题目内容

在直角坐标平面上有一点列P1(x1,y1),P2(x2,y2),…,Pn(xn,yn),…,对一切正整数n,点Pn在函数y=3x+
13
4
的图象上,且Pn的横坐标构成以-
5
2
为首项,-1为公差的等差数列{xn}.
(1)求点Pn的坐标;
(2)设抛物线列C1,C2,C3,…,Cn,…中的每一条的对称轴都垂直于x轴,抛物线Cn的顶点为Pn,且过点Dn(0,n2+1).记与抛物线Cn相切于点Dn的直线的斜率为kn,求
1
k1k2
+
1
k2k3
+…+
1
kn-1kn
;
(3)设S={x|x=2xn,n∈N*},T={y|y=4yn,n∈N*},等差数列{an}的任一项an∈S∩T,其中a1是S∩T中的最大数,-265<a10<-125,求数列{an}的通项公式.
分析:(1)根据等差数列的通项公式可求得xn,进而代入直线方程求得yn,则点P的坐标可得.
(2)先设出Cn的方程,把D点代入求得a,进而对函数进行求得求得切线的斜率,即kn的表达式,进而用裂项法求得
1
k1k2
+
1
k2k3
+…+
1
kn-1kn

(3)根据两集合的特点可知S∩T=T,进而推断出T中最大数a1=-17.设{an}公差为d,则根据a10的范围求得d的范围,进而根据d=-12m求得d的值.则数列{an}的通项公式可得.
解答:解:(1)∵xn=-
5
2
+(n-1)×(-1)=-n-
3
2
,
∴yn=3xn+
13
4
=-3n-
5
4
.
∴Pn(-n-
3
2
,-3n-
5
4
)
.
(2)∵Cn的对称轴垂直于x轴,且顶点为Pn,
∴设Cn的方程为y=a(x+
2n+3
2
)2-
12n+5
4
.
把Dn(0,n2+1)代入上式,得a=1,
∴Cn的方程为y=x2+(2n+3)x+n2+1.
∵kn=y'|x=0=2n+3,
∴
1
kn-1kn
=
1
(2n+1)(2n+3)
=
1
2
[
1
(2n+1)
-
1
(2n+3)
]
,
∴
1
k1k2
+
1
k2k3
+
1
kn-1kn
=
1
2
[(
1
5
-
1
7
)+(
1
7
-
1
9
)++(
1
2n+1
-
1
2n+3
)]

=
1
2
(
1
5
-
1
2n+3
)=
1
10
-
1
4n+6
.
(3)T={y|y=-(12n+5),n∈N*}={y|y=-2(6n+1)-3,n∈N*},
∴S∩T=T,T中最大数a1=-17.
设{an}公差为d,则a10=-17+9d∈(-265,-125.)由此得-
248
9
<d<-12
.
又∵an∈T.
∴d=-12m(m∈N*)
∴d=-24,
∴an=7-24n(n∈N*,n≥2).
点评:本题主要考查了数列求和问题.考查了用裂项法求和的方法运用和对数列基础知识的综合运用.
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