Question

已知f （x）是定義在R上的不恒為零的函數，且對于任意的a、b∈R都滿足f=af（b）+bf（a）．
（1）求f（0），f（1）的值；
（2）判斷f （x）的奇偶性，并證明你的結論；
（3）若表示數列{b_n}的前n項和．試問：是否存在關于n的整式g （n），使得S₁+S₂+S₃+…+S_n-1=（S_n-1）•g （n）對于一切不小于2的自然數n恒成立？若存在，寫出g（n）的解析式，并加以證明；若不存在，試說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）令a=b=0，得f（0）=0•f（0）+0•f（0）=0，令a=b=1，得f（1）=1•f（1）+1•f（1），故可解；
（2）令a=b=-1，可得f（-1）=0；令a=-1，b=x，可得f（-x）=-f（x），故可得f（x）是奇函數；
（3）先可得，即nS_n-（n-1）S_n-1=S_n-1+1，從而（n-1）S_n-1-（n-2）S_n-2=S_n-2+1，…，S₂-S₁=S₁+1由此可得S₁+S₂+…S_n-1=nS_n-n=（S_n-1）•n（n≥2），故可解．
解答：解：（1）令a=b=0，得f（0）=0•f（0）+0•f（0）=0．
令a=b=1，得f（1）=1•f（1）+1•f（1），∴f（1）=0．（2分）
（2）令a=b=-1，得f（1）=f[（-1）•（-1）]=-f（-1）-f（-1）=-2f（-1），∴f（-1）=0．
令a=-1，b=x，得f（-x）=f（-1•x）=-1•f（x）+x•f（-1）=-f（x）+0=-f（x）．∴f（x）是奇函數．（5分）
（3）當．
令，∴g（aⁿ）=ng（a）．（7分）
∴f（aⁿ）=aⁿ•g（aⁿ）=n•aⁿ•g（a）=n•a^n-1•f（a）．
∵
∴f（2）=2，
∴（9分）
∴，
∴
即nS_n-（n-1）S_n-1=S_n-1+1，（11分）
∴（n-1）S_n-1-（n-2）S_n-2=S_n-2+1，…，2S₂-S₁=S₁+1，
∴nS_n-S₁=S₁+S₂+…+S_n-1+n-1，
∴S₁+S₂+…S_n-1=nS_n-n=（S_n-1）•n（n≥2）
∴g（n）=n．
故存在關于n的整式g （n）=n，使等式對于一切不小于2的自然數n恒成立     （13分）
點評：本題考查了數列與函數的綜合運用，主要涉及了函數的賦值法，等差數列，函數的奇偶性及通項公式的計算等知識．