问题
解答题
设n∈N*,圆Cn:x2+y2=
(1)用n表示Rn和an; (2)求证:an>an+1>2; (3)设Sn=a1+a2+a3+…+an,Tn=1+
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答案
(1)∵N(
,yn)在曲线y=1 n
上,∴N(x
,1 n
)1 n
代入圆Cn:x2+y2=
,可得Rn=R 2n
,∴M(0,n+1 n
)n+1 n
∵直线MN与x轴的交点为A(an,0).
∴
=
-01 n
-an1 n
-1 n n+1 n
-01 n
∴an=1+
+1 n 1+ 1 n
(2)证明:∵1+
>1,1 n+1
>11+ 1 n+1
∴an+1=1+
+1 n+1
>21+ 1 n+1
∵1+
>1+1 n
,1 n+1
>1+ 1 n 1+ 1 n+1
∴an=1+
+1 n
>1+1+ 1 n
+1 n+1 1+ 1 n+1
∴an>an+1>2;
(3)证明:先证当0≤x≤1时,1+(
-1)x≤2
≤1+1+x x 2
事实上,1+(
-1)x≤2
≤1+1+x
等价于[1+(x 2
-1)x]2≤1+x≤(1+2
)2x 2
等价于1+2(
-1)x+(3-22
)x2≤1+x≤1+x+2 x2 4
等价于(2
-3)x+(3-22
)x2≤0≤2 x2 4
后一个不等式显然成立,前一个不等式等价于x2-x≤0,即0≤x≤1
∴当0≤x≤1时,1+(
-1)x≤2
≤1+1+x x 2
∴1+(
-1)×2
≤1 n
<1+1+ 1 n 1 2n
∴2+
×2
≤an=1+1 n
+1 n
<2+1+ 1 n
(等号仅在n=1时成立)3 2n
求和得2n+
×Tn≤Sn<2n+2
Tn3 2
∴
<7 5
<Sn-2n Tn
.3 2