函数f(x)=11+a•2bx的定义域为R,且limn→∞f(-n)=0(n∈N*)(Ⅰ)求证:a>0,b<0;(Ⅱ)若f(1)=45,且f(x)在[0,1]上的最小值为12,试求f(x)的解析式;(

题目简介

函数f(x)=11+a•2bx的定义域为R,且limn→∞f(-n)=0(n∈N*)(Ⅰ)求证:a>0,b<0;(Ⅱ)若f(1)=45,且f(x)在[0,1]上的最小值为12,试求f(x)的解析式;(

题目详情

函数f(x)=
1
1+a•2bx
的定义域为R,且
lim
n→∞
f(-n)=0(n∈N*)
(Ⅰ)求证:a>0,b<0;
(Ⅱ)若f(1)=
4
5
,且f(x)在[0,1]上的最小值为
1
2
,试求f(x)的解析式;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下记Sn=f(1)+f(2)+…+f(n)(n∈N),试比较Sn与n+
1
2n+1
+
1
2
(n∈N*)
的大小并证明你的结论.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

解(Ⅰ)∵f(x)定义域为R,∴1+a•2bx≠0,即a≠-2-bx而x∈R,∴a≥0.
若a=0,f(x)=1与
lim
n→∞
f(-n)=0矛盾,∴a>0,∴
lim
n→∞
f(-n)=
lim
n→∞
class="stub"1
1+a•2-bx
=
1(0<2-b<1)
class="stub"1
1+a
(2-b=1)
0(2-b>1)
∴2-b>1即b<0,故a>0,b<0.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知f(x)在[0,1]上为增函数,
∴f(0)=class="stub"1
2
,即class="stub"1
1+a
=class="stub"1
2
,∴a=1,f(1)=class="stub"1
1+a•2b
=class="stub"4
5

∴2b=class="stub"1
4
,∴b=-2,∴f(x)=class="stub"1
1+2-2x
=
4x
1+4x
=1-class="stub"1
1+4x

(Ⅲ)当k∈N*时,Sn<n+class="stub"1
2n+1
+class="stub"1
2
,证明如下:
f(k)=1-class="stub"1
1-4k
<1,∴f(1)+f(2)+f(3)++f(n)<n
而n+class="stub"1
2n+1
+class="stub"1
2
>n,∴k∈N*时,Sn<n+class="stub"1
2n+1
+class="stub"1
2

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