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如图1,设P1,P2,P3,…,Pn,…是曲线y=x上的点列,Q1,Q2,Q3,…,Qn,…是x轴正半轴上的点列,且△OQ1P1,△Q1Q2P2,…,△Qn-1QnPn,…都是正三角形,设它们的边长为a1,a2,…,an,…,求证:a1+a2+…+an=n(n+1).

图1

答案

证明:

(1)当n=1时,点P1是直线y=与曲线y=的交点,∴可求出P1(,).

∴a1=|OP1|=.

×1×2=,命题成立.

(2)假设n=k(k∈N

*)时命题成立,即a1+a2+…+ak=k(k+1),则点Qk的坐标为(k(k+1),0),

∴直线QkPk+1的方程为y=[x-k(k+1)].代入y=,解得Pk+1点的坐标为((k+1)).

∴ak+1=|QkPk+1|=(k+1)·=(k+1).

∴a1+a2+…+ak+ak+1=k(k+1)+(k+1)=(k+1)(k+2).

∴当n=k+1时,命题成立.

由(1)(2),可知命题对所有正整数都成立.

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