题目内容
已知二次函数f(x)=x2+tx(t>0)在区间[-1,0]上的最小值为-1.
(1)求t的值;
(2)记Sn为数列{an}的前n项和,且a1=1,an>0(n∈N*),点(
+
,
2an+1)在函数f(x)的图象上,求Sn的表达式.
(1)求t的值;
(2)记Sn为数列{an}的前n项和,且a1=1,an>0(n∈N*),点(
| Sn+1 |
| Sn |
分析:(1)f(x)=x2+tx=(x+
)2-
.由于x∈[-1,0],故需要进行分类讨论:①-1≤-
<0,即0<t≤2;②-
<-1即t>2,根据最小值为-1,可求t的值;
(2)由(1)得f(x)=x2+2x,根据点(
+
,
2an+1)在函数f(x)的图象上,可得2an+1=(
+
)2+2(
+
),化简可得
+1=3(
+1),所以数列{
+1}是首项为
+1=2,公比为3的等比数列,故可求Sn的表达式.
| t |
| 2 |
| t2 |
| 4 |
| t |
| 2 |
| t |
| 2 |
(2)由(1)得f(x)=x2+2x,根据点(
| Sn+1 |
| Sn |
| Sn+1 |
| Sn |
| Sn+1 |
| Sn |
| Sn+1 |
| Sn |
| Sn |
| S1 |
解答:解:(1)f(x)=x2+tx=(x+
)2-
.…(1分)
①若-1≤-
<0,即0<t≤2,则当x=-
时,f(x)取得最小值-
,
依题意得-
=-1,解得t=2或t=-2(舍去).…(3分)
②若-
<-1即t>2,则当x=-1时,f(x)取得最小值1-t,
依题意得1-t=-1,解得t=2(不合舍去).…(5分)
综合①、②得t=2.…(6分)
(2)由(1)得f(x)=x2+2x,
∵点(
+
,
2an+1)在函数f(x)的图象上,
∴2an+1=(
+
)2+2(
+
).
∴2(Sn+1-Sn)=(
+
)(
+
+2),…(8分)
即2(
-
)(
+
)=(
+
)(
+
+2).
∵an>0,
∴Sn>0,则
+
>0.
∴2(
-
)=
+
+2,即
=3
+2.…(10分)
∴
+1=3(
+1).
∴数列{
+1}是首项为
+1=2,公比为3的等比数列.…(12分)
∴
+1=2×3n-1.
∴Sn=(2×3n-1-1)2.…(14分)
| t |
| 2 |
| t2 |
| 4 |
①若-1≤-
| t |
| 2 |
| t |
| 2 |
| t2 |
| 4 |
依题意得-
| t2 |
| 4 |
②若-
| t |
| 2 |
依题意得1-t=-1,解得t=2(不合舍去).…(5分)
综合①、②得t=2.…(6分)
(2)由(1)得f(x)=x2+2x,
∵点(
| Sn+1 |
| Sn |
∴2an+1=(
| Sn+1 |
| Sn |
| Sn+1 |
| Sn |
∴2(Sn+1-Sn)=(
| Sn+1 |
| Sn |
| Sn+1 |
| Sn |
即2(
| Sn+1 |
| Sn |
| Sn+1 |
| Sn |
| Sn+1 |
| Sn |
| Sn+1 |
| Sn |
∵an>0,
∴Sn>0,则
| Sn+1 |
| Sn |
∴2(
| Sn+1 |
| Sn |
| Sn+1 |
| Sn |
| Sn+1 |
| Sn |
∴
| Sn+1 |
| Sn |
∴数列{
| Sn |
| S1 |
∴
| Sn |
∴Sn=(2×3n-1-1)2.…(14分)
点评:本题以二次函数为载体,主要考查函数、数列等基本知识,考查运算求解能力和推理论证能力,解题的关键是构造新数列,利用等比数列的定义进行证明.
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