Question

（22）已知f（x）是定義在R上的不恒為零的函數(shù)，且對于任意的a，b∈R都滿足：

f（a·b）=af（b）+bf（a）.

 

（Ⅰ）求f（0），f（1）的值；

 

（Ⅱ）判斷f（x）的奇偶性，并證明你的結(jié)論；

 

（Ⅲ）若f（2）=2，u_n=（n∈N），求數(shù)列｛u_n｝的前n項(xiàng)的和S_n.

Answer 1

（22）本小題主要考查函數(shù)與數(shù)列等基本知識，考查分析問題和解決問題的能力.

（Ⅰ）解：f（0）=f（0·0）=0·f（0）+0·f（0）=0

因?yàn)?I>f（1）=f（1·1）=1·f（1）+1·f（1）

所以f（1）=0

 

（Ⅱ）f（x）是奇函數(shù)

證明：因?yàn)?I>f（1）=f［（－1）²］=－f（－1）－f（－1）=0，

所以f（－1）=0

f（－x）=f（－1·x）=－f（x）+xf（－1）=－f（x）

因此，f（x）為奇函數(shù).

 

（Ⅲ）解法一：由f（a²）=af（a）+af（a）=2af（a），

f（a³）=a²f（a）+af（a²）=3a²f（a），

猜測f（aⁿ）=na^n－1f（a）.

下面用數(shù)學(xué)歸納法證明：

1°.當(dāng)n=1時(shí)，f（a¹）=1·a⁰·f（a），公式成立；

2°.假設(shè)當(dāng)n=k時(shí)，f（a^k）=ka^k－1f（a）成立，

那么當(dāng)n=k+1時(shí)，

f（a^k+1）=a^kf（a）+af（a^k）

=a^kf（a）+ka^kf（a）

=（k+1）a^kf（a），公式仍成立.

由上兩步可知，對任意n∈N，f（aⁿ）=na^n－1f（a）成立.

 

所以u_n=.

因?yàn)?I>f（2）=2，f（1）=f（2·）=2f（）+f（2）=0，

所以f（）=－f（2）=－，

u_n=（－）·（）^n－1（n∈N），

 

因此S_n=－1（n∈N）.

 

解法二：當(dāng)ab≠0時(shí)，，

令g（x）=，則g（a·b）=g（a）+g（b），

故g（aⁿ）= ng（a），

所以f（aⁿ）=aⁿ·g（aⁿ）=naⁿg（a）=na^n－1f（a）.

 

所以u_n=·.

（以下同解法一）.