问题 解答题
函数f(x)是定义在[0,1]上的增函数,满足f(x)=2f(
x
2
)
且f(1)=1,在每个区间(
1
2i
1
2i-1
]
(i=1,2…)上,y=f(x)的图象都是斜率为同一常数k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,…)
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…),记S(k)=
lim
n→∞
(a1+a2+…+an)
,求S(k)的表达式,并写出其定义域和最小值.
答案

(1)由f(0)=2f(0),得f(0)=0,

f(1)=2f(

1
2
)及f(1)=1,得f(
1
2
)=
1
2
f(1)=
1
2

同理,f(

1
4
)=
1
2
f(
1
2
)=
1
4

归纳得f(

1
2i
)=
1
2i
(i=1,2,…),

(2)当

1
2i
<x≤
1
2i-1
f(x)=
1
2i-1
+k(x-
1
2i-1
)
ai=
1
2
[
1
2i-1
+
1
2i-1
+…+k(
1
2i
-
1
2i-1
)](
1
2i-1
-
1
2i
)
=(1-
k
4
)
1
22i-1
(i=1,2,…)

所以{an}是首项为

1
2
(1-
k
4
),公比为
1
4
的等比数列,

所以S(k)=

lim
n→∞
(a1+a2+…+an)=
1
2
(1-
k
4
)
1-
1
4
=
2
3
(1-
k
4
)S(k)的定义域为0<k≤1,当k=1时取得最小值
1
2

单项选择题 A1型题
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