问题
解答题
设函数fn(x)=-2n+
(1)求函数f2(x)在
(2)证明对于每一个n∈N*,在
(3)求f1(a)+f2(a)+…+fn(a)的值. |
答案
(1)f2(x)=-4+
+2 x
,4 x2
由x∈
,令t=1,2
∈1 x
,则y=4t2+2t-4.
,11 2
对称轴t=-
,∴y=4t2+2t-4在1 4
上单调递增,∴f2(x)在
,11 2
上的值域为1,2
.…(4分)-2.2
(2)证明:∵对于1≤x1<x2≤2,m∈N*有1≤
<x m1
,x m2
<1 x m2
,从而1 x m1
<2m x m2
,∴y=2m x m1
,m∈N*,在x∈2m xm
上单调递减,1,2
∴fn(x)=-2n+
+2 x
+…+22 x2
,在x∈2n xn
上单调递减.1,2
又fn(1)=-2n+2+22+…+2n=2n-2≥0,fn(2)=-2n+n.…(7分)
当n≥2时,fn(2)=-2n+n=-(1+1)n+n=-
-C 0n
-C 1n
-…-C 2n
+n<0,C nn
又f1(2)=-2+1=-1<0,即对于任意自然数n有fn(2)=-2n+n<0,
∴对于每一个n∈N*,存在唯一的xn∈
,使得fn(xn)=0…(11分)1,2
(3)fm(a)=-2m+
+2 a
+…+22 a2
.2m am
当a=2时,fm(a)=-2m+m,∴f1(a)+f2(a)+…+fn(a)=-2n+1+
+2.…(14分)n(n+1) 2
当a≠2且a≠0时,fm(a)=-2m+
+2 a
+…+22 a2
=-2m+2m am
.
[1-(2 a
)m]2 a 1- 2 a
∴f1(a)+f2(a)+…+fn(a)=-2n+1+2+
-2n a-2
+4 (a-2)2
…(18分)2n+2 (a-2)2an