Question

已知曲線C：f（x）=3x²-1，C上的兩點A，A_n的橫坐標分別為2與a_n（n=1，2，3，…），a₁=4，數列{x_n}滿足xn+1=

t

3

[f(xn-1)+1]+1(t＞0且t≠

1

2

，t≠1)、設區間D_n=[1，a_n]（a_n＞1），當x∈D_n時，曲線C上存在點p_n（x_n，f（x_n）），使得點p_n處的切線與AA_n平行，
（I）建立x_n與a_n的關系式；
（II）證明：{logt(xn-1)+1}是等比數列；
（III）當D_n+1?D_n對一切n∈N₊恒成立時，求t的范圍．

Answer 1

（I）因為曲線在p_n處的切線與AA_n平行
∴6x_n=

3 a 2n -1-11

an-2

?2x_n=a_n+2
（Ⅱ）∵xn+1=

t

3

[f(xn-1)+1]+1
∴xn+1=

t

3

[3(xn-1)2-1+1]+1，?x_n+1=t（x_n-1）²+1
從而log_t（x_n+1-1）=1+2log_t（x_n-1）?log_t（x_n+1-1）+1=2[log_t（x_n-1）+1]
∴{log_t（x_n-1）+1}是一個公比為2的等比數列
（III）由（II）知：log_t（x_n-1）+1=（log_t2+1）2^n-1
∴xn=1+

1

t

(2t)2n-1，從而an=2xn-2=

2

t

(2t)2n-1
∴a_n+1＜a_n，∴(2t)2n＜(2t)2n-1
∴0＜2t＜1?0＜t＜

1

2