问题
解答题
已知y=f(x)对任意实数x,y都有f(x+y)=f(x)+f(y)+2xy. (1)求f(0)的值; (2)若f(1)=1,求f(2),f(3),f(4)值,猜想f(n)表达式并用数学归纳法证明; (3)若f(1)≥1,求证:f(
|
答案
(1)令x=y=0,则f(0)=0;
(2)f(2)=4,f(3)=9,f(4)=16,猜想f(n)=n2,
①当n=1时,显然成立;
②设n=k时成立,即f(k)=k2,则n=k+1时,f(k+1)=f(k)+f(1)+2k=(k+1)2即=k+1时,成立
综上知f(n)=n2,成立
(3)设f(1)=a(a≥1),由f(1)=f(
+1 2
)=2f(1 2
)+2×1 2
×1 2
,得f(1 2
)=1 2
-a 2 1 4
令x=y=(
)n+1,则f(1 2
)=f(1 2n
+1 2n+1
)=2f(1 2n+1
)+2•1 2n 1 22n+2
变形为:f(
)-1 2n
=2[f(1 4n
-1 2n+1
],因此数列{f(1 4n+1
)-1 2n
}是等比数列,1 4n
首项为f(
)-1 21
=1 4
,公比为2,∴f(a-1 2
)-1 2n
=(1 4n
)•(a-1 2
)n-11 2
∴f(
)=(1 2n
)•(a-1 2
)n-1+1 2
≥1 4n
>01 4n