已知函数f(x)=
(Ⅰ)若c=0时,数列an满足条件:点(n,an)在函数f(x)=
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,若a3=7,S4=24,p,q∈N*(p≠q),证明:Sp+q<
(Ⅲ)若c=1时,f(x)是奇函数,f(1)=1,数列xn满足x1=
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(Ⅰ)依条件有f(x)=ax+b.
因为点(n,an)在函数f(x)=ax+b的图象上,所以an=f(n)=an+b.
因为an+1-an=a(n+1)+b-(an+b)=a,
所以an是首项是a1=a+b,公差为d=a的等差数列.(1分)
所以Sn=n(a+b)+
•a=nb+n(n-1) 2
•a.n(n+1) 2
即数列an的前n项和Sn=nb+
•a.(2分)n(n+1) 2
(Ⅱ)证明:依条件有
即(a+b)+2a=7 4(a+b)+
•a=244×3 2
解得3a+b=7 10a+4b=24 a=2 b=1
所以an=2n+1.
所以Sn=
=n2+2n.(3分)n(a1+an) 2
因为2Sp+q-(S2p+S2q)=2[(p+q)2+2(p+q)]-(4p2+4p)-(4q2+4q)=-2(p-q)2,
又p≠q,所以2Sp+q-(S2p+S2q)<0.
即Sp+q<
(S2p+S2q).(5分)1 2
(Ⅲ)依条件f(x)=
.ax+b x2+1
因为f(x)为奇函数,所以f(-x)+f(x)=0.
即
+ax+b x2+1
=0.解得b=0.所以f(x)=-ax+b x2+1
.ax x2+1
又f(1)=1,所以a=2.
故f(x)=
.(6分)2x x2+1
因为xn+1=f(xn),所以xn+1=
.所以x1=2xn
+1x 2n
>0时,有xn+1>0(n∈N*).1 2
又xn+1=f(xn)=
≤2xn
+1x 2n
=1,2xn 2xn
若xn+1=1,则xn=1.从而x1=1.这与x1=
矛盾.1 2
所以0<xn+1<1.(8分)
所以xk+1-xk=xk(1-xk)•
≤1+xk xk2+1
•1 4
≤1 xk+1+
-22 xk+1
•1 4
=1 2
-22
.
+12 8
所以
=(xk-xk+1)2 xkxk+1
(xk+1-xk)<xk+1-xk xkxk+1
(
+12 8
-1 xk
).(10分)1 xk+1
所以
+(x1-x2)2 x1x2
++(x2-x3)2 x2x3
<(xn+1-xn)2 xnxn+1
[(
+12 8
-1 x1
)+(1 x2
-1 x2
)++(1 x3
-1 xn
)]=1 xn+1
(
+12 8
-1 x1
)=1 xn+1
(2-
+12 8
).(12分)1 xn+1
因为x1=
,xn+1>xn,所以1 2
<xn+1<1.所以1<1 2
<2.1 xn+1
所以
+(x1-x2)2 x1x2
++(x2-x3)2 x2x3
<(xn-xn+1)2 xnxn+1
(2-1)<
+12 8
=
+13 2 8
.(14分)5 16