已知函数f(x)=14x+2(x∈R).(Ⅰ)证明f(x)+f(1-x)=12;(Ⅱ)若数列{an}的通项公式为an=f(nm)(m∈N*,n=1,2,…,m),求数列{an}的前m项和Sm;(Ⅲ)设

题目简介

已知函数f(x)=14x+2(x∈R).(Ⅰ)证明f(x)+f(1-x)=12;(Ⅱ)若数列{an}的通项公式为an=f(nm)(m∈N*,n=1,2,…,m),求数列{an}的前m项和Sm;(Ⅲ)设

题目详情

已知函数f(x)=
1
4x+2
(x∈R)

(Ⅰ)证明f(x)+f(1-x)=
1
2

(Ⅱ)若数列{an}的通项公式为an=f(
n
m
)(m∈N*,n=1,2,…,m)
,求数列{an}的前m项和Sm
(Ⅲ)设数列{bn}满足:b1=
1
3
bn+1=
b2n
+bn
,设Tn=
1
b1+1
+
1
b2+1
+…+
1
bn+1
,若(Ⅱ)中的Sm满足对任意不小于2的正整数n,Sm<Tn恒成立,试求m的最大值
题型:解答题难度:中档来源:广东模拟

答案

(Ⅰ)证明:∵f(x)=class="stub"1
4x+2

f(1-x)=class="stub"1
41-x+2
=
4x
4+2•4x
=
4x
2(4x+2)

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

故答案为class="stub"1
2
..
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知f(x)+f(1-x)=class="stub"1
2

f(class="stub"k
m
)+f(1-class="stub"k
m
)=class="stub"1
2
(1≤k≤m-1)

f(class="stub"k
m
)+f(class="stub"m-k
m
)=class="stub"1
2

ak+am-k=class="stub"1
2

am=f(class="stub"m
m
)=f(1)=class="stub"1
6

又Sm=a1+a2++am-1+am①Sm=am-1+am-2++a1+am②
①+②得2Sm=(m-1)×class="stub"1
2
+2am=class="stub"m
2
-class="stub"1
6

∴答案为Sm=class="stub"1
12
(3m-1)

(Ⅲ)∵b1=class="stub"1
3
bn+1=
b2n
+bn=bn(bn+1)

∴对任意n∈N*,bn>0④
class="stub"1
bn+1
=class="stub"1
bn(bn+1)
=class="stub"1
bn
-class="stub"1
bn+1

class="stub"1
bn+1
=class="stub"1
bn
-class="stub"1
bn+1

Tn=(class="stub"1
b1
-class="stub"1
b2
)+(class="stub"1
b2
-class="stub"1
b3
)++(class="stub"1
bn
-class="stub"1
bn+1
)=class="stub"1
b1
-class="stub"1
bn+1
=3-class="stub"1
bn+1

∵bn+1-bn=bn2>0,∴bn+1>bn.
∴数列{bn}是单调递增数列.∴Tn关于n递增,
∴当n≥2,且n∈N*时,Tn≥T2.
b1=class="stub"1
3
b2=class="stub"1
3
(class="stub"1
3
+1)=class="stub"4
9
b3=class="stub"4
9
(class="stub"4
9
+1)=class="stub"52
81

TnT2=3-class="stub"1
b3
=class="stub"75
52
.(14分)
由题意Sm<class="stub"75
52
,即class="stub"1
12
(3m-1)<class="stub"75
52

m<class="stub"238
39
=6class="stub"4
39
∴m的最大值为6.
故答案为6.

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