精英家教网 > 高中数学 > 题目详情
已知△ABC是边长为1的正三角形,将BC边n等分,沿从B到C的方向的分点依次为P1、P2、P3、…、Pn-1,设Sn=
AB
AP1
+
AP1
AP2
+
AP2
AP3
+
APn-1
AC
,求证:Sn=
5n2-2
6n
(n∈N+,n≥2).
考点:数列的求和,平面向量数量积的运算
专题:等差数列与等比数列,平面向量及应用
分析:利用平面向量的数量积运算求得
APk
APk+1
=(
AB
+k
BP1
)[
AB
+(k+1)
BP1
]=
AB
2
+(2k+1)
AB
BP1
+k(k+1)
BP1
2
=1-
2k+1
2n
+
k2+k
n2
,再利用数列求和即可得出结论.
解答: 解:
APk
APk+1
=(
AB
+k
BP1
)[
AB
+(k+1)
BP1
]=
AB
2
+(2k+1)
AB
BP1
+k(k+1)
BP1
2
=1-
2k+1
2n
+
k2+k
n2

∴Sn=
AB
AP1
+
AP1
AP2
+
AP2
AP3
+
APn-1
AC
=
AB
AP1
+(n-1)-
3+5+7+…+(2n-1)
2n
+
(1+1)+(22+2)+…+(n2-n)
n2

=1-
1
2n
+n-1-
(n+1)(n-1)
2n
+
n(n-1)
2
+
n(n-1)(2n-1)
6
n2
=
5n2-2
6n
(n∈N+,n≥2).
点评:本题主要考查平面向量的运算及数列求和的知识,考查学生的运算求解能力,属难题.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源: 题型:

设函数f(x)=(m-3)ex,g(x)=2ax+1+blnx,其中m,a,b∈R,x>0.曲线g(x)在x=1处的切线方程为y=3x
(1)求函数g(x)的解析式;
(2)当k≤0时,求h(x)=
1
2
kx2+g(x)的单调区间;
(3)若f(x)的图象恒在g(x)图象的上方,求m的取值范围.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

如图,平面ABC⊥平面DBC,已知AB=AC,BC=6,∠BAC=∠DBC=90°,∠BDC=60° 
(1)求证:平面ABD⊥平面ACD;
(2)求二面角A-CD-B的平面角的余弦值;
(3)记经过直线AD且与BC平行的平面为α,求点B到平面α的距离.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

一个袋子中有3个红球和2个黄球,5个球除颜色外完全相同,甲、乙两人先后不放回地从中各取1个球.规定:若两人取得的球的颜色相同则甲获胜,否则乙获胜.
(1)求两个人都取到黄球的概率;
(2)计算甲获胜的概率.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

如图,一艘轮船在某海岛附近的海上匀速直线航行,海岛上一观察哨A在上午11时测得轮船在海岛北偏东60°的B处,12时20分测得轮船在海岛北偏西60°的C处,12时40分轮船到达位于海岛正西方且距离海岛5海里的D港口.
(Ⅰ)求证:S△ABC=4S△ACD
(Ⅱ)求轮船的速度(单位:海里/小时).

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

已知函数f(x)=sin(2ωx+
π
6
)(ω>0),直线x=x1,x=x2是y=f(x)图象的任意两条对称轴,且|x1-x2|的最小值为
π
2

(1)求函数f(x)的单调增区间;
(2)求使不等式f(x)≥
3
2
的x的取值范围.
(3)若f(α)=
1
3
,α∈[-
π
3
π
6
],求f(α+
π
6
)的值.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

已知
a
=(1,-1),
b
=(λ,1),
(1)当
a
b
时,求λ的值.
(2)若
a
b
的夹角α为钝角,求λ的取值范围.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

已知F为抛物线E:y2=2px(P>0)的焦点,抛物线上点G的横坐标为2,且满足|GF|=3.
(Ⅰ)求抛物线E的方程;
(Ⅱ)M点的坐标为(2,0),过点F作斜率为1K的直线与抛物线交于A、B两点,A、B两点的横坐标均不为2,连结AM、BM并延长交抛物线于C、D两点,设直线CD的斜率为k2,判断
k1
k2
是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

已知f(x)=
log2x    x>0
4x      x≤0
,则f[f(
1
4
)]=
 

查看答案和解析>>

同步练习册答案