Question

（理）已知向量， （n為正整數(shù)），函數(shù)，設(shè)f（x）在（0，+∞）上取最小值時(shí)的自變量x取值為a_n．
（1）求數(shù)列{a_n}的通項(xiàng)公式；
（2）已知數(shù)列{b_n}，對(duì)任意正整數(shù)n，都有b_n•（4a_n²-5）=1成立，設(shè)S_n為數(shù)列{b_n}的前n項(xiàng)和，求；
（3）在點(diǎn)列A₁（1，a₁）、A₂（2，a₂）、A₃（3，a₃）、…、A_n（n，a_n）、…中是否存在兩點(diǎn)A_i，A_j（i，j為正整數(shù)）使直線A_iA_j的斜率為1？若存在，則求出所有的數(shù)對(duì)（i，j）；若不存在，請(qǐng)你寫(xiě)出理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)公式，代入得f（x）=是一個(gè)關(guān)于x二次函數(shù)，其圖象是開(kāi)口向上拋物線，在對(duì)稱(chēng)軸處函數(shù)取到最小值，由二次函數(shù)對(duì)稱(chēng)軸方程，得到數(shù)列{a_n}的通項(xiàng)公式；
（2）根據(jù)（1）的結(jié)論，將代入b_n的表達(dá)式，得到，用裂項(xiàng)的方法求出其前n項(xiàng)和S_n的表達(dá)式，最后可得其極限的值；
（3）對(duì)于這類(lèi)問(wèn)題，我們可以先假設(shè)存在滿足條件的數(shù)對(duì)（i，j），然后再進(jìn)行推理可得結(jié)論．具體作法：任取A_i、A_j（i、j∈N^*，i≠j），設(shè)A_iA_j 所在直線的斜率為k_ij，則 ，從而得到不存在滿足條件的數(shù)對(duì)（i，j），得出結(jié)論．
解答：解：（1）f（x）=…（2分）
函數(shù)y=f（x）的圖象是一條拋物線，拋物線的頂點(diǎn)橫坐標(biāo)為，
開(kāi)口向上，在（0，+∞） 上，當(dāng) 時(shí)函數(shù)取得最小值，
所以；…（4分）
（2）將（1）中{a_n}的表達(dá)式代入，得．…（6分）
∴，…（8分）
所以所求的極限為：=；…（10分）
（3）任取A_i、A_j（i、j∈N^*，i≠j），設(shè)A_iA_j 所在直線的斜率為k_ij，
則 =．
因此不存在滿足條件的數(shù)對(duì)（i，j），使直線A_iA_j的斜率為1．…（16分）
點(diǎn)評(píng)：本題綜合了數(shù)列與向量、數(shù)列與函數(shù)以及數(shù)列的極限等知識(shí)點(diǎn)，是一道難題．對(duì)思維的要求較高，考查了轉(zhuǎn)化化歸和函數(shù)與方程的數(shù)學(xué)思想．