题目内容
【题目】已知函数f(x)=,把方程f(x)-x=0的根按从小到大顺序排成一个数列,则该数列的前n项和Sn=_________。
【答案】
【解析】解答:
当时,有,则,
当时,有,则,
当时,有,则,
当时,有,则,
以此类推,当 (其中)时,则,
所以,函数的图象与直线的交点为:(0,1)和(1,2),
由于指数函数为增函数且图象下凸,故它们只有这两个交点。
然后①将函数和y=x+1的图象同时向下平移一个单位,即得到函数和的图象,
取的部分,可见它们有且仅有一个交点(0,0).
即当时,方程有且仅有一个根x=0.
②取①中函数和图象的部分,再同时向上和向右各平移一个单位,
即得和y=x在0<x1上的图象,此时它们仍然只有一个交点(1,1).
即当0<x1时,方程f(x)x=0有且仅有一个根x=1.
③取②中函数和y=x在0<x1上的图象,继续按照上述步骤进行,
即得到和y=x在1<x2上的图象,此时它们仍然只有一个交点(2,2).
即当1<x2时,方程f(x)x=0有且仅有一个根x=2.
④以此类推,函数y=f(x)与y=x在(2,3],(3,4],…,(n,n+1]上的交点依次为(3,3),(4,4),…(n+1,n+1).
即方程f(x)x=0在(2,3],(3,4],…(n,n+1]上的根依次为3,4,…,n+1.
综上所述方程f(x)x=0的根按从小到大的顺序排列所得数列为:
0,1,2,3,4,…,
∴该数列的前n项和,n∈N+.
故答案为: .
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