解答题已知函数满足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,an+1=f(an),,n∈N*,证明数列{bn}是等比数列,并求出{bn}的通项公式.
网友回答
解:(Ⅰ)由ax?f(x)=2bx+f(x),,a≠0,得.…(2分)
由f(1)=1,得a=2b+1.…(3分)
由f(x)=2x只有一解,即,也就是2ax2-2(1+b)x=0(a≠0)只有一解,
∴4(1+b)2-4×2a×0=0
∴b=-1.…(5分)
∴a=-1.
故.…(6分)
(Ⅱ)解法一:∵,an+1=f(an),
∴,,,…(7分)
猜想,.…(8分)
下面用数学归纳法证明:
①当n=1时,左边=,右边=,∴命题成立.…(10分)
②假设n=k时,命题成立,即;
当?n=k+1时,,
∴当?n=k+1时,命题成立.…(12分)
由①②可得,当n∈N*时,有.…(13分)
∵,
∴a1=2
∴{bn}是首项为2,公比为2的等比数列,其通项公式为bn=2n.…(14分)
解法二:∵,
∴…(8分)
即,…(10分)
∴即…(12分)
则数列{bn}是以b1=2为首项2为公比的等比数列,bn=2n,(n∈N*)…(14分)解析分析:(Ⅰ)先将函数化为,利用f(1)=1,得a=2b+1.根据f(x)=2x只有一解,可得2ax2-2(1+b)x=0(a≠0)只有一解,从而可求b,a的值;(Ⅱ)解法一:先猜想,.再用数学归纳法证明,关键是假设n=k时,命题成立,即;证明?n=k+1时,,从而得证,进而可求{bn}的通项公式;解法二:根据,,可得,利用,可得结论.点评:本题以函数为载体,考查函数的性质,考查函数解析式的求解,考查数列通项公式的求解,考查数学归纳法的运用,正确理解题意是关键.