如图,P1(x1,y1),P2(x2,y2),…,Pn(xn,yn),…是曲线
上的点,A1(a1,0),A2(a2,0),…,An(an,0),…是x轴正半轴上的点,且△A0A1P1,△A1A2P2,…,△An-1AnPn,…均为斜边在x轴上的等腰直角三角形(A0为坐标原点).(1)写出an-1、an和xn之间的等量关系,以及an-1、an和yn之间的等量关系;
(2)猜测并证明数列{an}的通项公式;
(3)设
,集合B={b1,b2,b3,…,bn,…},A={x|x2-2ax+a2-1<0,x∈R},若A∩B=∅,求实常数a的取值范围.在线课程解:(1)依题意利用等腰直角三角形的性质可得,
,
.…(4分)(2)由
得
=
,即
,猜测
. …(2分)证明:①当n=1时,可求得
,命题成立; …(1分)②假设当n=k时,命题成立,即有
,…(1分)则当n=k+1时,由归纳假设及
,得
,即

解得
,(
不合题意,舍去),即当n=k+1时,命题成立. …(3分)
综上所述,对所有n∈N*,
. …(1分)(3)
=
=
.…(2分)因为函数
在区间[1,+∞)上单调递增,且
,所以
.…(2分)A={x|x2-2ax+a2-1<0,a∈R}={x|x∈(a-1,a+1)}
由A∩B=φ,有a+1≤0,或
,故,
,即 实常数a的取值范围为
.…(2分)分析:(1)依题意利用等腰直角三角形的性质可得,
,
.(2)由
得
=
,即
,猜测
,再用数学归纳法进行证明.
(3)用裂项法求得
的值为
,由函数
在区间[1,+∞)上单调递增,且
,求得
,再由 A={x|x2-2ax+a2-1<0,a∈R}={x|x∈(a-1,a+1)},A∩B=φ,有a+1≤0,或
,由此求得实常数a的取值范围.点评:本题主要考查数学归纳法的应用,用裂项法对数列求和,两个集合的交集的定义的应用,属于难题.