- 等差数列的定义及性质
- 共8637题
设函数f(x)=+2,若a、b、c成等差(公差不为0),则f(a)+f(c)=______.
正确答案
∵a、b、c成等差(公差不为0),∴a-b=-(c-b).
∴f(a)+f(c)=+2+
+2=4,
故答案为 4.
已知偶函数y=f(x)满足:当x≥2时,f(x)=(x-2)(a-x),a∈R,当x∈[0,2)时,f(x)=x(2-x)
(1)求当x≤-2时,f(x)的表达式;
(2)试讨论:当实数a、m满足什么条件时,函数g(x)=f(x)-m有4个零点,且这4个零点从小到大依次构成等差数列.
正确答案
(1)设x≤-2则-x≥2,∴f(-x)=(-x-2)(a+x),
又∵y=f(x)为偶函数,∴f(-x)=f(x),
所以 f(x)=(-x-2)(a+x)…(3分)
(2)设f(x)-m的零点从左到右依次为x1,x2,x3,x4,即y=f(x)与y=m交点有4个,
(Ⅰ)a≤2时,,解得x1=-
,x2=-
,x3=
,x4=
,
所以a≤2时,m=f()=
…(5分)
(Ⅱ)2<a<4且m=时,可得(
-1)2<
,解得-
+2<a<
+2,
所以当2<a<+2时,m=
…(7分)
(Ⅲ)当a=4时m=1时,符合题意…(8分)
(IV)a>4时,m>1,,可解得x4=
,
此时1<m<(-1)2,所以 a>
,或a<
(舍去)
故a>4且a>时,m=-
时存在 …(10分)
综上:①a<+2时,m=
;
②a=4时,m=1
③a>时,m=-
符合题意 …(12分)
已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+2n(n∈N*).
(1)证明数列{}是等差数列,并求出数列{an}的通项公式an;
(2)求等差数列{bn}(n∈N*),使b1Cn0+b2Cn1+b3Cn2+…+bn+1Cnn=an+1对n∈N*都成立;
(3)令cn=nbn(n∈N*),是否存在正常数M,使+
+
+…+
<M对n∈N*恒成立,并证明你的结论.
正确答案
(1)∵a1=1,an+1=2an+2n(n∈N*),∴=
+
,
-
=
.…(3分)
∴数列{}是以
为首项,公差为
的等差数列,且
=
+
(n-1).…(5分)
∴an=n•2n-1(n∈N*).…(6分)
(2)设等差数列{bn}的首项为b1,公差为d,则bn=b1+(n-1)d(n∈N*).…(7分)
考察等差数列,易知:b1+bn+1=b2+bn=b3+bn-1=…=bn+1+b1.
又 b1Cn0+b2Cn1+b3Cn2+…+bn+1Cnn=an+1,利用加法交换律把此等式变为bn+1Cnn+bnCnn-1+bn-1Cnn-2+…+b1Cn0=an+1,
两式相加,利用组合数的性质Cnm=Cnn-m化简,得(b1+bn+1)(Cn0+Cn1+…+Cnn)=2an+1,即b1+bn+1=2n+2.…(10分)
再分别令n=1,n=2,得,进一步可得
.…(11分)
因此,满足题设的等差数列{bn}的通项公式为bn=2n-1(n∈N*).…(12分)
(3)结论:
存在正常数M(只要M>6即可)使得+
+
+…+
<M对n∈N*恒成立.(13分)
证明 由(2)知,bn=2n-1,于是,cn=n(2n-1),=
=
.…(14分)
记A=+
+…+
,则A=
+
+
+…+
+
,
A=
+
+
+…+
+
.此两式相差,得
A=
+
+
+
+…+
-
.进一步有A=6-
-
<6.…(18分)
所以,当且仅当正常数M>6时,+
+
+…+
<M对n∈N*恒成立.
在自然数集N上定义一个函数y=f(x),已知f(1)+f(2)=5.当x为奇数时,f(x+1)-f(x)=1,当x为偶数时f(x+1)-f(x)=3.
(1)求证:f(1),f(3),f(5),…,f(2n-1)(n∈N+)成等差数列.
(2)求f(x)的解析式.
正确答案
(1)由,解得f(1)=2,f(2)=3.
所以f(2n+1)-f(2n-1)=[f(2n+1)-f(2n)]+[f(2n)-f(2n-1)]=3+1=4,
所以f(1),f(3),f(5),…,f(2n-1)(n∈N+)成等差数列,公差为4.
(2)当x为奇数时,f(x)=[f(x)-f(x-1)]+[f(x-1)-f(x-2)]+…+[f(2)-f(1)]+f(1)=+2=2x,
当x为偶数时,f(x)=[f(x)-f(x-1)]+[f(x-1)-f(x-2)]+…+[f(2)-f(1)]+f(1)=•1+
•3+2=2x-1
所以f(x)=.
已知函数f(x)=2x+a的反函数是y=f-1(x).设P(x+a,y1),Q(x,y2),R(2+a,y3)是y=f-1(x)图象上不同的三点.
(1)如果存在正实数x,使y1、y2、y3成等差数列,试用x表示实数a;
(2)在(1)的条件下,如果实数x是唯一的,试求实数a的取值范围.
正确答案
(1)f-1(x)=log2(x-a),(x>a),y1=log2a,y2=log2(x-a),
y3=log22=1由题意,2log2(x-a)=log2x+1(x-a)2=2x,a=x-,x∈(0,2)∪(2,+∞)
(2)由题意:关于x的方程(x-a)2=2x即x2-2(a+1)x+a2=0在(a,+∞)上有唯一解.
10,当判别式△=0时,a=-,这时方程有唯一解x=
满足条件;
20,当判别式△>0时,方程的一个根大于a,
另一根小于a(不可能出现一根等于a的情形),
记g(x)=x2-2(a+1)x+a2,只需g(a)<0即可,得a>0.
解得:a>0或a=-
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