题目内容
(理)已知函数f(x)=的切线在Y轴上的截距为bn,数列{an}满足:a1=2,an+1=f-1(an)(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)在数列{
}中,仅当n=5时,
取最小值,求A的取值范围;
(3)令函数g(x)=f-1(x)(1+x)2,数列{cn}满足:c1=
,cn+1=g(cn)(n∈N*),求证:对于一切
n≥2的正整数,都满足:1<
<2.
(文)已知函数f(x):
(0<x<1)的反函数为f-1(x),数列{an}满足:a1=2,an+1=f-1(an) (n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设函数g(x)=f-1(x)(1+x)2在点(n,g(n))(n∈N*)处的切线在Y轴上的截距为bn,求数列{bn}的通项公式;
(3)在数列{bn+
}中,仅当n=5时,bn+
取最大值,求λ的取值范围.
答案:(理)(1)∵f(x)=
,
∴函数f(x)=
(0<x<1)的反函数为
f-1(x)=
(x>0).
则an+1=f-1(an)=
,
得
+1,即
=1,
∴数列{
}是以2为首项、1为公差的等差数列,故an=
.
(2)又∵[f-1(x)]′=
.
∴函数f-1(x)在点(n,f-1(n))(n∈N*)处的切线方程为:y-f-1(n)=
(x-n),
令x=0,得bn=![]()
∴
=n2+λ(n+1)=(n+
)2+λ
,
仅当n=5时取最小值,只需4.5<
<5.5,解得-11<λ<-9.
故A的取值范围为(-11,-9).
(3)∵g(x)=f-1(x)(1+x)2=x(1+x),
故cn+1=g(cn)=cn(1+cn),
又∵c1=
>0,故cn>0,
则
,
即
,
∴![]()
=(
)+(
)+…+(
)
=
,
又![]()
>![]()
=
>1,
故1<
+…+
<2.
(文)(1)∵f(x)=
,
∴函数f(x)=
(0<x<1)的反函数为f-1(x)=
(x>0).
贝an+1=f-1(an)=
,得
+1,即
=1,
∴数列{
}是以2为首项、1为公差的等差数列,故an=
.
(2)∵g(x)=f-1(x)(1+x)2=
(1+x)2=x+x2,
∴g′(x)=1+2x,即在点(n,g(n))处切线的斜率k=g′(n)=1+2n,
∴切线方程为y-g(n)=(1+2n)(x-n),
令x=0,得bn=g(n)-n-2n2=-n2.
(3)bn+
=-n2+λ(n+1)=-(n
)2+λ+
仅在n=5时取最大值,只需4.5<
<5.5,解得9<λ<11.
故λ的取值范围为(9,11).