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(
1
2n
)>0
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
+
1
2
)=2f(
1
2
)+2×
1
2
×
1
2
,得f(
1
2
)=
a
2
-
1
4

x=y=(

1
2
)n+1,则f(
1
2n
)=f(
1
2n+1
+
1
2n+1
)=2f(
1
2n
)+2•
1
22n+2

变形为:f(

1
2n
)-
1
4n
=2[f(
1
2n+1
-
1
4n+1
],因此数列{f(
1
2n
)-
1
4n
}
是等比数列,

首项为f(

1
21
)-
1
4
=
a-1
2
,公比为2,∴f(
1
2n
)-
1
4n
=(
a-1
2
)•(
1
2
)n-1

f(

1
2n
)=(
a-1
2
)•(
1
2
)n-1+
1
4n
1
4n
>0

单项选择题
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