Question

如圖，P1(x1，y1)，P2(x2，y2)，…，Pn(xn，yn)(0＜y1＜y2＜…＜yn)是曲線C：y2＝3x(y≥0)上的n個點，點Ai(ai,0)(i＝1,2,3，…，n)在x軸的正半軸上，且△Ai－1AiPi是正三角形(A0是坐標原點)．

(1)寫出a1，a2，a3；

(2)求出點An(an,0)(n∈N*)的橫坐標an關于n的表達式．

 

Answer 1

（1）a1＝2，a2＝6，a3＝12（2）an＝n(n＋1)(n∈N*)

【解析】(1)a1＝2，a2＝6，a3＝12；

(2)依題意，得xn＝，yn＝，由此及＝3xn得 2＝(an－1＋an)，即(an－an－1)2＝2(an－1＋an)．

由(1)可猜想：an＝n(n＋1)(n∈N*)．

下面用數學歸納法予以證明：

(1)當n＝1時，命題顯然成立；

(2)假定當n＝k時命題成立，即有ak＝k(k＋1)，

則當n＝k＋1時，由歸納假設及(ak＋1－ak)2＝2(ak＋ak＋1)得[ak＋1－k(k＋1)]2＝2[k(k＋1)＋ak＋1]，

即(ak＋1)2－2(k2＋k＋1)ak＋1＋[k(k－1)]·[(k＋1)(k＋2)]＝0，

解之得ak＋1＝(k＋1)(k＋2)(ak＋1＝k(k－1)＜ak不合題意，舍去)，

即當n＝k＋1時，命題也成立．所以an＝n(n＋1)(n∈N*)．