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(Ⅰ)求f(0)和f(1)的值;

(Ⅱ)设Pn-1Pn的斜率为knn=1,2,3,4,5),判断k1k2k3k4k5的大小关系;

(Ⅲ)证明:当x∈(0,1)时,fx)<x

(Ⅳ)求由函数y=xy=fx)的图象所围成图形的面积(用a1a2a3a4a5表示).

答案

20.本小题主要考查函数、不等式等基本知识,考查逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力.

(Ⅰ)解:f(0)=

=0,

f(1)=

=1.

(Ⅱ)解:kn=

=n=1,2,…,5,

因为a1<a2<a3<a4<a5

所以k1<k2<k3<k4<k5.

(Ⅲ)证明:由于fx)的图象是连接各点Pnxnyn)(n=0,1,…,5)的折线,要证明fx)<x(0<x<1),只需证明fxn)<xnn=1,2,3,4).事实上,当x∈(xn-1xn)时,

fx)=

xxn-1)+fxn-1

=

fxn-1)+fxn

<

xn-1+xn=x.

下面证明fxn)<xn .

证法一:

对任何nn=1,2,3,4),

5(a1+…+an)=[n+(5-n)](a1+…+an

=na1+…+an)+(5-n)(a1+…+an

na1+…+an)+(5-nnan

=n[a1+…+an+(5-nan]

<na1+…+an+an+1+…+a5)=nT

所以fxn)=

<=xn .

证法二:

对任何nn=1,2,3,4),

kn<1时,

yn=(y1y0)+(y2y1)+…+(ynyn-1)

=

k1+k2+…+kn)<=xn.

kn≥1时,

yn=y5-(y5yn

=1-[(yn+1yn)+(yn+2yn+1)+…+(y5y4)]

=1-

kn+1+kn+2+…+k5)<1-(5-n)==xn

综上,fxn)<xn.

(Ⅳ)解:设S1为[0,1]上折线fx)与x轴及直线x=1所围成图形的面积,则

S1

y0+y1)(x1x0)+y1+y2)(x2x1)+y2+y3)(x3x2)+y3+y4)(x4x3)+y4+y5)(x5x4

=

(2y1+2y2+2y3+2y4+y5

=

[a1+(a1+a2)+(a1+a2+a3)+(a1+a2+a3+a4)]+

=

4a1+3a2+2a3+a4),

直线y=x与折线y=fx)所围成图形的面积为

     S

S1.

 


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