问题 解答题
解答下列问题:
(I)设f(x)=
x2-9
(x≤-3)

(1)求f(x)的反函数f-1(x);
(2)若u1=1,un=-f-1(un-1),(n≥2),求un
(3)若ak=
1
uk+uk+1
,k=1,2,3,…,求数列{an}的前n项和Sn
答案

(1)由y=f(x)=

x2-9
(x≤-3),两边平方得出y2=x2-9,移向得,x2=y2+9

∵x≤-3,∴两边开方得出x=-

y2+9
,(y≥0)

所以反函数为y=f-1(x)=-

x2+9
(x≥0)

(2)由un=-f-1(un-1)得出un=-f-1(un-1)=

un-12+9
(n≥2),两边平方并移向得出un2-un-12=9

所以数列{un2}是公差为9的等差数列,且首项u12=1,

un2=1+(n-1)×9=9n-8,

∵un>0,∴un=

9n-8

(3)ak=

1
9k-8
+
9k+1
=
1
9
(
9k+1
-
9k-8
),

Sn=
1
9
[(
10
-1)+(
19
-
10
)+…+(
9n+1
-
9n-8
)]
=
1
9
(
9n+1
-1);

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