已知函数f(x)满足2f(x)+f(-[1/x])=6x-[3/x],对任意x≠0恒成立,在数列{an},{bn} 中,

已知函数f(x)满足2f(x)+f(-[1/x])=6x-[3/x],对任意x≠0恒成立,在数列{an},{bn} 中,a1=1,b1=1,对任意n∈N+,an+1=
f(an)
2f(an)+3
bn+1bn
1
an

(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求数列{an}与{bn}的通项公式;
(3)若对任意实数λ∈[0,1]总存在自然数k,当n≥k时,bn≥[1−λ/3]f([1an
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抱抱团之糖糖 幼苗

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解题思路:(1)由已知中2f(x)+f(-
1
x])=6x-[3/x]可得:2f(-[1/x])+f(x)=-6×[1/x]+3x,消去f(-[1/x])可得函数f(x)的解析式;
(2)由an+1=
f(an)
2f(an)+3
变形可得[1
an+1
-
1
an
=2,可求出数列{
1
an
}的通项公式,进而求出数列{an}与{bn}的通项公式;
(3)若对任意实数λ∈[0,1]总存在自然数k,当n≥k时,bn
1−λ/3]f(
1
an
)恒成立,则
n2−2n+2
2n−1
≥1−λ
对任意实数λ∈[0,1]恒成立,即
n2−2n+2
2n−1
≥1
,解不等式可得满足条件的n值.

(1)∵函数f(x)满足2f(x)+f(-
1/x])=6x-[3/x],…①
∴2f(-[1/x])+f(x)=-6×[1/x]+3x…②
由①②得f(x)=3x(x≠0)…(3分)
(2)∵an+1=
f(an)
2f(an)+3=
an
2an+1,
即an-an+1=2anan+1
∴[1
an+1-
1
an=2
又∵
1
a1=1
∴数列{
1
an}是以1为首项,d=2为公差的等差数列,

1
an=2n-1
∴an=
1/2n−1] …(6分)
又∵bn+1−bn=
1
an=2n-1
∴当n≥2时,bn=b1+(b2-b1)+(b3-b2)+…+(bn-bn-1)=1+3+5+…+(2n-3)=n2-2n+2
当n=1时,n2-2n+2=1满足上式
故bn=n2-2n+2 …(9分)
(3)∵bn≥[1−λ/3]f([1
an)恒成立,
当n=1验证符合题意;
当n≥2时,
n2−2n+2/2n−1≥1−λ对任意实数λ∈[0,1]恒成立,
∴只须
n2−2n+2
2n−1≥1
解得n=1或n≥3
∴自然数k的最小值为3.…(12分)

点评:
本题考点: 数列与函数的综合;函数解析式的求解及常用方法.

考点点评: 本题考查的知识点是数列与函数的综合,方程组法求函数的解析式,数列的通项公式,数列求和,恒成立问题,二次不等式,综合性强,运算强度大,属于难题.

1年前

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