问题
解答题
函数f(x)=
(Ⅰ)求证:a>0,b<0; (Ⅱ)若f(1)=
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下记Sn=f(1)+f(2)+…+f(n)(n∈N),试比较Sn与n+
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答案
解(Ⅰ)∵f(x)定义域为R,∴1+a•2bx≠0,即a≠-2-bx而x∈R,∴a≥0.
若a=0,f(x)=1与
f(-n)=0矛盾,∴a>0,∴lim n→∞
f(-n)=lim n→∞ lim n→∞
=1 1+a•2-bx
∴2-b>1即b<0,故a>0,b<0.1(0<2-b<1)
(2-b=1)1 1+a 0(2-b>1)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知f(x)在[0,1]上为增函数,
∴f(0)=
,即1 2
=1 1+a
,∴a=1,f(1)=1 2
=1 1+a•2b
,4 5
∴2b=
,∴b=-2,∴f(x)=1 4
=1 1+2-2x
=1-4x 1+4x
.1 1+4x
(Ⅲ)当k∈N*时,Sn<n+
+1 2n+1
,证明如下:1 2
f(k)=1-
<1,∴f(1)+f(2)+f(3)++f(n)<n1 1-4k
而n+
+1 2n+1
>n,∴k∈N*时,Sn<n+1 2
+1 2n+1 1 2