已知定义在 [0,1] 上的函数 f(x) 满足: ① f…——2014 高考数学第 12 题答案解析

2014_退役省自主命题 (2014·理)

2014 全国 第 12 题 单选题 区分题
2014_退役省自主命题 (2014·理)

12.已知定义在 $[0,1]$ 上的函数 $f(x)$ 满足:
①$f(0)=f(1)=0$ ;
②对所有 $x, y \in[0,1]$ ,且 $x \neq y$ ,有 $|f(x)-f(y)|<\frac{1}{2}|x-y|$ .若对所有 $x, y \in[0,1],|f(x)-f(y)|<k$ ,则 $k$ 的最小值为( )

A. $\frac{1}{2}$
B. $\frac{1}{4}$
C. $\frac{1}{2 \pi}$
D. $\frac{1}{8}$
参考答案

$B$

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题目指纹

这道题真正考什么?

核心知识
函数基本性质的综合应用
核心考法
端点分析分类讨论构造法
关键能力
分析单选题
最容易错
定义域忽略端点遗漏
难度
区分题
先及格路线 · 函数基本性质的综合应用 · 高难题

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完整解析 · 逐步详解

【答案】 $B$

【解析】

试题分析:不妨令 $0 \leq x<y \leq 1$ ,则 $|f(x)-f(y)| \leq \frac{1}{2}|x-y|$
法一: $2|f(x)-f(y)|=|f(x)-f(0)+f(x)-f(y)-[f(y)-f(1)]|$
$\leq|f(x)-f(0)|+\left|f(x)-f(y)^{\prime}\right|+|f(y)-f(1)|$
$<\frac{1}{2}|x-0|+\frac{1}{2}|x-y|+\frac{1}{2}|y-1|=\frac{1}{2} x+\frac{1}{2}(y-x)+\frac{1}{2}(y-1)=\frac{1}{2}$,
即得 $|f(x)-f(y)|<\frac{1}{4}$ ,

另一方面,当 $u \in\left(0, \frac{1}{2}\right)$ 时,$f(x)=\left\{\begin{array}{ll}u x \quad & 0 \leq x \leq \frac{1}{2} \\ -u(1-x) & \frac{1}{2}<x \leq 1\end{array}\right.$ ,符合题意,
当 $u \rightarrow \frac{1}{2}$ 时,$\left|f\left(\frac{1}{2}\right)-f(0)\right|=\frac{u}{2} \rightarrow \frac{1}{4}$ ,
故 $k \leq \frac{1}{4}$
法二:当 $x-y \leq \frac{1}{2}$ 时,$|f(x)-f(y)| \cdot \frac{1}{2}|x-y| \leq \frac{1}{4}$ ,
当 $x-y>\frac{1}{2}$ 时,$\left.|f(x)-f(y)|=\mid-f(x)-f(0)\right]-[f(y)-f(1)] \mid$
$\leq|f(x)-f(1)|+|f(y)-f(0)|<\frac{1}{2}|x-0|+\frac{1}{2}|y-1|=\frac{1}{2}(1-x)+\frac{1}{2} y=\frac{1}{2}+\frac{1}{2}(y-x)<\frac{1}{4}$ ,
故 $k \leq \frac{1}{4}$
考点:1.抽象函数问题;2.绝对值不等式。

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