+y}{2})=f(\frac{x+y}{2}+a)=f(\frac{(x+a)+(y+a)}{2}) \le \frac{f(x+a)+f(y+a)}{2}=\frac{g(x)+g(y)}{2} 在g种取x=2c,y=0,则有g(c) \le \frac{g(2c)+g(0)}{2} \Rightarrow g(c)-g(0) \le \frac{g(2c)-g(0)}{2} \Rightarrow g(c)-g(0) \le \frac{g(2^nc)-g(0)}{2^n}
所以对于每个正整数n,都有g(2^nc) -g(0) \ge 2^n(g(c)-g(0)) 由于g(c)>g(0),这与f有界(即g有界)矛盾所以f必须是常值函数,从而连续PS:首次用知乎公式编辑器,真不习惯
考虑函数\varphi (x)=x^be^x-1 ,由 \varphi(0)\varphi(1)<0 ,知 \exists x_0\in(0,1) 使得 x_0^be^{x_0}=1 ,由 f(x_0)\ge0得 , x_0^be^{x_0}-alnx_0-x_0-1\ge0 故 lnx_0^be^{x_0}+1\ge lnx_0^ae^{x_0}+1 得
lnx_0^be^{x_0}\ge lnx_0^ae^{x_0} 故 b\ge a

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