题文
函数f(x)是定义在[0,1]上的增函数,满足f(x)=2f(x2)且f(1)=1,在每个区间(12i,12i-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(12),f(14)的值,并归纳出f(12i)(i=1,2,…)的表达式
(2)设直线x=12i,x=12i-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)=limn→∞(a1+a2+…+an),求S(k)的表达式,并写出其定义域和最小值. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)由f(0)=2f(0),得f(0)=0,由f(1)=2f(12)及f(1)=1,得f(12)=12f(1)=12,
同理,f(14)=12f(12)=14,
归纳得f(12i)=12i(i=1,2,…),
(2)当12i<x≤12i-1时f(x)=12i-1+k(x-12i-1)ai=12[12i-1+12i-1+…+k(12i-12i-1)](12i-1-12i)=(1-k4)122i-1(i=1,2,…),
所以{an}是首项为12(1-k4),公比为14的等比数列,
所以S(k)=limn→∞(a1+a2+…+an)=12(1-k4)1-14=23(1-k4)S(k)的定义域为0<k≤1,当k=1时取得最小值12.
解析
12考点
据考高分专家说,试题“函数f(x)是定义在[0,1]上的增函数.....”主要考查你对 [等比数列的前n项和 ]考点的理解。 等比数列的前n项和等比数列的前n项和公式:
等比数列中设元技巧:
已知a1,q,n,an ,Sn中的三个量,求其它两个量,是归结为解方程组问题,知三求二。
注意设元的技巧,如奇数个成等比数列,可设为:…![函数f是定义在[0,1]上的增函数,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是斜 函数f是定义在[0,1]上的增函数,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是斜](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210919/20120829164021819981.png)
,…(公比为q),但偶数个数成等比数列时,不能设为…![函数f是定义在[0,1]上的增函数,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是斜 函数f是定义在[0,1]上的增函数,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是斜](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210919/20120829164021838904.png)
,…因公比不一定为一个正数,公比为正时可如此设。
等比数列前n项和公式的变形:
q≠1时,![函数f是定义在[0,1]上的增函数,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是斜 函数f是定义在[0,1]上的增函数,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是斜](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210919/201208291640218571261.png)
(a≠0,b≠0,a+b=0);
等比数列前n项和常见结论:
一个等比数列有3n项,若前n项之和为S1,中间n项之和为S2,最后n项之和为S3,当q≠-1时,S1,S2,S3为等比数列。


![函数f是定义在[0,1]上的增函数,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是斜 函数f是定义在[0,1]上的增函数,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是斜](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210919/20111223090918001.gif)
