(2009•温州一模)已知函数f(x)=b•ax(a>0且a≠1),且f(k)=8f(k-3)(k≥4,k∈N*).

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  • 解题思路:(1)由函数f(x)=b•ax(a>0且a≠1),且f(k)=8f(k-3)(k≥4,k∈N*),知8a4=64a,解得a=2.由此能够包出f(1)+f(2)+…+f(n)=8[a+a2+a3+…+an]=

    a(1−

    a

    n

    )

    1−a

    =16(2n-1).

    (2)由f(1)、16、128依次是某等差数列的第1项,第k-3项,第k项,设等差数列的公差为d,则d=[112/3].由a=2,知f(1)=2b,b=[248−56k/3].由题意知,要使方程b2n=2(n2-100)有正整数解,则

    b=

    248−56k

    3

    =64−56m,m∈

    N

    +

    ,由此进行分类讨论能够得到存在正整数n,使得f(n)=2(n2-100)成立,此时b=-48.

    (1)∵函数f(x)=b•ax(a>0且a≠1),且f(k)=8f(k-3)(k≥4,k∈N*),

    ∴f(4)=8f(1),即8a4=64a,

    解得a=2.

    ∵b=8,f(x)=8ax

    ∴f(1)+f(2)+…+f(n)

    =8[a+a2+a3+…+an]

    =8×

    a(1−an)

    1−a=16(2n-1).

    (2)∵f(1)、16、128依次是某等差数列的第1项,第k-3项,第k项,

    设等差数列的公差为d,∴d=[112/3],

    由(1)知a=2,∴f(1)=2b,

    ∴128=2b+(k-1)×[112/3],∴b=[248−56k/3](k≥4,k∈Z),(*)

    由题意知,要使方程b2n=2(n2-100)有正整数解,结合(*)式可知b的取值为整数,

    故b=

    248−56k

    3=64−56m,m∈N+,

    令g(x)=f(x)-2(x2-100)=b2x-2x2+200,

    ①当b>0时,b=8,g(x)=8•2x-2x2+200,

    g′(x)=bln2•2x-4x=4(2ln2•2x-x),

    当x∈[1,+∞)时,2ln2•2x-x>2x-x>0,

    则g′(x)>0,∴g(x)在[1,+∞)内单调递增,

    而g(1)=214>0,∴g(x)>0,x∈[1,+∞),

    ∴当b=8时,不存在正整数n,使得f(n)=2(n2-100)成立.

    ②当b<0时,由b=64-56m,m∈N+可知

    若m>2,m∈N+,即b=64-56m≤-104,

    则g(x)=b2x-2x2+200<0对一切x∈[1,+∞)都成立,

    ∴不存在正整数n,使得f(n)=2(n2-100)成立.

    当m=2时,b为-48,g(x)=-48×2x-2x2+200,

    ∴g(x)在[1,+∞)内单调递减,

    又g(1)=102>0,

    g(2)=-48×4-8+200=0,

    ∴存在n=2,满足f(n)=2(n2-100).

    综上所述:存在正整数n,使得f(n)=2(n2-100)成立,此时b=-48.

    点评:

    本题考点: 数列与函数的综合.

    考点点评: 本题考查数列与函数的综合运用,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的灵活运用,合理地进行等价转化.