Question

3．已知函數(shù)f（x）=$\frac{{4}^{x}}{2+{4}^{x}}$．
（1）用定義證明，函數(shù)f（x）是R上的增函數(shù)；
（2）證明：對(duì)于任意實(shí)數(shù)r，都有f（t）+f（1-t）=1；
（3）求值：f（$\frac{1}{2013}$）+f（$\frac{2}{2013}$）+f（$\frac{3}{2013}$）+…+f（$\frac{2012}{2013}$）

Answer 1

分析 （1）直接利用用定義，通過f（x₁）-f（x₂）化簡(jiǎn)表達(dá)式，比較出大小即可證明函數(shù)f（x）是R上的單調(diào)性；
（2）化簡(jiǎn)f（t）+f（1-t），證明它的值是1即可；
（3）由（2），f（t）+f（1-t）=1，求出首末兩項(xiàng)的和為1，利用倒序相加法，求出f（$\frac{1}{2013}$）+f（$\frac{2}{2013}$）+f（$\frac{3}{2013}$）+…+f（$\frac{2012}{2013}$）

解答 解：（1）證明：設(shè)任意x₁＜x₂，
則f（x₁）-f（x₂）=$\frac{{4}^{{x}_{1}}}{2{+4}^{{x}_{1}}}$-$\frac{{4}^{{x}_{2}}}{2{+4}^{{x}_{2}}}$=$\frac{2{（4}^{{x}_{1}}{-4}^{{x}_{2}}）}{（2{+4}^{{x}_{1}}）（2{+4}^{{x}_{2}}）}$，
∵x₁＜x₂，
∴4^x1＜4^x2，∴4^x1-4^x2＜0，
又2+4^x1＞0，2+4^x2＞0．
∴f（x₁）-f（x₂）＜0，
∴f（x₁）＜f（x₂），…（4分）
∴f（x）在R上是增函數(shù)； …（6分）
（2）對(duì)任意t，f（t）+f（1-t）=$\frac{{4}^{t}}{2{+4}^{t}}$-$\frac{{4}^{t-1}}{2{+4}^{t-1}}$=$\frac{2{+4}^{t}}{2{+4}^{t}}$=1．
∴對(duì)于任意t，f（t）+f（1-t）=1； …（10分）
（3）∵由（2）得f（t）+f（1-t）=1
∴f（$\frac{1}{2013}$）+f（$\frac{2012}{2013}$）=1，f（$\frac{2}{2013}$）+f（ $\frac{2011}{2013}$）=1，
∴f（$\frac{1}{2013}$）+f（ $\frac{2}{2013}$）+…+f（ $\frac{2012}{2013}$）+f（$\frac{2012}{2013}$）+f（$\frac{2011}{2013}$）+…+f（$\frac{1}{2013}$）=2012，
∴f（$\frac{1}{2013}$）+f（$\frac{2}{2013}$）+f（$\frac{3}{2013}$）+…+f（$\frac{2012}{2013}$）=$\frac{2012}{2}$．…（14分）

點(diǎn)評(píng) 本題考查函數(shù)的單調(diào)性的證明，函數(shù)值的求法，考查計(jì)算能力，值域倒序相加法的應(yīng)用．