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已知函数f(x)对任意实数p、q都满足f(p+q)=f(p)•f(q),且f(1)=
1
3

(1)当n∈N+时,求f(n)的表达式;
(2)设an=nf(n)
 &(n∈N+
,求证:
n
k=1
ak
3
4

(3)设bn=
nf(n+1)
f(n)
 &(n∈N+) Sn=
n
k=1
bk
,试比较
n
k=1
1
Sk
与6的大小.
分析:(1)由题设知:f(n)=f(n-1)•f(1)=
1
3
•f(n-1)=(
1
3
)2•f(n-2)=…
=(
1
3
)n-1•f(1)=(
1
3
)n
.   
(2)由(1)可 知 an=n•(
1
3
)n
,设Tn=
n
k=1
ak
Tn=1•
1
3
+2•(
1
3
)2+…+n•(
1
3
)n
.利用错位相减法能证明
n
k=1
ak
3
4

(3)由(1)可知bn=
1
3
n
,故Sn=
n
k=1
bk
=
1
3
(1+2+…+n)
=
n(n+1)
6
,所以
1
Sn
=
6
n(n+1)
=6(
1
n
-
1
n+1
)
,由此能够证明
n
k=1
ak
3
4
解答:(1)解:∵函数f(x)对任意实数p、q都满足f(p+q)=f(p)•f(q),且f(1)=
1
3

f(n)=f(n-1)•f(1)=
1
3
•f(n-1)=(
1
3
)2•f(n-2)=…
=(
1
3
)n-1•f(1)=(
1
3
)n
.   
(2)证明:由(1)可 知 an=n•(
1
3
)n

设Tn=
n
k=1
ak

Tn=1•
1
3
+2•(
1
3
)2+…+n•(
1
3
)n

1
3
Tn=1•(
1
3
)2+2•(
1
3
)3+…+(n-1)(
1
3
)n+n•(
1
3
)n+1

两式相减得
2
3
Tn=
1
3
+(
1
3
)2+(
1
3
)3
+…+(
1
3
)n-n•(
1
3
)n+1

=
1
2
[1-(
1
3
)
n
]-n•(
1
3
)n+1

∴Tn=
n
k=1
ak=
3
4
-
1
4
(
1
3
)n-1-
n
2
•(
1
3
)n
3
4
.     
(3)解:由(1)可知bn=
1
3
n

Sn=
n
k=1
bk
=
1
3
(1+2+…+n)
=
n(n+1)
6

1
Sn
=
6
n(n+1)
=6(
1
n
-
1
n+1
)

故有
n
k=1
1
Sk
=6(1-
1
2
+
1
2
-
1
3
+…+
1
n
-
1
n+1
)

=6(1-
1
n+1
)<6
点评:本题考查数列与不等式的综合运用,考查f(n)的表达式的求法,求证:
n
k=1
ak
3
4
,试比较
n
k=1
1
Sk
与6的大小.解题时要认真审题,仔细解答,注意错位相减法和裂项求和法的灵活运用.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源: 题型:

已知函数f(x)=ex,直线l的方程为y=kx+b.
(1)求过函数图象上的任一点P(t,f(t))的切线方程;
(2)若直线l是曲线y=f(x)的切线,求证:f(x)≥kx+b对任意x∈R成立;
(3)若f(x)≥kx+b对任意x∈[0,+∞)成立,求实数k、b应满足的条件.

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科目:高中数学 来源: 题型:

若实数x、y、m满足|x-m|>|y-m|,则称x比y远离m.
(1)若x2-1比1远离0,求x的取值范围;
(2)对任意两个不相等的正数a、b,证明:a3+b3比a2b+ab2远离2ab
ab

(3)已知函数f(x)的定义域D={{x|x≠
2
+
π
4
,k∈Z,x∈R}
.任取x∈D,f(x)等于sinx和cosx中远离0的那个值.写出函数f(x)的解析式,并指出它的基本性质(结论不要求证明).

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若实数x、y、m满足|x-m|<|y-m|,则称x比y接近m.
(1)若x2-1比3接近0,求x的取值范围;
(2)对任意两个不相等的正数a、b,证明:a2b+ab2比a3+b3接近2ab
ab

(3)已知函数f(x)的定义域D{x|x≠kπ,k∈Z,x∈R}.任取x∈D,f(x)等于1+sinx和1-sinx中接近0的那个值.写出函数f(x)的解析式,并指出它的奇偶性、最小正周期、最小值和单调性(结论不要求证明).

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知函数f(x)=
ex
ex+1

(Ⅰ)证明函数y=f(x)的图象关于点(0,
1
2
)对称;
(Ⅱ)设y=f-1(x)为y=f(x)的反函数,令g(x)=f-1(
x+1
x+2
),是否存在实数b
,使得任给a∈[
1
4
1
3
],对任意x∈(0,+∞).不等式g(x)>x-ax2
+b恒成立?若存在,求b的取值范围;若不存在,说明理由.

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2012•海淀区一模)已知函数f(x)=
1,x∈Q
0,x∈CRQ
,则f(f(x))=
1
1

下面三个命题中,所有真命题的序号是
①②③
①②③

①函数f(x)是偶函数;
②任取一个不为零的有理数T,f(x+T)=f(x)对x∈R恒成立;
③存在三个点A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2)),C(x3,f(x3)),使得△ABC为等边三角形.

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