问题 填空题
已知函数f(x)=
2x-1(x≤0)
f(x-1)-1(x>0)
,把函数g(x)=f(x)-x+1的零点按从小到大的顺序排列成一个数列,则该数列的前n项的和Sn,则S10=______.
答案

当0<x≤1时,有-1<x-1<0,则f(x)=f(x-1)+1=2x-1

当1<x≤2时,有0<x-1≤1,则f(x)=f(x-1)+1=2x-2+1,

当2<x≤3时,有1<x-1≤2,则f(x)=f(x-1)+1=2x-3+2,

当3<x≤4时,有2<x-1≤3,则f(x)=f(x-1)+1=2x-4+3,

以此类推,当n<x≤n+1(其中n∈N)时,则f(x)=f(x-1)+1=2x-n-1+n,

所以,函数f(x)=2x的图象与直线y=x+1的交点为:(0,1)和(1,2),

由于指数函数f(x)=2x为增函数且图象下凸,故它们只有这两个交点.

然后:

①将函数f(x)=2x和y=x+1的图象同时向下平移一个单位,

即得到函数f(x)=2x-1和y=x的图象,

取x≤0的部分,可见它们有且仅有一个交点(0,0).

即当x≤0时,方程f(x)-x=0有且仅有一个根x=0.

②取①中函数f(x)=2x-1和y=x图象-1<x≤0的部分,

再同时向上和向右各平移一个单位,

即得f(x)=2x-1和y=x在0<x≤1上的图象,

此时它们仍然只有一个交点(1,1).

即当0<x≤1时,方程f(x)-x=0有且仅有一个根x=1.

③取②中函数f(x)=2x-1和y=x在0<x≤1上的图象,

继续按照上述步骤进行,

即得到f(x)=2x-2+1和y=x在1<x≤2上的图象,

此时它们仍然只有一个交点(2,2).

即当1<x≤2时,方程f(x)-x=0有且仅有一个根x=2.

④以此类推,函数y=f(x)与y=x在(2,3],(3,4],…,

(n,n+1]上的交点依次为(3,3),(4,4),…

(n+1,n+1).

即方程f(x)-x=0在(2,3],(3,4],…(n,n+1]上的根依次为3,4,…,n+1.

综上所述方程f(x)-x=0的根按从小到大的顺序排列所得数列为:

0,1,2,3,4,…,

其通项公式为:an=n-1,

前n项的和为 Sn=

(n-1)•n
2

∴S10=45.

故答案为:45.

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