已知定义在(-1,1)上的函数f(x)满足f(12)=1,且对x,y∈(-1,1)时,有f(x)-f(y)=f(x-y1-xy).(I)判断f(x)在(-1,1)上的奇偶性,并证明之;(II)令x1=

题目简介

已知定义在(-1,1)上的函数f(x)满足f(12)=1,且对x,y∈(-1,1)时,有f(x)-f(y)=f(x-y1-xy).(I)判断f(x)在(-1,1)上的奇偶性,并证明之;(II)令x1=

题目详情

已知定义在(-1,1)上的函数f (x)满足f(
1
2
)=1
,且对x,y∈(-1,1)时,有f(x)-f(y)=f(
x-y
1-xy
)

(I)判断f(x)在(-1,1)上的奇偶性,并证明之;
(II)令x1=
1
2
xn+1=
2xn
1+
x2n
,求数列{f(xn)}的通项公式;
(III)设Tn为数列{
1
f(xn)
}
的前n项和,问是否存在正整数m,使得对任意的n∈N*,有Tn
m-4
3
成立?若存在,求出m的最小值;若不存在,则说明理由.
题型:解答题难度:中档来源:成都一模

答案

(I)令x=y=0,得f(0)=0.
又当x=0时,f(0)-f(y)=f(-y),即f(-y)=-f(y).
∴对任意x∈(-1,1)时,都有f(-x)=-f(x).
∴f(x)为奇函数.       (3分)
(II)∵{xn}满足x1=class="stub"1
2
xn+1=
2xn
1+
x2n
=class="stub"2
class="stub"1
xn
+xn
<class="stub"2
2
=1

∴0<xn<1.
f(xn+1)=f(
2xn
1+
x2n
)=f[
xn-(-xn)
1-xn•(-xn)
]=f(xn)-f(-xn)

∵f(x)在(-1,1)上是奇函数,
∴f(-xn)=-f(xn)
∴f(xn+1)=2f(xn),即
f(xn+1)
f(xn)
=2

∵{f(xn)}是以f(x1)=f(class="stub"1
2
)=1
为首项,以2为公比的等比数列.
∴f(xn)=2n-1.                                                    (5分)
(III)Tn=class="stub"1
f(x1)
+class="stub"1
f(x2)
+…+class="stub"1
f(xn)

=1+class="stub"1
2
+class="stub"1
22
+…+class="stub"1
2n-1
=
1-(class="stub"1
2
)
n
1-class="stub"1
2
=2-class="stub"1
2n-1

假设存在正整数m,使得对任意的n∈N*,
Tn<class="stub"m-4
3
成立,
2-class="stub"1
2n-1
<class="stub"m-4
3
对n∈N*恒在立.
只需class="stub"m-4
3
≥2
,即m≥10.
故存在正整数m,使得对n∈N*,有Tn<class="stub"m-4
3
成立.
此时m的最小值为10.                                       (5分)

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