已知函數(shù)f(x)=xk+b(常數(shù)k,b∈R)的圖象過點(4,2)、(16,4)兩點.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若函數(shù)g(x)的圖象與函數(shù)f(x)的圖象關于直線y=x對稱,若不等式g(x)+g(x-2)>2ax+2恒成立,求實數(shù)a的取值范圍;
(3)若P1,P2,P3,…,Pn,…是函數(shù)f(x)圖象上的點列,Q1,Q2,Q3,…,Qn,…是x正半軸上的點列,O為坐標原點,△OQ1P1,△Q1Q2P2,…,△Qn-1QnPn,…是一系列正三角形,記它們的邊長是a1,a2,a3,…,an,…,探求數(shù)列an的通項公式,并說明理由.
【答案】
分析:(1)將(4,2)、(16,4)兩點坐標代入函數(shù)f(x)=x
k+b中,即可求出k、b的值,進而求得函數(shù)f(x)的解析式;
(2)根據前面求得的f(x)的解析式和題中已知條件可知函數(shù)g(x)的解析式,令g(x)+g(x-2)<2ax+2,便可求出a的取值范圍;
(3)根據前面求得的函數(shù)結合題中已知條件便可求出an與an+1的關系,便可求得數(shù)列a
n的通項公式.
解答:解:(1)
(2)g(x)=x
2(x≥0)
g(x)+g(x-2)>2ax+2
原問題等價于
在x∈[2,+∞)恒成立,
利用函數(shù)
在區(qū)間[2,+∞)上為增函數(shù),
可得
;
(3)由
,
由
,
將x代入
,
∴
且
,
又
,
兩式相減可得:
⇒
,
又,因為a
n>0,所以
,
從而a
n是以
為首項,
為公差的等差數(shù)列,即
.
點評:本題主要考查了函數(shù)解析式的求法以及數(shù)列與函數(shù)的綜合,考查了學生的計算能力和對數(shù)列的綜合掌握,解題時注意整體思想和轉化思想的運用,屬于中檔題.