问题 解答题
(理)已知向量
a
=(x2+1,-x)
b
=(1,2
n2+1
)
(n为正整数),函数f(x)=
• 
,设f(x)在(0,+∞)上取最小值时的自变量x取值为an
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)已知数列{bn},对任意正整数n,都有bn•(4an2-5)=1成立,设Sn为数列{bn}的前n项和,求
lim
n→∞
Sn

(3)在点列A1(1,a1)、A2(2,a2)、A3(3,a3)、…、An(n,an)、…中是否存在两点Ai,Aj(i,j为正整数)使直线AiAj的斜率为1?若存在,则求出所有的数对(i,j);若不存在,请你写出理由.
答案

(1)f(x)=(x2+1)-2x

n 2+1
…(2分)

函数y=f(x)的图象是一条抛物线,抛物线的顶点横坐标为x=

n2+1
>0,

开口向上,在(0,+∞) 上,当x=

n2+1
时函数取得最小值,

所以an=

n2+1
;…(4分)

(2)将(1)中{an}的表达式代入,得bn=

1
4(n2+1)-5
=
1
4n2-1
=
1
(2n+1)(2n-1)
=
1
2
[
1
2n-1
-
1
2n+1
].…(6分)

Sn=

1
2
[(1-
1
3
)+(
1
3
-
1
5
)+…+(
1
2n-1
-
1
2n+1
)],…(8分)

所以所求的极限为:

lim
n→∞
Sn=
lim
n→∞
1
2
(1-
1
2n+1
)=
1
2
;…(10分)

(3)任取Ai、Aj(i、j∈N*,i≠j),设AiAj 所在直线的斜率为kij

kij=

ai-aj
i-j
=
i2+1
-
j2+1
i-j
=
i2-j2
(i-j)(
i2+1
+
j2+1)
=
i+j
i2+1
+
j2+1
<1

因此不存在满足条件的数对(i,j),使直线AiAj的斜率为1.…(16分)

判断题
单项选择题