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如图,P1(x1、y1)、P2(x2、y2)、……Pn(xn、yn)(0

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/08 18:25:09
如图,P1(x1、y1)、P2(x2、y2)、……Pn(xn、yn)(0=0)上的n个点
如图,P1(x1、y1)、P2(x2、y2)、……Pn(xn、yn)(0<y1<y2……yn)是曲线C:y^3x(y>=0)上的n个点,点Ai(ai,0)(i=1,2,3……n)在x轴的正半轴上,          且△Ai-1AiPi是正三角形(A0是坐标原点)(1)写出a1、a2、a3;(2)求出点An(an,0)(n属于N*)的横坐标an关于n的表达式,并证明
分析:(1)由题意可知直线A0P1为y= 3
x,然后与y2=3x联立可得到P1的坐标,再由△A0A1P1是正三角形可得到A1的坐标得到a1的值,同理可得到a2、a3.
(2)先根据题意可得到关系xn=an-1+an
2
,yn= 3
•an-an-1
2
,然后根据yn2=3xn得(an-an-1)2=2(an-1+an),从而可猜想数列通项公式an=n(n+1),再由数学归纳法证明即可.
(3)先根据(2)中an的表达式可得到bn的关系式bn=1
(2n+1
n
)+3
,再由函数的单调性可判断当n=1是bn的最大值,故为使得不等式t2-2mt+1
6
>bn恒成立只要t2-2mt+1
6
>(bn)max=1
6
即可,即只要t2-2mt>0对于∀m∈[-1,1]恒成立即可,再由二次函数的性质即可得到t的范围.解(1)a1=2,a2=6,a3=12;
(2)依题意,得xn=an-1+an 2 ,yn= 3 •an-an-1 2 ,由此及yn2=3xn得( 3 •an-an-1 2 )2=3 2 (an-1+an),即(an-an-1)2=2(an-1+an).
由(1)可猜想:an=n(n+1)n∈N*
下面用数学归纳法予以证明:
(1)当n=1时,命题显然成立;
(2)假定当n=k时命题成立,即有an=k(k+1),则当n=k+1时,由归纳假设及(ak+1-ak)2=2(ak+ak+1)得[ak+1-k(k+1)]2=2[k(k+1)+ak+1],即(ak+1)2-2(k2+k+1)ak+1+[k(k-1)]•[(k+1)(k+2)]=0,
解之得ak+1=(k+1)(k+2)(ak+1=k(k-1)<ak不合题意,舍去),
即当n=k+1时,命题成立.
由(1)、(2)知:命题成立.
(3)bn=1 an+1 +1 an+2 +1 an+3 ++1 a2n =1 (n+1)(n+2) +1 (n+2)(n+3) ++1 2n(2n+1) =1 n+1 -1 2n+1 =n 2n2+3n+1 =1 (2n+1 n )+3 .
令f(x)=2x+1 x (x≥1),则f′(x)=2-1 x2 ≥2-1>0,所以f(x)在[1,+∞)上是增函数,
故当x=1时,f(x)取得最小值3,即当n=1时,(bn)max=1 6 .t2-2mt+1 6 >bn((∀n∈N,∀m∈[-1,1])⇔t2-2mt+1 6 >(bn)max=1 6 ,即t2-2mt>0(∀m∈[-1,1])⇔ t2-2t>0 t2+2t>0 •
解之得,实数t的取值范围为(-∞,-2)∪(2,+∞).