已知f-1(x)为函数f(x)=[x/1+x](x≠-1)的反函数,Sn为数列{an}的前n项和,a1=1,且f-1(S

已知f-1(x)为函数f(x)=[x/1+x](x≠-1)的反函数,Sn为数列{an}的前n项和,a1=1,且f-1(Sn+1)=Sn(n∈N*).
(I)求证:数列{[1Sn
dujiakun 1年前 已收到1个回答 举报

liangboy111 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)先由函数f(x),求得反函数,再由f-1(Sn+1)=Sn求得数列{
1
Sn]}是以1为公差,首项为1的等差数列,由等差数列的定义得证.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可计算得Sn从而计算得到Tn=2+1×22+2×23+3×24+…+(n-2)•2n-1+(n-1)•2n,最后由错位相消法求和.

证明:(I)函数f(x)的反函数为f-1(x)=
x/1−x](x≠1).
∵f-1(Sn+1)=Sn(n∈N*),
∴Sn=
Sn+1
1−Sn+1,即[1
Sn+1−
1
Sn=1,
∴数列{
1
Sn}是以1为公差,首项为1的等差数列.…(4分)
(II)由(I)知,
1
Sn=1+(n−1)×1=n,即Sn=
1/n].
∴当n=1时,an=S1=1,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=[1/n−
1
n−1]=-[1
n(n−1),
即an=

1,n=1

1
n(n−1),n≥2 …(6分)
由题意得bn=

2,n=1
(n−1)•2n,n≥2…(7分)
∴当n=1时,Tn=T1=b1=2.
当n≥2时,
Tn=2+1×22+2×23+3×24+…+(n-2)•2n-1+(n-1)•2n
2Tn=22+1×23+2×24+…+(n-2)•2n+(n-1)•2n+1
∴Tn-2Tn=2+23+24+…+2n-(n-1)•2n+1
=2+
23(1−2n−2)/1−2−(n−1)•2n+1,
即-Tn=(2-n)•2n+1-6,
∴Tn=(n-2)•2n+1+6,
经验证n=1时,T1的值也符合此公式,
∴对n∈N*,Tn=(n-2)•2n+1+6.…(12分)

点评:
本题考点: 数列的求和;等差关系的确定.

考点点评: 本题主要考查数列与函数的综合运用,主要涉及了等差数列的定义及通项公式,错位相消法求和等问题,属中档题,是常考类型.

1年前

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