解答题对于函数f(x),若存在x0∈R,使f(x0)=x0成立,则称x0为
f(x)的不动点.如果函数f(x)=有且仅有两个不动点0、2.
(1)求b、c满足的关系式;
(2)若c=时,相邻两项和不为零的数列{an}满足=1(Sn是数列{an}的前n项和),求证:;
(3)在(2)的条件下,设,Tn是数列{bn}的前n项和,求证:T2012-1<ln2012<T2011.
网友回答
解:(1)设 =x的不动点为0和2
∴即即b、c满足的关系式:b=1+且c≠0
(2)∵c=2∴b=2∴f(x)=(x≠1),
由已知可得2Sn=an-an2①,且an≠1.
当n≥2时,2Sn-1=an-1-an-12②,
①-②得(an+an-1)(an-an-1+1)=0,∴an=-an-1或an=-an-1=-1,
当n=1时,2a1=a1-a12?a1=-1,
若an=-an-1,则a2=1与an≠1矛盾.∴an-an-1=-1,∴an=-n
∴要证待证不等式,只要证,
即证,
只要证nln(1+)<1<(n+1)ln(1+),即证<ln(1+)<.
考虑证不等式<ln(x+1)<x(x>0)**.
令g(x)=x-ln(1+x),h(x)=ln(x+1)-(x>0).
∴g'(x)=,h'(x)=,
∵x>0,∴g'(x)>0,h'(x)>0,∴g(x)、h(x)在(0,+∞)上都是增函数,
∴g(x)>g(0)=0,h(x)>h(0)=0,∴x>0时,<ln(x+1)<x.
令x=则**式成立,∴,
(3)由(2)知bn=,则Tn=
在<ln(1+)<中,令n=1,2,3,…,2011,并将各式相加,
得<ln+ln+…+ln<1+.
即T2012-1<ln2012<T2011.解析分析:(1)设 =x的不动点为0和2,由此知推出b、c满足的关系式.(2)由c=2,知b=2,f(x)=(x≠1),2Sn=an-an2,且an≠1.所以an-an-1=-1,an=-n,要证待证不等式,只要证,利用分析法证明<ln(1+)<.考虑证不等式<ln(x+1)<x(x>0),由此入手利用函数的导数判断函数的单调性,然后导出.(3)由,利用(2)的结论,通过累加法证明所要证明的不等式T2012-1<ln2012<T2011即可.点评:本题考查不等式的性质和应用,函数的导数判断函数的单调性构造法的应用,分析法证明不等式的方法,解题时要认真审题,仔细解答,注意公式的合理运用.