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(
Sn+1
+
Sn
2an+1)
在函数f(x)的图象上,求Sn的表达式.
分析:(1)f(x)=x2+tx=(x+
t
2
)2-
t2
4
.由于x∈[-1,0],故需要进行分类讨论:①-1≤-
t
2
<0
,即0<t≤2;②-
t
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(
Sn+1
+
Sn
2an+1)
在函数f(x)的图象上,可得2an+1=(
Sn+1
+
Sn
)2+2(
Sn+1
+
Sn
)
,化简可得
Sn+1
+1=3(
Sn
+1)
,所以数列{
Sn
+1}
是首项为
S1
+1=2
,公比为3的等比数列,故可求Sn的表达式.
解答:解:(1)f(x)=x2+tx=(x+
t
2
)2-
t2
4
.…(1分)
①若-1≤-
t
2
<0
,即0<t≤2,则当x=-
t
2
时,f(x)取得最小值-
t2
4

依题意得-
t2
4
=-1,解得t=2或t=-2(舍去).…(3分)
②若-
t
2
<-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(
Sn+1
+
Sn
2an+1)
在函数f(x)的图象上,
2an+1=(
Sn+1
+
Sn
)2+2(
Sn+1
+
Sn
)

2(Sn+1-Sn)=(
Sn+1
+
Sn
)(
Sn+1
+
Sn
+2)
,…(8分)
2(
Sn+1
-
Sn
)(
Sn+1
+
Sn
)=(
Sn+1
+
Sn
)(
Sn+1
+
Sn
+2)

∵an>0,
∴Sn>0,则
Sn+1
+
Sn
>0.
2(
Sn+1
-
Sn
)
=
Sn+1
+
Sn
+2
,即
Sn+1
=3
Sn
+2
.…(10分)
Sn+1
+1=3(
Sn
+1)

∴数列{
Sn
+1}
是首项为
S1
+1=2
,公比为3的等比数列.…(12分)
Sn
+1=2×3n-1

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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