题目内容
7.艾萨克•牛顿(1643年1月4日-1727年3月31日)英国皇家学会会长,英国著名物理学家,同时在数学上也有许多杰出贡献,牛顿用“作切线”的方法求函数f(x)零点时给出一个数列{xn}:满足${x_{n+1}}={x_n}-\frac{{f({x_n})}}{{f'({x_n})}}$,我们把该数列称为牛顿数列.如果函数f(x)=ax2+bx+c(a>0)有两个零点1,2,数列{xn}为牛顿数列,设${a_n}=ln\frac{{{x_n}-2}}{{{x_n}-1}}$,已知a1=2,xn>2,则{an}的通项公式an=2n.分析 由已知得到a,b,c的关系,可得f(x)=ax2-3ax+2a,求导后代入${x_{n+1}}={x_n}-\frac{{f({x_n})}}{{f'({x_n})}}$,整理可得$\frac{{x}_{n+1}-2}{{x}_{n+1}-1}=(\frac{{x}_{n}-2}{{x}_{n}-1})^{2}$,两边取对数,可得$ln\frac{{x}_{n}-2}{{x}_{n}-1}$是以2为公比的等比数列,再由等比数列的通项公式求导答案.
解答 解:∵函数f(x)=ax2+bx+c(a>0)有两个零点1,2,
∴$\left\{\begin{array}{l}{a+b+c=0}\\{4a+2b+c=0}\end{array}\right.$,解得:$\left\{\begin{array}{l}{c=2a}\\{b=-3a}\end{array}\right.$.
∴f(x)=ax2-3ax+2a.
则f′(x)=2ax-3a.
则${x}_{n+1}={x}_{n}-\frac{a{{x}_{n}}^{2}-3a{x}_{n}+2a}{2a{x}_{n}-3a}$=${x}_{n}-\frac{{{x}_{n}}^{2}-3{x}_{n}+2}{2{x}_{n}-3}$=$\frac{{{x}_{n}}^{2}-2}{2{x}_{n}-3}$,
∴$\frac{{x}_{n+1}-2}{{x}_{n+1}-1}=(\frac{{x}_{n}-2}{{x}_{n}-1})^{2}$,
则$ln\frac{{x}_{n}-2}{{x}_{n}-1}$是以2为公比的等比数列,
∵${a_n}=ln\frac{{{x_n}-2}}{{{x_n}-1}}$,且a1=2,
∴数列{an}是以2为首项,以2为公比的等比数列,
则${a}_{n}=2•{2}^{n-1}={2}^{n}$,
故答案为:2n.
点评 本题考查数列递推式,考查了等比关系的确定,属中档题.
| A. | 最小正周期为π的奇函数 | B. | 最小正周期为$\frac{π}{2}$的偶函数 | ||
| C. | 最小正周期为$\frac{π}{2}$的奇函数 | D. | 最小正周期为π的偶函数 |
| A. | ?x∈R,x3>x | B. | ?x∈R,x3<x | C. | ?x∈R,x3≤x | D. | ?x0∈R,x03≤x0 |