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已知函数f(x)=
4x
4x+2

(1)试求f(
1
n
)+f(
n-1
n
)(n∈N*)
的值;
(2)若数列{an}满足an=f(0)+f(
1
n
)
+f(
2
n
)
+…+f(
n-1
n
)
+f(1)(n∈N*),求数列{an}的通项公式;
(3)若数列{bn}满足bn=2n+1•an,Sn是数列{bn}前n项的和,是否存在正实数k,使不等式knSn>4bn对于一切的n∈N*恒成立?若存在指出k的取值范围,并证明;若不存在说明理由.
分析:(1)由f(x)+f(1-x)=
4x
4x+2
+
41-x
41-x+2
=
4x
4x+2
+
4
4+2•4x
=1,能得到f(
1
n
)+f(
n-1
n
)=1.由此规律求值即可

(2)由an=f(0)+f(
1
n
)
+f(
2
n
)
+…+f(
n-1
n
)
+f(1)(n∈N*),知an=f(1)+f(
n-1
n
)+f(
n-2
n
)
+…+f(
1
n
)+f(0)(n∈N*),由倒序相加法能得到an=
n+1
2
.
(3)由bn=2n+1•an,知bn=(n+1)•2n,由Sn=2•21+3•22+4•23+…+(n+1)•2n,利用错位相减法能求出Sn=n•2n+1,要使得不等式knSn>4bn恒成立,即kn2-2n-2>0对于一切的n∈N*恒成立,由此能够证明当k>4时,不等式knSn>bn对于一切的n∈N*恒成立.
解答:(本小题满分16分)
解:(1)∵f(x)+f(1-x)=
4x
4x+2
+
41-x
41-x+2
=
4x
4x+2
+
4
4+2•4x
=1
∴f(
1
n
)+f(
n-1
n
)=1.(5分)
(2)∵an=f(0)+f(
1
n
)
+f(
2
n
)
+…+f(
n-1
n
)
+f(1)(n∈N*),①
∴an=f(1)+f(
n-1
n
)+f(
n-2
n
)
+…+f(
1
n
)+f(0)(n∈N*),②
由(1),知 f(
1
n
)+f(
n-1
n
)=1,
∴①+②,得2an=n+1,
∴an=
n+1
2
.(10分)
(3)∵bn=2n+1•an,∴bn=(n+1)•2n,
∴Sn=2•21+3•22+4•23+…+(n+1)•2n,①
∴2Sn=2•22+3•23+4•24+…+n•2n+(n+1)•2n+1,②
①-②得-Sn=4+22+23+…+2n-(n+1)•2n+1,
即Sn=n•2n+1,(12分)
要使得不等式knSn>4bn恒成立,即kn2-2n-2>0对于一切的n∈N*恒成立,
n=1时,k-2-2>0成立,即k>4.
设g(n)=kn2-2n-2,
当k>4时,由于对称轴直线n=
1
k
<1
,且 g(1)=k-2-2>0,而函数f(x)在[1,+∞) 是增函数,
∴不等式knSn>bn恒成立,
即当k>4时,不等式knSn>bn对于一切的n∈N*恒成立 …(16分)
点评:本题考查数列、不等式知识,考查化归与转化、分类与整合的数学思想,培养学生的抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力和创新意识.解题时要注意倒序相加法、错位相减法的灵活运用.
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科目:高中数学 来源: 题型:

已知函数f(x)=
4(a-3)x+a+
1
2
(x<0)
ax,(x≥0)
,若函数f(x)的图象经过点(3,
1
8
),则a=
 
;若函数f(x)满足对任意x1≠x2,
f(x1)-f(x2)
x1-x2
<0
都有成立,那么实数a的取值范围是
 
.

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已知函数f(x)=
4-x2
|x-3|-3
,则它是(  )
A、奇函数B、偶函数
C、既奇又偶函数D、非奇非偶函数

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已知函数f(x)=
4-x2(x>0)
2(x=0)
1-2x(x<0)
,
(1)求f(a2+1)(a∈R),f(f(3))的值;
(2)当-4≤x<3时,求f(x)取值的集合.

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已知函数f(x)=
4•2x+2
2x+1
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,且f(x)存在最大值M和最小值N,则M、N一定满足(  )

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已知函数f(x)=
4-x2(x>0)
2(x=0)
1-2x(x<0)
,
(1)画出函数f(x)图象;
(2)求f(a2+1)(a∈R),f(f(3))的值;
(3)当-4≤x<3时,求f(x)取值的集合.

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