江西省2024-2023学年度初三模拟巩固训练（二）数学

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江西省2024-2023学年度初三模拟巩固训练（二）数学试卷答案

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3．已知椭圆C：$\frac{{x}^{2}}{{a}^{2}}$+$\frac{{y}^{2}}{{b}^{2}}$=1（a＞b＞0）的左、右焦点分别为F₁，F₂，上顶点A到右焦点F₂的距离为$\sqrt{3}$，椭圆C的离心率为$\frac{\sqrt{6}}{3}$，过F₂的直线l与椭圆C交于M，N两点．
（1）求椭圆的方程；
（2）探究：当△MF₁N的内切圆的面积最大时，直线l的倾斜角是多少．

分析（1）由S_n=aⁿ-1（a＞0，且a≠1），可得当n=1时，a₁=a-1，a₂=S₂-S₁．可得等比数列{a_n}的公比q=$\frac{{a}_{2}}{{a}_{1}}$．由于6a₁，a₃，a₂成等差数列，可得6a₁+a₂=2a₃，代入即可得出．
（2）b_n=$\frac{{2}^{n}}{（{2}^{n-1}+1）（{2}^{n}+1）}$=$2（\frac{1}{{2}^{n-1}+1}-\frac{1}{{2}^{n}+1}）$．利用“裂项求和”即可得出．

解答解：（1）∵S_n=aⁿ-1（a＞0，且a≠1），∴当n=1时，a₁=a-1，a₂=S₂-S₁=（a²-1）-（a-1）=a（a-1）．
∴等比数列{a_n}的公比q=$\frac{{a}_{2}}{{a}_{1}}$=a．∵6a₁，a₃，a₂成等差数列，∴6a₁+a₂=2a₃，6a₁+a₁a=$2{a}_{1}{a}^{2}$，化为2a²-a-6=0，a＞0，解得a=2．∴a_n=2^n-1．
（2）b_n=$\frac{{a}_{n+1}}{（{a}_{n}+1）（{a}_{n+1}+1）}$=$\frac{{2}^{n}}{（{2}^{n-1}+1）（{2}^{n}+1）}$=$2（\frac{1}{{2}^{n-1}+1}-\frac{1}{{2}^{n}+1}）$．
∴T_n=$2[（\frac{1}{2}-\frac{1}{3}）+（\frac{1}{3}-\frac{1}{5}）$+…+$（\frac{1}{{2}^{n-1}+1}-\frac{1}{{2}^{n}+1}）]$=2$（\frac{1}{2}-\frac{1}{{2}^{n}+1}）$=$\frac{{2}^{n}-1}{{2}^{n}+1}$．

点评本题考查了等差数列与等比数列的通项公式、“裂项求和”、递推关系的应用，考查了推理能力与计算能力，属于中档题．

江西省2024-2023学年度初三模拟巩固训练（二）数学