问题
解答题
过点P(1,0)作曲线C:y=x2(x∈(0,+∞)的切线,切点为M1,设M1在x轴上的投影是点P1.又过点P1作曲线C的切线,切点为M2,设M2在x轴上的投影是点P2,….依此下去,得到一系列点M1,M2…,Mn,…,设它们的横坐标a1,a2,…,an,…,构成数列为{an}. (1)求证数列{an}是等比数列,并求其通项公式; (2)令bn=
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答案
(1)对y=x2求导数,得y'=2x,切点是Mn(an,an2)的切线方程是y-an2=2an(x-an).(2分)
当n=1时,切线过点P(1,0),即0-a12=2a1(1-a1),得a1=2;
当n>1时,切线过点Pn-1(an-1,0),即0-
=2an(an-1-an),得a 2n
=2an an-1
所以数列{an}是首项a1=2,公比为2的等比数列.
所以数列{an}的通项公式为an=2n,n∈N*(6分)
(2)∵bn=
,an=2n,∴bn=n an n 2n
Sn=
+1 21
+2 22
+…+3 23
①n 2n
2Sn=
+1 22
+…+2 23
+n-1 2n
②n 2n+1
①-②,得-Sn=
+1 2
+1 22
+…+1 23
-1 2n
=n 2n+1
-
(1-1 2
)1 2n 1- 1 2
=1-n 2n+1
-1 2n
=1-n 2n+1 3 2n+1