问题 解答题
函数f(x)是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(
x
2
)
且f(1)=1,在每个区间(
1
2i
1
2i-1
]
(i=1,2,3,…)上,y=f(x)的图象都是平行于x轴的直线的一部分.
(1)求f(0)及f(
1
2
)
f(
1
4
)
的值,并归纳出f(
1
2i
)
(i=1,2,3,…)的表达式;
(2)设直线x=
1
2i
x=
1
2i-1
,x轴及y=f(x)的图象围成的矩形的面积为ai(i=1,2,3,…),求a1,a2
lim
n→∞
(a1+a2+…+an)
的值.
答案

(1)由题意可得f(0)=2f(0),故f(0)=0,

同理可得f(1)=2f(

1
2
),解得f(
1
2
)=
1
2

所以f(

1
2
)=2f(
1
4
),故f(
1
4
)=
1
4

由此可归纳出:f(

1
2i
)=
1
2i
(i=1,2,3,…)

(2)当

1
2i
<x≤
1
2i-1
时,取f(x)=
1
2i-1

a1=

1
2
a2=
1
8
ai=
1
22i-1
(i=1,2,3,…)

所以{an}是首项为

1
2
,公比为
1
4
的等比数列,

lim
n→∞
(a1+a2+…+an)=
lim
n→∞
1
2
(1-
1
4n
)
1-
1
4
=
1
2
3
4
=
2
3

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