已知二次函数f(x)满足f(-2)=0,且2x≤f(x)≤x2+42对一切实数x都成立.(1)求f(2)的值;(2)求f(x)的解析式;(3)设bn=1/f(n),数列{bn}的前n项和为Sn,求证:Sn>4n3(n+3).
问题描述:
已知二次函数f(x)满足f(-2)=0,且2x≤f(x)≤
对一切实数x都成立.
x2+4 2
(1)求f(2)的值;
(2)求f(x)的解析式;
(3)设bn=
,数列{bn}的前n项和为Sn,求证:Sn>1
f(n)
. 4n
3(n+3)
答
(1) ∵2x≤f(x)≤
对一切实数x都成立,
x2+4 2
∴4≤f(2)≤4,∴f(2)=4.
(2) 设f(x)=ax2+bx+c(a≠0).
∵f(-2)=0,f(2)=4,
∴
,可得
4a+2b+c=4 4a-2b+c=0
,
b=1 c=2-4a
∵ax2+bx+c≥2x,即ax2-x+2-4a≥0恒成立,
∴△=1-4a(2-4a)≤0⇒(4a-1)2≤0,
∴a=
,c=2-4a=1,1 4
故f(x)=
+x+1.…(7分)x2 4
(3)证明:∵bn=
=1 f(n)
>4 (n+2)2
=4(4 (n+2)(n+3)
-1 n+2
),1 n+3
∴Sn=b1+b2+…+bn>4[(
-1 3
)+(1 4
-1 4
)+…+(1 5
-1 n+2
)]=4×(1 n+3
-1 3
)=1 n+3
.4n 3(n+3)