解 (Ⅰ)因为a1=1,a2=2,所以
a3=(1+cos2-)a1+sin2-=a1+1=2,
an=(1+cos2)a2+sin2=2a2=4.
一般地,当n=2k-1(k∈N*)时,a2k+1=[1+cos2-]a2k-1+sin2-=a2k-1+1,即a2k+1-a2k-1=1.
所以数列{a2k-1}是首项为1、公差为1的等差数列,因此a2k-1=k.
当n=2k(k∈N*)时,a2k+2=1+cos2-=2a2k.
所以数列{a2k}是首项为2、公比为2的等比数列,因此a2k=2k.
故数列{an}的通项公式为
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,bn=-=-,
Sn=-+-+-+…+-①
-Sn=-+-+-+…+-②
①-②得,-Sn=-+-+-+…+---=---=1----
所以 Sn=2----=2--
要证明当n≥6时,|Sn-2|=-成立,只需证明当n≥6时,-<1成立。
(1)当n=6时,-=-=-<1成立.
(2)假设当n=k(k≥6)时不等式成立,即-<1.
则当n=k+1时, -=-×■<-<1.
由(1)、(2)所述,当n≥6时,-<1,即当n≥6时,|Sn-2|<-.
2.(08福建)如图、椭圆-+-=1(a>b>0)的一个焦点是F(1,0),O为坐标原点。
(Ⅰ)已知椭圆短轴的两个三等分点与一个焦点构成正三角形,求椭圆的方程;
(Ⅱ)设过点F的直线l交椭圆于A、B两点.若直线l绕点F任意转动,都有|OA|2+|OB|2<|AB|2,
求a的取值范围。
本题主要考查直线与椭圆的位置关系、不等式的解法等基本知识,考查分类与整合思想,考查运算能力和综合解题能力.
解法一:(Ⅰ)设M,N为短轴的两个三等分点,
因为△MNF为正三角形,所以|OF|=-|MN|,
即1=-·■,解得b=-
a2=b2+1=4,因此,椭圆方程为-+-=1.
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2).
(ⅰ)当直线 AB与x轴重合时,
|OA|2+|OB|2=2a2,|AB|2=4a2(a2>1),因此,恒有|OA|2+|OB|2<|AB|2
(ⅱ)当直线AB不与x轴重合时,
设直线AB的方程为:x=my+1,代入-+-=1,
整理得(a2+b2m2)y2+2b2my+b2-a2b2=0,
所以y1+y2=-,y1y2=-
因为恒有|OA|2+|OB|2<|AB|2,所以∠AOB恒为钝角。
即OA·OB=(x1,y1)·(x2,y2)=x1x2+y1y2<0恒成立。
x1x2+y1y2=(my1+1)(my2+1)+y1y2=(m2+1)y1y2+m(y1+y2)+1=---+1=-<0
又a2+b2m2>0,所以-m2a2b2+b2-a2b2+a2<0对m∈R恒成立,即a2b2m2>a2-a2b2+b2对m∈R恒成立。
当m∈R时,a2b2m2最小值为0,所以a2-a2b2+b2<0.
a2
因为a>0,b>0,所以a0,
解得a>-或a<-(舍去),即a>-,
综合(i)(ii),a的取值范围为(-,+∞).
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