题目内容
【题目】已知函数 ,把方程f(x)=x的根按从小到大的顺序排列成一个数列,则该数列的通项公式为( )
A. (n∈N*)
B.an=n(n﹣1)(n∈N*)
C.an=n﹣1(n∈N*)
D.an=2n﹣2(n∈N*)
【答案】C
【解析】解:若0<x≤1,则﹣1<x﹣1<0,得f(x)=f(x﹣1)+1=2x﹣1 , 若1<x≤2,则0<x﹣1≤1,得f(x)=f(x﹣1)+1=2x﹣2+1
若2<x≤3,则1<x﹣1≤2,得f(x)=f(x﹣1)+1=2x﹣3+2
若3<x≤4,则2<x﹣1<3,得f(x)=f(x﹣1)+1=2x﹣4+3
以此类推,若n<x≤n+1(其中n∈N),则f(x)=f(x﹣1)+1=2x﹣n﹣1+n,
下面分析函数f(x)=2x的图象与直线y=x+1的交点
很显然,它们有两个交点(0,1)和(1,2),
由于指数函数f(x)=2x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f(x)=2x和y=x+1的图象同时向下平移一个单位即得到函数f(x)=2x﹣1和y=x的图象,
取x≤0的部分,可见它们有且仅有一个交点(0,0).
即当x≤0时,方程f(x)﹣x=0有且仅有一个根x=0.
②取①中函数f(x)=2x﹣1和y=x图象﹣1<x≤0的部分,再同时向上和向右各平移一个单位,
即得f(x)=2x﹣1和y=x在0<x≤1上的图象,显然,此时它们仍然只有一个交点(1,1).
即当0<x≤1时,方程f(x)﹣x=0有且仅有一个根x=1.
③取②中函数f(x)=2x﹣1和y=x在0<x≤1上的图象,继续按照上述步骤进行,
即得到f(x)=2x﹣2+1和y=x在1<x≤2上的图象,显然,此时它们仍然只有一个交点(2,2).
即当1<x≤2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,…
其通项公式为an=n﹣1;
故选C.
【考点精析】本题主要考查了数列的通项公式的相关知识点,需要掌握如果数列an的第n项与n之间的关系可以用一个公式表示,那么这个公式就叫这个数列的通项公式才能正确解答此题.