已知函数满足ax-f(x)=2bx+f(x),a≠0,f(1)=1;且使f(x)=2x成立的实数x只有一个.(Ⅰ)求函数f(x)的表达式;(Ⅱ)若数列an满足,,证明

发布时间:2020-08-01 02:58:04

已知函数满足ax-f(x)=2bx+f(x),a≠0,f(1)=1;且使f(x)=2x成立的实数x只有一个.
(Ⅰ)求函数f(x)的表达式;
(Ⅱ)若数列an满足,,证明数列bn是等比数列,并求出bn的通项公式;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,证明:a1b1+a2b2+…+anbn<1,n∈N+.

网友回答

解:(Ⅰ)由ax-f(x)=2bx+f(x),(其中x≠,a≠0),得f(x)=;
由f(1)=1,得a=2b+1①;
又f(x)=2x只有一解,即=2x,也就是2ax2-2(1+b)x=0(其中a≠0)只有一解,
∴4(1+b)2-4×2a×0=0,∴b=-1;
代入①,得a=-1;故f(x)=.
(Ⅱ)∵a1=,an+1=f(an),∴an+1=,即=;∴-1=,
∴数列{-1}是以-1=为首项,为公比的等比数列;∴an=;
∵bn=-1=-1=(n∈N*),∴=(n∈N*);
∴{bn}是首项为,公比为的等比数列,其通项公式为:bn=.
(Ⅲ)∵anbn=an(-1)=1-an=1-=,
∴a1b1+a2b2+…+anbn=++…+<++…+==1-<1(n∈N*),即证.
解析分析:(Ⅰ)由函数f(x)满足ax-f(x)=2bx+f(x),易得f(x)=;又由f(1)=1,且f(x)=2x只有一解,可得a、b的值;从而得f(x)的表达式.(Ⅱ)由an+1=f(an),可得an+1=,整理得,数列{-1}是等比数列;且通项公式an=,从而得bn的通项公式.(Ⅲ)由an、bn的通项公式,易得anbn的表达式为:,即得a1b1+a2b2+…+anbn=++…+,通过放缩即可证得.

点评:本题考查了数列与函数、方程,以及数列与不等式的综合应用问题,解题时应认真分析,细心解答,以免出错.
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