题目内容
设n∈N*,不等式组
所表示的平面区域为Dn,把Dn内的整点(横、纵坐标均为整数的点)按其到原点的距离从近到远排列成点列:(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn).
(1)求(xn,yn);
(2)设数列{an}满足a1=x1,an=yn2(
+
+…+
)(n≥2),求证:n≥2时,
;
(3)在(2a)的条件下,比较(1+
)(1+
)…(1+
)与4的大小.
解:(1)由-nx+2n>0及x>0得0<x<2,因为x∈N*,所以x=1.
又x=1与y=-nx+2n的交点为(1,n),所以Dn内的整点,按由近到远排列为:
(1,1),(1,2),…,(1,n).
(2)证明:n≥2时,an=yn2(
+…+
)=n2[
+
+…+
].
所以
=
+
+…+
,
=
+
+…
.
两式相减得
=
.
(3)n=1时,1+
=2<4,n=2时,(1+
)(1+
)=
<4.
可猜想:n∈N*时,(1+
)(1+
)…(1+
)<4,
事实上n≥3时,由(2)知
.
所以(1+
)(1+
)…(1+
)=
·
·
·…·![]()
=
·
·(
·
·…·
)·(1+an)
=2·
·(
)2·(
)2·…·(
)2·(
)2·an+1
=
=2(
+
+
+…+
)
<2[1+
+
+…+
]=2(1+1
+![]()
+…+
)<4.
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