问题
解答题
设函数y=f(x)的定义域为全体R,当x<0时,f(x)>1,且对任意的实数x,y∈R,有f(x+y)=f(x)f(y)成立,数列{an}满足a1=f(0),且f(an+1)=
(1)求证:y=f(x)是R上的减函数. (2)求证:{an}是等差数列,并求通项an. (3)若不等式(1+
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答案
(1)令x=-1,y=0,得f(-1)=f(-1)•f(0),
由题意知f(-1)≠0,所以f(0)=1,故a1=f(0)=1.
当x>0时,-x<0,f(0)=f(-x)•f(x)=1,进而得0<f(x)<1.
设x1,x2∈R且x1<x2,则x2-x1>0,0<f(x2-x1)<1,f(x2)-f(x1)=f(x1+(x2-x1))-f(x1)=f(x1)[f(x2-x1)-1]<0.
即f(x2)<f(x1),所以y=f(x)是R上的减函数.
(2)由f(an+1)=
1 |
f(-2-an) |
所以f(an+1-an-2)=f(0).
因为y=f(x)是R上的减函数,所以an+1-an-2=0,
即an+1-an=2,
所以{an}是以1为首项,2为公差的等差数列.
所以an=1+(n-1)×2=2n-1.
(3)由(1+
1 |
a1 |
1 |
a2 |
1 |
an |
2n+1 |
知k≤
(1+
| ||||||
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设F(n)=
(1+
| ||||||
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知F(n)>0且F(n+1)=
(1+
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又
F(n+1) |
F(n) |
2(n+1) | ||||
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2(n+1) | ||
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故F(n)为关于n的单调增函数,F(n)≥F(1)=
2
| ||
3 |
所以k≤
2
| ||
3 |
2
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3 |