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如图,在边长为l的等边△ABC中,圆O1为△ABC的内切圆,圆O2与圆O1外切,且与AB,BC相切,…,圆On+1与圆O

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/06 02:29:28
如图,在边长为l的等边△ABC中,圆O1为△ABC的内切圆,圆O2与圆O1外切,且与AB,BC相切,…,圆On+1与圆On外切,且与AB,BC相切,如此无限继续下去.记圆On的面积为an(n∈N).
(Ⅰ)证明{an}是等比数列;
(Ⅱ)求
lim
n→∞
(Ⅰ)证明:记rn为圆On的半径,
则r1=
l
2tan30°=

3
6l,

rn−1−rn
rn−1+rn=sin30°=
1
2.
所以rn=
1
3rn−1(n≥2),
于是a1=π
r12=
πl2
12,

an
an−1=(
rn
rn−1)2=
1
9
故{an}成等比数列.
(Ⅱ)因为an=(
1
9)n−1a1(n∈N),
所以
lim
n→∞(a1+a2+…+an)=
a1
1−
1
9=
3πl2
32.