题目内容
在xOy平面上有一系列点P1(x1,y1),P2(x2,y2),…,Pn(xn,yn),…,对每个自然数n,点Pn位于函数y=x2(x≥0)的图象上,以点Pn为圆心的⊙Pn与x轴都相切,且⊙Pn与⊙Pn+1又彼此外切.若x1=1且xn+1<xn?(n∈N*).(1)求证:数列{1xn}是等差数列;
(2)设⊙Pn的面积为Sn,Tn=+…+,求证:Tn<.
(1)证明:依题意,⊙Pn的半径rn=yn=xn2,∵⊙Pn与⊙Pn+1彼此外切,∴|PnPn+1|=rn+rn+1|,∴=yn+yn+1,两边平方,化简得(xn-xn+1)2=4ynyn+1,即:(xn-xn+1)2=4xn2xn+12.∵0<xn+1<xn,∴xn-xn+1=2xnxn+1=2(n∈N*).所以数列{}是等差数列;
(2)解析:由题设,∵x1=1,∴=+(n-1)·2xn=,
∴Sn=πrn2=πyn2=πxn4=,
Tn=+…+=[1++…+]
≤[1++…+]=[1+(1-)]=
<.
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