题目内容

设C1，C2，…，Cn，…是坐标平面上的一列圆，它们的圆心都在x轴的正半轴上，且都与直线y=x相切．对每一个正整数n，圆Cn都与圆Cn+1，相互外切．以rn表示Cn的半径，已知{rn}为递增数列，
(Ⅰ)证明：{rn}为等比数列；
(Ⅱ)设r1=1，求数列的前n项和．
解：(Ⅰ)将直线y=x的倾斜角记为θ，则有，，
设Cn的圆心为，
则由题意知，得，
同理λn+1=2rn+1，
从而λn+1=λn+rn+rn+1=2rn+1，
将λn=2rn代入，解得rn+1=3rn，
故{rn}为公比q=3的等比数列．
(Ⅱ)由于，
故，从而，
即，
则有Sn=1+2×3-1+3×3-2+... +n·31-n， ①
=1×3-1+2×3-2+…+(n-1)·31-n+n·3-n， ②
①-②，得

，
∴。
练习册系列答案
相关题目
已知椭圆C1：
x2
a2
+
y2
b2
=1(a＞b＞0)的左、右焦点分别为F1，F2，右顶点为A，P是椭圆C1上任意一点，设该双曲线C2：以椭圆C1的焦点为顶点，顶点为焦点，B是双曲线C2在第一象限内的任意一点，且c=
a2-b2

（1）设
PF1
•
PF2
的最大值为2c2，求椭圆离心率；
（2）若椭圆离心率e=
1
2
时，是否存在λ，总有∠BAF1=λ∠BF1A成立．
精英家教网A．选修4-1：几何证明选讲
锐角三角形ABC内接于⊙O，∠ABC=60？，∠BAC=40？，作OE⊥AB交劣弧
AB
于点E，连接EC，求∠OEC．
B．选修4-2：矩阵与变换
曲线C1=x2+2y2=1在矩阵M=[
12
01
]的作用下变换为曲线C2，求C2的方程．
C．选修4-4：坐标系与参数方程
P为曲线C1：
x=1+cosθ
y=sinθ
（θ为参数）上一点，求它到直线C2：
x=1+2t
y=2
（t为参数）距离的最小值．
D．选修4-5：不等式选讲
设n∈N*，求证：
C
1
n
+
C
2
N
+L+
C
N
N
≤
n(2n-1)
．
如图，椭圆C0：
x2
a2
+
y2
b2
=1(a＞b＞0，a，b为常数），动圆C1：x2+y2=
t
2
1
，b＜t1＜a．点A1，A2分别为C0的左，右顶点，C1与C0相交于A，B，C，D四点．
（Ⅰ）求直线AA1与直线A2B交点M的轨迹方程；
（Ⅱ）设动圆C2：x2+y2=
t
2
2
与C0相交A′，B′，C′，D′四点，其中b＜t2＜a，t1≠t2．若矩形ABCD与矩形A′B′C′D′的面积相等，证明：
t
2
1
+
t
2
2
为定值．
本题有（1）、（2）、（3）三个选答题，每题7分，请考生任选2题作答，满分14分．如果多作，则按所做的前两题计分．作答时，先用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应的题号涂黑，并将选题号填入括号中．
（1）选修4一2：矩阵与变换
设矩阵M所对应的变换是把坐标平面上的点的横坐标伸长到2倍，纵坐标伸长到3倍的伸缩变换．
（Ⅰ）求矩阵M的特征值及相应的特征向量；
（Ⅱ）求逆矩阵M-1以及椭圆
x2
4
+
y2
9
=1在M-1的作用下的新曲线的方程．
（2）选修4一4：坐标系与参数方程
已知直线C1：
x=1+tcosα
y=tsinα
（t为参数），C2：
x=cosθ
y=sinθ
（θ为参数）．
（Ⅰ）当α=
π
3
时，求C1与C2的交点坐标；
（Ⅱ）过坐标原点O做C1的垂线，垂足为A，P为OA中点，当α变化时，求P点的轨迹的参数方程．
（3）选修4一5：不等式选讲
已知a，b，c均为正实数，且a+b+c=1．求
4a+1
+
4b+1
+
4c+1
的最大值．
定义：设P、Q分别为曲线C1和C2上的点，把P、Q两点距离的最小值称为曲线C1到C2的距离．
（1）求曲线C：y=x2到直线l：2x-y-4=0的距离；
（2）若曲线C：（x-a）2+y2=1到直线l：y=x-1的距离为3，求实数a的值；
（3）求圆O：x2+y2=1到曲线y=
2x-3x-2
(x＞2)的距离．

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