问题 解答题
已知定义在(-1,1)上的函数f(x),满足f(
1
2
)=1
,并且∀x,y∈(-1,1)都有f(x)-f(y)=f(
x-y
1-xy
)
成立,对于数列{xn},有x1=
1
2
xn+1=
2xn
1+
x2n

(Ⅰ)求f(0),并证明f(x)为奇函数;
(Ⅱ)求数列{f(xn)}的通项公式;
(Ⅲ)对于(Ⅱ)中的数列{f(xn)},证明:
n
2
-
5
6
f(x1)-1
f(x2)-1
+
f(x2)-1
f(x3)-1
+…+
f(xn)-1
f(xn+1)-1
n
2
(n∈N*).
答案

(1)当x=y=0时,f(0)=0,再令x=0得f(0)-f(y)=f(-y)即f(y)+f(-y)=0

∴f(x)在(-1,1)上为为奇函数.

(2)由x1=

1
2
xn+1=
2xn
1+
x2n
易知0<xn<1

∵f(xn)-f(-xn)=f(

2xn
1+xn2
)且f(x)且f(x)在(-1,1)上为奇函数

∴f(xn+1)=2f(xn),f(x1)=1

∴f(xn)是以1为首项,2为公比的等比数列

∴f(xn)=2n-1

(3)

f(x1)-1
f(x2)-1
+
f(x2)-1
f(x3)-1
+…+
f(xn)-1
f( xn+1)-1
=
0
2-1
+
2-1
22-1
+…+
2n-1-1
2n+1-1 
1
2
+
1
2
+…+
1
2
=
n
2

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