解答题已知函数满足f(2)=1,且方程f(x)=x有且仅有一个实数根.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)设数列{an}满足a1=1,an+1=f(an)≠1,n∈N*.求数列{an}的通项公式;
(Ⅲ)定义对于(Ⅱ)中的数列{an},令设Sn为数列{bn}的前n项和,求证:Sn>ln(n+1).
网友回答
解:(Ⅰ)由,得2a+b=2;
又,有且仅有一个解,
即ax2+(b-1)x=0,有唯一解满足ax+b≠0.
∵a≠0,∴当△=(b-1)2=0时,b=1,x=0,则,此时,
又当△=(b-1)2≠0时,,因为ax1+b=1≠0,
所以ax2+b=b=0,则a=1,此时
综上所述,,或者f(x)=1(x≠0);
(Ⅱ)a1=1,an+1=f(an)≠1,n∈N*,当f(x)=1时,an+1=1,不合题意,
则,,
∴,
则,
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,
∴,则,所以
设数列{cn}的前n项和为Tn=ln(n+1),则c1=T1=ln2<lne=1
当n≥2时,,要证明
令,只要证明:lnt<t-1,其中t>1.
令g(x)=x-1-lnx(x≥1),则,所以g(x)在[1,+∞)上是增函数,
则当x>1时,g(x)>g(1)=0,即x-1>lnx(x>1),所以,
则.解析分析:(Ⅰ)由题设条件知2a+b=2.当△=(b-1)2=0时,b=1,,;当△=(b-1)2≠0时,a=1,f(x)=1(x≠0).(Ⅱ)由题意知当f(x)=1时,an+1=1,不合题意,所以,,∴,由此可得数列{an}的通项公式.(Ⅲ)由题设条件知,,所以,,再用分析法证明Sn>ln(n+1).点评:也可用数学归纳法证明,为此,先证明,即证:lnt<t-1,其中t>1.