定义在R上的函数ff>1.数列{an}满足an=1-3k.f(an+1)=.的值.并证明f

发布时间:2021-02-21 05:47:13

定义在R上的函数f(x)满足:f(x+y)=f(x)f(y),且当x>0时,f(x)>1.数列{an}满足an=1-3k,f(an+1)=.(1)求f(0)的值,并证明f(x)是定义域上的增函数:(2)求数列{an}的通项公式;(3)设0<a<bnSn为数列{an}的前n项和,是否存在实数k,使得对任意正整数n,都有a<Sn<b?若存在,求出k的取值范围,若不存在,请说明理由.

网友回答

答案:分析:(1)利用f(x+y)=f(x)f(y),进行赋值,令x=1,y=0,可得f(0)=1,再证明x∈R时,f(x)>0,利用函数单调性的定义证明f(x)是定义域上的增函数的关键是f(x1)-f(x2)=f[(x1-x2)+x2]-f(x2);
(2)f(an+1)==,由函数的单调性知,an+1=,由此可得数列的通项;
(3)求出Sn=,要使a<Sn<b对任意正整数n成立,即,从而可得,进一步可得,由此可得k的取值范围.
解答:解:(1)令x=1,y=0可得f(1)=f(1)f(0)
∵f(1)>1,∴f(0)=1
当x<0时,f(x-x)=f(0)=f(x)f(-x)=1
-x>0,f(-x)>1,∴
∴x∈R时,f(x)>0
任取x1<x2,则f(x1)-f(x2)=f[(x1-x2)+x2]-f(x2)=f(x1-x2)f(x2)-f(x2)=f(x2)[f(x1-x2)-1]
∵x1<x2,∴x1-x2<0
∵x<0时,f(x)<1,∴f(x1-x2)-1<0
∴f(x1)-f(x2)<0,∴f(x1)<f(x2)
∴f(x)是定义域上的增函数;
(2)f(an+1)==,由函数的单调性知,an+1=
∵a1=1-3k,∴当k=时,an=0
当k≠时,an=(1-3k);
(3)由(2)知,当k=时,an=0,Sn=0,不满足条件;
当k≠时,an=(1-3k),Sn=
要使a<Sn<b对任意正整数n成立,即

令g(n)=
当n为正奇数时,;当n为正偶数时,
∴g(n)的最大值为g(1)=,最小值为g(2)=

∴3a<1-3k<b

∴当a<b≤3a时,,不存在实数k满足条件;
当b>3a时,,存在实数k,使得对任意正整数n,都有a<Sn<b,且k的取值范围为().
点评:本题考查函数的单调性,考查函数的性质,考查赋值法的而运用,考查存在性问题的探究,属于中档题.
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