已知函数f(x)=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+anxn(n∈N*),且y=f(x)的图象经过点(1,n2),n=1,2,…,数列{an}为等差数列.(I)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)当n

题目简介

已知函数f(x)=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+anxn(n∈N*),且y=f(x)的图象经过点(1,n2),n=1,2,…,数列{an}为等差数列.(I)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)当n

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已知函数f(x)=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+anxn(n∈N*),且y=f(x)的图象经过点(1,n2),n=1,2,…,数列{an}为等差数列.
(I)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)当n为奇数时,设g(x)=
1
2
[f(x)-f(-x)]
,是否存在自然数m和M,使得不等式m<
1
2
<M
恒成立?若存在,求出M-m的最小值;若不存在,请说明理由.
题型:解答题难度:中档来源:崇文区二模

答案

(I)由题意得f(1)=n2,即a1+a2+a3+…+an=n2
令n=1,则a0+a1=1,
令n=2则a0+a1+a2=22,
a2=4-(a0+a1)=3
令n=3则a0+a1+a2+a3=32
a3=9-(a0+a1+a2)=5
设等差数列{an}的公差为d,则d=a3-a2=2,a1=1
∴an=1+(n-1)×2=2n-1
(II)由(I)知:f(x)=a1x+a2x2+a3x3+…+anxn
n为奇数时,f(-x)=-a1x+a2x2-a3x3+…-anxn
∴g(x)=class="stub"1
2
[f(x)-f(-x)=a1x+a3x3+a5x5…+anxn
g(class="stub"1
2
)=1×class="stub"1
2
+5×(class="stub"1
2
)
3
+9×(class="stub"1
2
)
5
+…+(2n-1)×(class="stub"1
2
)
n

class="stub"1
4
g(class="stub"1
2
)=1× (class="stub"1
2
)
3
 +5×(class="stub"1
2
)
5
+…+(2n-1)×(class="stub"1
2
)
n+2

由①-②得:class="stub"3
4
×g(class="stub"1
2
)=4
class="stub"1
2
(1-class="stub"1
2n+1
)
1-class="stub"1
4
-(2n-1)×(class="stub"1
2
)
n+2
-class="stub"3
2

∴g(class="stub"1
2
)=class="stub"14
9
-class="stub"13
9
× (class="stub"1
2
)
n
-class="stub"2n
3
(class="stub"1
2
)
n
class="stub"14
9

cn=class="stub"2n
3
(class="stub"1
2
)
n

cn+1-cn=class="stub"1
3
(1-n)×(class="stub"1
2
)
n
≤0

∴cn随n的增大而减小,又class="stub"13
9
×(class="stub"1
2
)
n
随n的增大而减小
∴g(class="stub"1
2
)为n的增函数,
当n=1时,g(class="stub"1
2
)=class="stub"1
2

而g(class="stub"1
2
)<class="stub"14
9

class="stub"1
2
≤g(class="stub"1
2
)<class="stub"14
9

易知:使m<g(class="stub"1
2
)<M
恒成立的m的最大值为0,M的最小值为2,
∴M-m的最小值为2.

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