问题
解答题
已知函数f(x)(x∈R,x≠
(Ⅰ)求函数f(x)的表达式; (Ⅱ)若数列an满足a1=
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,证明:a1b1+a2b2+…+anbn<1,n∈N+. |
答案
(Ⅰ)由ax-f(x)=2bx+f(x),(其中x≠
,a≠0),得f(x)=1 a
;2bx ax-1
由f(1)=1,得a=2b+1①;
又f(x)=2x只有一解,即
=2x,也就是2ax2-2(1+b)x=0(其中a≠0)只有一解,2bx ax-1
∴4(1+b)2-4×2a×0=0,∴b=-1;
代入①,得a=-1;故f(x)=
.2x x+1
(Ⅱ)∵a1=
,an+1=f(an),∴an+1=2 3
,即2an an+1
=1 an+1
;∴an+1 2an
-1=1 an+1
(1 2
-1),1 an
∴数列{
-1}是以1 an+1
-1=1 a1
为首项,1 2
为公比的等比数列;∴an=1 2
;2n 2n+1
∵bn=
-1=1 an
-1=2n +1 2n
(n∈N*),∴1 2n
=bn+1 bn
(n∈N*);1 2
∴{bn}是首项为
,公比为1 2
的等比数列,其通项公式为:bn=1 2
.1 2n
(Ⅲ)∵anbn=an(
-1)=1-an=1-1 an
=2n 2n+1
,1 2n+1
∴a1b1+a2b2+…+anbn=
+1 21+1
+…+1 22+1
<1 2n+1
+1 21
+…+1 22
=1 2n
=1-
(1-1 2
)1 2n 1- 1 2
<1(n∈N*),即证.1 2n