题目内容
已知曲线C:xy=1,过C上一点A1(x1,y1)作斜率k1的直线,交曲线C于另一点A2(x2,y2),再过A2(x2,y2)作斜率为k2的直线,交曲线C于另一点A3(x3,y3),…,过An(xn,yn)作斜率为kn的直线,交曲线C于另一点An+1(xn+1,yn+1)…,其中x1=1,kn=-
(x∈N*)
(1)求xn+1与xn的关系式;
(2)判断xn与2的大小关系,并证明你的结论;
(3)求证:|x1-2|+|x2-2|+…+|xn-2|<2.
| xn+1 | ||
|
(1)求xn+1与xn的关系式;
(2)判断xn与2的大小关系,并证明你的结论;
(3)求证:|x1-2|+|x2-2|+…+|xn-2|<2.
(1)由已知过An(xn,yn)斜率为-
的直线为y-yn=-
(x-xn),
直线交曲线C于另一点An+1(xn+1,yn+1)
所以yn+1-yn=-
(xn+1-xn)(2分)
即
-
=-
(xn+1-xn),xn+1-xn≠0,
所以xn+1=
(n∈N*)(4分)
(2)当n为奇数时,xn<2;当n为偶数时,xn>2(5分)
因为xn-2=
-2=-
,(6分)
注意到xn>0,所以xn-2与xn-1-2异号
由于x1=1<2,所以x2>2,以此类推,
当n=2k-1(k∈N*)时,xn<2;
当n=2k(k∈N*)时,xn>2(8分)
(3)由于xn>0,xn+1=
=1+
,
所以xn≥1(n=1,2,3,)(9分)
所以|xn+1-2|=|
|=
≤
|xn-2|(10分)
所以|xn-2|≤
|xn-1-2|≤
|xn-2-2|≤…≤
|x1-2|=
(12分)
所以|x1-2|+|x2+2|+…+|xn-2|≤1+
+(
)2+…+(
)n-1=2-(
)n-1<2(14分)
| xn+1 | ||
|
| xn+1 | ||
|
直线交曲线C于另一点An+1(xn+1,yn+1)
所以yn+1-yn=-
| xn+1 | ||
|
即
| 1 |
| xn+1 |
| 1 |
| xn |
| xn+1 | ||
|
所以xn+1=
| xn+4 |
| xn+1 |
(2)当n为奇数时,xn<2;当n为偶数时,xn>2(5分)
因为xn-2=
| xn-1+4 |
| xn-1+1 |
| xn-1-2 |
| xn-1+1 |
注意到xn>0,所以xn-2与xn-1-2异号
由于x1=1<2,所以x2>2,以此类推,
当n=2k-1(k∈N*)时,xn<2;
当n=2k(k∈N*)时,xn>2(8分)
(3)由于xn>0,xn+1=
| xn+4 |
| xn+1 |
| 3 |
| xn+1 |
所以xn≥1(n=1,2,3,)(9分)
所以|xn+1-2|=|
| xn-2 |
| xn+1 |
| |xn-2| |
| |xn+1| |
| 1 |
| 2 |
所以|xn-2|≤
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 22 |
| 1 |
| 2n-1 |
| 1 |
| 2n-1 |
所以|x1-2|+|x2+2|+…+|xn-2|≤1+
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
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