题目内容

已知函数F(x)=
3x-2
2x-1
(x≠
1
2
)

(1)求F(
1
2011
)+F(
2
2011
)+…+F(
2010
2011
)

(2)已知数列{an}满足a1=2,an+1=F(an),求数列{an}的通项公式;
(3) 求证:a1a2a3…an
2n+1
分析:(1)根据F(x)的解析式化简得到F(x)+F(1-x)=3,所以把所求的式子乘以2后,倒序相加即可得到所求式子的值;
(2)先把x=an代入f(x)的解析式中,确定出f(an),由an+1=F(an),两边都减去1,化简后即可得到数列{
1
an-1
}
是以2为公差、1为首项得等差数列,写出数列{
1
an-1
}
的通项公式即可求出数列{an}的通项公式;
(3)根据(2n)2>(2n)2-1,得到
2n
2n-1
2n+1
2n
,根据(2)中求出的数列{an}的通项公式列举出各项,收缩不等式后约分即可得证.
解答:解:(1)因为F(x)+F(1-x)=
3x-2
2x-1
+
3(1-x)-2
2(1-x)-1
=3

所以由倒序相加可得:2[F(
1
2011
)+F(
2
2011
)+…+F(
2010
2011
)
]
=[F(
1
2011
)+F(
2010
2011
)]+…+[F(
2010
2011
)+F(
1
2011
)]
=3×2010=6030,
F(
1
2011
)+F(
2
2011
)+…+F(
2010
2011
)
=3015;
(2)由an+1=F(an),两边同时减去1,得an+1-1=
an-1
2an-1

所以
1
an+1-1
=
2an-1
an-1
=2+
1
an-1

{
1
an-1
}
是以2为公差、1为首项得等差数列.
所以
1
an-1
=2n-1
,由此an=
2n
2n-1

(3)因为(2n)2>(2n)2-1=(2n+1)(2n-1),
所以
2n
2n-1
2n+1
2n
,于是
2
1
3
2
4
3
5
4
,…,
2n
2n-1
2n+1
2n

所以a1a2an=
(a1a2an)2
=
2
1
2
1
4
3
4
3
2n
2n-1
2n
2n-1

2
1
3
2
4
3
2n
2n-1
2n+1
2n
=
2n+1
点评:此题考查了等差数列的通项公式及等差数列的确定方法,是一道中档题.本题的技巧性比较强如第1问中求出F(x)+F(1-x)的值,然后利用倒序相加的方法来求解;第3问证明不等式时注意利用不等式的放缩的方法来证明.
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