题文
函数f(x)是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f(1)=1,在每个区间(12i,12i-1](i=1,2,3,…)上,y=f(x)的图象都是平行于x轴的直线的一部分.(1)求f(0)及f(12),f(14)的值,并归纳出f(12i)(i=1,2,3,…)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=1,2,3,…),求a1,a2及limn→∞(a1+a2+…+an)的值. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)由题意可得f(0)=2f(0),故f(0)=0,同理可得f(1)=2f(12),解得f(12)=12,
所以f(12)=2f(14),故f(14)=14,
由此可归纳出:f(12i)=12i(i=1,2,3,…)
(2)当12i<x≤12i-1时,取f(x)=12i-1,
∴a1=12,a2=18,ai=122i-1(i=1,2,3,…)
所以{an}是首项为12,公比为14的等比数列,
∴limn→∞(a1+a2+…+an)=limn→∞12(1-14n)1-14=1234=23
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,满足f.....”主要考查你对 [数列的极限 ]考点的理解。 数列的极限数列的极限定义(描述性的):
如果当项数n无限增大时,无穷数列![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/Frw_dzXzM4ytXplRMp09ESZSI4SD.gif)
的项an无限地趋近于某个常数a(即![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/FrxXe8xA7-melnVYoWewx3QfR5F7.gif)
无限地接近于0),a叫数列![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/Frw_dzXzM4ytXplRMp09ESZSI4SD.gif)
的极限,记作![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/FlFf8nXq5VVVlBF_RlglWxuM5m8S.gif)
,也可记做当n→+∞时,an→a。
数列的极限严格定义:
即ε-N定义:对于任何正数ε(不论它多么小),总存在某正数N,使得当n>N时,一切an都满足![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/FvfsML0W2-_Jvv1MOcps3Oe4Gt-5.gif)
,a叫数列![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/Frw_dzXzM4ytXplRMp09ESZSI4SD.gif)
的极限。
数列极限的四则运算法则:
若![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/Fkdq3t9uwjLN2Ra_s-_LALXxwVar.gif)
,则
(1)![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/Fia-ZT9kNQPajp6W3d0tfucDhHtH.gif)
,![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/FjN-7yntWD0No_lJp9UGfqf38nt7.gif)
;
(2)![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/FjN_D7gtoaswtg5cS8bY6_dUskK7.gif)
,![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/FhxKTiBIfqQTosa3Q7gMBn1qaW65.gif)
;
(3)![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/FlwPfRFmQir5g1cLSwOoPr_FuzTp.gif)
。
前提条件:(1)各数列均有极限,(2)相加减时必须是有限个数列才能用法则。
an无限接近于a的方式有三种:
第一种是递增的数列,an无限接近于a,即an是在常数a的左边无限地趋近于a,如n→+∞时,![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/FpfyA2yqdQxPdE-0y56yhvalUZsm.gif)
;
第二种是递减数列,an无限地趋近于a,即an是在常数a的右边无限地趋近于a,如n→+∞时,是![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/FuC3PLh8t7vWLg6Y0xet4TOvK1B9.gif)
;
第三种是摆动数列,an无限地趋近于a,即an是在无限摆动的过程中无限地趋近于a,如n→+∞时,![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/FgNG7T2utEaFbxeif8GSWkXyN5LF.gif)
。
一些常用数列的极限:
(1)常数列A,A,A,…的极限是A;
(2)当![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/Fi8rZ5-0FQRawTarQWwQFZvTjt9f.gif)
时,![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/FnyvNSab7WfGO-2zjR4eoeUKHiue.gif)
;
(3)当|q|<1时,![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/FiJcIQXXrcJK1YNBhLNt5iVoemuw.gif)
;当q>1时,![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/Fv0bhVFliUL641ntGL7WfEwL_nBW.gif)
不存在;
(4)![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/FnLohlfa17cRFDokmXh0IV4R0Ynq.gif)
不存在,![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/Fmrsl4MgdF4sS6JM7kvWz22txIsK.gif)
。
(5)无穷等比数列{an}中,首项a1,公比q,前n项和Sn,各项之和S,则![函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行 函数f是定义在[0,1]上,满足f(x)=2f(x2)且f=1,在每个区间(12i,12i-1]上,y=f的图象都是平行](https://www.mshxw.com/file/tupian/20210920/Fr29_x2LjOcroaqh0hOILSn4kZkd.gif)
(只有在0<|q|<1时)。


