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数学
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如图,在边长为l的等边△ABC中,圆O
1
为△ABC的内切圆,圆O
2
与圆O
1
外切,且与AB,BC相切,…,圆O
n+1
与圆O
n
外切,且与AB,BC相切,如此无限继续下去.记圆O
n
的面积为a
n
(n∈N).
(Ⅰ)证明{a
n
}是等比数列;
(Ⅱ)求
lim
n→∞
(a
1
+a
2
+…+a
n
)的值.
人气:198 ℃ 时间:2019-08-19 16:22:27
解答
(Ⅰ)证明:记r
n
为圆O
n
的半径,
则
r
1
=
l
2
tan30°=
3
6
l
,
r
n−1
−
r
n
r
n−1
+
r
n
=sin30°=
1
2
.
所以
r
n
=
1
3
r
n−1
(n≥2)
,
于是
a
1
=π
r
12
=
π
l
2
12
,
a
n
a
n−1
=(
r
n
r
n−1
)
2
=
1
9
故{a
n
}成等比数列.
(Ⅱ)因为
a
n
=(
1
9
)
n−1
a
1
(n∈N)
,
所以
lim
n→∞
(
a
1
+
a
2
+…+
a
n
)=
a
1
1−
1
9
=
3π
l
2
32
.
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