設(shè)P1(x1,y1)、P2(x2,y2)是函數(shù)f(x)=
2x
2x+
2
圖象上的兩點(diǎn),且
OP
=
1
2
(
OP1
+
OP2
)
,點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為
1
2

(1)求證:P點(diǎn)的縱坐標(biāo)為定值,并求出這個(gè)定值;
(2)若Sn=
n
i=1
f(
i
n
),n∈N*
,求Sn;
(3)記Tn為數(shù)列{
1
(Sn+
2
)(Sn+1+
2
)
}
的前n項(xiàng)和,若Tn<a(Sn+1+
2
)
對(duì)一切n∈N*都成立,試求a的取值范圍.
an-1+1=
an
n
;
(1+
1
a1
)(1+
1
a2
)(1+
1
a3
)…(1+
1
an
)≤3-
1
n
分析:(1)由
OP
=
1
2
(
OP1
+
OP2
)
得到P是P1P2的中點(diǎn)?x1+x2=1?y1+y2=1得到y(tǒng)p即可;
(2)由(1)知x1+x2=1,f(x1)+f(x2)=y1+y2=1,而Sn=f(
1
n
) +f(
2
n
) +…+f(
n-1
n
) +f(
n
n
)
能寫成Sn=f(
n
n
) +f(
n-1
n
)+…+f(
2
n
)  +f(
1
n
)
,兩者相加可得Sn
(3)先表示Tn的同項(xiàng)公式,求出之和,根據(jù)Tn<a(Sn+1+
2
)
利用基本不等式求出a的取值范圍即可.
解答:解:(1)∵
OP
=
1
2
(
OP1
+
OP2
)

∴P是P1P2的中點(diǎn)?x1+x2=1y1+y2=f(x1)+f(x2)=
2x1
2x1+
2
+
2x2
2x2+
2
=
2x1
2x1+
2
+
21-x1
21-x1+
2
=
2X1
2X1+
2
+
2
2X1+
2
=1
yp=
1
2
(y1+y2)=
1
2

(2)由(1)知x1+x2=1,f(x1)+f(x2)=y1+y2=1,f(1)=2-
2
,Sn=f(
1
n
) +f(
2
n
) +…+f(
n-1
n
) +f(
n
n
)
,Sn=f(
n
n
) +f(
n-1
n
)+…+f(
2
n
)  +f(
1
n
)

相加得2Sn=f(n)+[f(
1
n
)+f(
n-1
n
)] +[f(
2
n
)+f(
n-2
n
)]+…+[f(
n-1
n
)+f(
1
n
)] +f(1)
=2f(1)+1+1+…+1=n+3-2
2
(n-1個(gè)1)
Sn=
n+3-2
2
2

(3)
1
(Sn+
2
)(Sn+1+
2
)
=
1
n+3
2
n+4
2
=
4
(n+3)(n+4)
=4(
1
n+3
-
1
n+4
)

Tn=4[(
1
4
-
1
5
)+(
1
5
-
1
6
)+…+(
1
n+3
-
1
n+4
)] =
n
n+4

Tn<a(Sn+1+
2
)?a>
Tn
Sn+1+
2
=
2n
(n+4)2
=
2
n+
16
n
+8

n+
16
n
≥8
,當(dāng)且僅當(dāng)n=4時(shí),取“=”
2
n+
16
n
+8
2
8+8
=
1
8
,因此,a>
1
8
點(diǎn)評(píng):考查學(xué)生運(yùn)用數(shù)列及數(shù)列求和的能力,理解掌握指數(shù)函數(shù)性質(zhì)的能力,以及會(huì)用基本不等式證明的能力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知f是直角坐標(biāo)平面xOy到自身的一個(gè)映射,點(diǎn)P在映射f下的象為點(diǎn)Q,記作Q=f(P).設(shè)P1(x1,y1),P2=f(P1),P3=f(P2),…,Pn=f(Pn-1),….如果存在一個(gè)圓,使所有的點(diǎn)Pn(xn,yn)(n∈N*)都在這個(gè)圓內(nèi)或圓上,那么稱這個(gè)圓為點(diǎn)Pn(xn,yn)的一個(gè)收斂圓.特別地,當(dāng)P1=f(P1)時(shí),則稱點(diǎn)P1為映射f下的不動(dòng)點(diǎn).若點(diǎn)P(x,y)在映射f下的象為點(diǎn)Q(-x+1,
12
y)

(Ⅰ)求映射f下不動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo);
(Ⅱ)若P1的坐標(biāo)為(2,2),求證:點(diǎn)Pn(xn,yn)(n∈N*)存在一個(gè)半徑為2的收斂圓.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

設(shè)P1(x1,y1),P1(x2,y2),…,Pn(xn,yn)(n≥3,n∈N)是二次曲線C上的點(diǎn),且a1=|OP1|2,a2=|OP2|2,…,an=|OPn|2構(gòu)成了一個(gè)公差為d(d≠0)的等差數(shù)列,其中O是坐標(biāo)原點(diǎn).記Sn=a1+a2+…+an
(1)若C的方程為
x2
100
+
y2
25
=1,n=3.點(diǎn)P1(10,0)及S3=255,求點(diǎn)P3的坐標(biāo);(只需寫出一個(gè))
(2)若C的方程為
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0).點(diǎn)P1(a,0),對(duì)于給定的自然數(shù)n,當(dāng)公差d變化時(shí),求Sn的最小值;
(3)請(qǐng)選定一條除橢圓外的二次曲線C及C上的一點(diǎn)P1,對(duì)于給定的自然數(shù)n,寫出符合條件的點(diǎn)P1,P2,…Pn存在的充要條件,并說(shuō)明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

設(shè)P1(x1,y1),P1(x2,y2),…,Pn(xn,yn)(n≥3,n∈N) 是二次曲線C上的點(diǎn),且a1=|OP1|2,a2=|OP2|2,…,an=|OPn|2構(gòu)成了一個(gè)公差為d(d≠0) 的等差數(shù)列,其中O是坐標(biāo)原點(diǎn).記Sn=a1+a2+…+an
(1)若C的方程為
x2
9
-y2=1,n=3.點(diǎn)P1(3,0) 及S3=162,求點(diǎn)P3的坐標(biāo);(只需寫出一個(gè))
(2)若C的方程為y2=2px(p≠0).點(diǎn)P1(0,0),對(duì)于給定的自然數(shù)n,證明:(x1+p)2,(x2+p)2,…,(xn+p)2成等差數(shù)列;
(3)若C的方程為
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0).點(diǎn)P1(a,0),對(duì)于給定的自然數(shù)n,當(dāng)公差d變化時(shí),求Sn的最小值.
符號(hào)意義 本試卷所用符號(hào) 等同于《實(shí)驗(yàn)教材》符號(hào)
向量坐標(biāo)
a
={x,y}
a
=(x,y)
正切 tg tan

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知函數(shù)f(x)=
a•2x
2x+
2
的圖象過點(diǎn)(0,
2
-1)

(1)求f(x)的解析式;
(2)設(shè)P1(x1,y1),P2(x2,y2)為y=f(x)的圖象上兩個(gè)不同點(diǎn),又點(diǎn)P(xP,yP)滿足:
OP
=
1
2
(
OP1
+
OP2
)
,其中O為坐標(biāo)原點(diǎn).試問:當(dāng)xP=
1
2
時(shí),yP是否為定值?若是,求出yP的值,若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.

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同步練習(xí)冊(cè)答案