题目内容
已知实数c≥0,曲线C:y=与直线l:y=x-c的交点为P(异于原点O),在曲线C上取一点P1(x1,y1),过点P1作P1Q1平行于x轴,交直线l于点Q1,过点Q1作Q1P2平行于y轴,交曲线C于点P2(x2,y2),接着过点P2作P2Q2平行于x轴,交直线l于点Q2,过点Q2作直线Q2P3平行于y轴,交曲线C于点P3(x3,y3),如此下去,可以得到点P4(x4,y4),P5(x5,y5),…, Pn(xn,xN),….设点P的坐标为(a,),x1=b,0<b<a.
(1)试用c表示a,并证明a≥1;
(2)试证明x2>x1,且xn<a(N∈N*);
(3)当c=0,b≥时,求证: < (k,N∈N*).
(1)解:点P的坐标(a,)满足方程组所以=a-c.?
解a--c=0,得=,所以a=(1+
因为c≥0,所以1+
(2)证明:由已知P1(b,),Q1(+c,),P2(+c,),?
即x1=b,x2=+c, ?
x2-x1=+c-b,?
由(1)c=a-,所以x2-x1=+a--b=(-)(+-1).?
因为0<b<a,a≥1,所以x2>x1. ?
下面用数学归纳法证明xn<a(n∈N*).?
当n=1时,x1=b<a;假设当n=k时,xk<a,?
由已知,xk+1=yk+c,xk>0,所以xk+1=+c=+a-<a.?
综上,xn<a(n∈N*). ?
(3)解:当c=0时,≤b<a=1,xn+1=yn=(n∈N*),??
所以xn=xn-1=xn-2=…=x1=b. ?
因为b≥,所以当k≥1时,xk+2≥x3≥().?
所以. ?
又xk+1-xk=b-b>0,?
所以≤b=x1<xn<a=1,xn-x1<1-=.
所以≤=(xn+1-x1)<.