Question

已知在x軸上有一點列：P₁（x₁，0），P₂（x₂，0），P₃（x₃，0），…，P_n（x_n，0），…，點P_n+2分有向線段所成的比為λ，其中n∈N^*，λ＞0為常數(shù)，x₁=1，x₂=2．
（1）設(shè)a_n=x_n+1-x_n，求數(shù)列{a_n}的通項公式；
（2）設(shè)f（λ）=，當λ變化時，求f（x）的取值范圍．

Answer 1

【答案】分析：（1）先利用向量的定比分點坐標公式寫出x_n+2與x_n+1，x_n之間的關(guān)系式；再由a_n=x_n+1-x_n，求出a₁，再推出a_n和a_n+1的關(guān)系，說明是等比數(shù)列，然后求數(shù)列{a_n}的通項公式．
（2）由于x_n=x₁+（x₂-x₁）+（x₂-x₁）+…+（x_n-x_n-1）=1+a₁+a₂+a₃+…+a_n-1所以|-|＜1，利用等比數(shù)列的前n和的極限公式即可求得，最后利用分離常數(shù)的方法即可求得f（x）的取值范圍．
解答：解：（1）因為點P_n+2分有向線段 所成的比為λ，
所以 ，即由定比分點坐標公式得x_n+2=．
∵a₁=x₂-x₁=1，
因為a_n+1=x_n+2-x_n+1=-x_n+1
=-（x_n+1-x_n）=-a_n，
∴=-，即{a_n}是以a₁=1為首項，-為公比的等比數(shù)列．
∴a_n=（-）^n-1．
（2）∵x_n=x₁+（x₂-x₁）+（x₂-x₁）+…+（x_n-x_n-1）=1+a₁+a₂+a₃+…+a_n-1，
λ＞0，∴|-|＜1，
（12分）
∴當λ＞0時，f（λ）=（14分）
點評：本題考查線段的定比分點，數(shù)列遞推式，數(shù)列的極限，考查邏輯思維能力，是中檔題．