已知点列B1(1,y1),B2(2,y2),…,Bn(n,yn),…(n∈N*)顺次为直线y=x4上的点,点列A1(x1,0),A2(x2,0),…,An(xn,0),…(n∈N*)顺次为x轴上的点,其中x1=a(0

问题描述:

已知点列B1(1,y1),B2(2,y2),…,Bn(n,yn),…(n∈N*)顺次为直线y

x
4
上的点,点列A1(x1,0),A2(x2,0),…,An(xn,0),…(n∈N*)顺次为x轴上的点,其中x1=a(0<a<1),对任意的n∈N*,点An、Bn、An+1构成以Bn为顶点的等腰三角形.
(1)证明:数列{yn}是等差数列;
(2)求证:对任意的n∈N*,xn+2-xn是常数,并求数列{xn}的通项公式;
(3)对上述等腰三角形AnBnAn+1添加适当条件,提出一个问题,并做出解答.(根据所提问题及解答的完整程度,分档次给分)

(1)依题意有yn=

n
4
,于是yn+1-yn=
1
4

所以数列{yn}是等差数列.(4分)
(2)由题意得
xn+xn+1
2
=n
,即xn+xn+1=2n,(n∈N*)         ①
所以又有xn+2+xn+1=2(n+1).②
由②-①得:xn+2-xn=2,所以xn+2-xn是常数.       (6分)
由x1,x3,x5,…;x2,x4,x6,…都是等差数列.x1=a(0<a<1),x2=2-a,那么得 
 x2k-1=x1+2(k-1)=2k+a-2,x2k=x2+2(k-1)=2-a+2(k-1)=2k-a.(k∈N*)(8分)
xn=
n+a-1 (n为奇数)
n-a (n为偶数)
(10分)
(3)提出问题:若等腰三角形AnBnAn+1中,是否有直角三角形,若有,求出实数a.
当n为奇数时,An(n+a-1,0),An+1(n+1-a,0),所以|AnAn+1|=2(1-a);
当n为偶数时,An(n-a,0),An+1(n+a,0),所以|AnAn+1|=2a;
过Bn作x轴的垂线,垂足为Cn,则|BnCn|=
n
4
,要使等腰三角形AnBnAn+1为直角三角形,必须且只须:|AnAn+1|=2|BnCn|.(13分)
当n为奇数时,有2(1-a)=2×
n
4
,即a=1-
n
4

当n=1 时,a=
3
4
;当 n=3 时,a=
1
4
,当n≥5,a<0不合题意.(15分)
当n为偶数时,有2a=2×
n
4
a=
n
4
,同理可求得 
 当n=2 时  a=
1
2

当n≥4时,a<0不合题意.(17分)
综上所述,使等腰三角形AnBnAn+1中,有直角三角形,a的值为
3
4
1
4
1
2
.(18分)