要計算$S_{2024},$我們先分析四邊形$A_{n-1}A_nB_nB_{n-1}$的面積規(guī)律。
步驟1:確定點的坐標及線段長度
對于直線$l_n$(垂足為$(n,0)$):
函數(shù)$y=x$與$l_n$交于點$A_n,$則$A_n$的坐標為$(n,n),$故$A_nB_n$的長度為$2n - n = n$(因為$B_n$是$y=2x$與$l_n$的交點,坐標為$(n,2n)$)。
同理,$A_{n-1}B_{n-1}$的長度為$n-1。$
步驟2:判斷四邊形形狀并計算面積
由于直線$l_n$與$l_{n-1}$均垂直于$x$軸,故$l_n // l_{n-1},$且兩直線間的距離為$1$(橫坐標差為$1$)。
因此,四邊形$A_{n-1}A_nB_nB_{n-1}$是梯形,其上下底分別為$A_{n-1}B_{n-1}=n-1$和$A_nB_n=n,$高為兩直線間的距離$1。$
步驟3:推導面積公式
梯形面積公式為$S_n = \frac{1}{2} \times (\text{上底} + \text{下底}) \times \text{高},$代入得:
$S_n = \frac{1}{2} \times [(n-1) + n] \times 1 = n - \frac{1}{2}$
步驟4:計算$S_{2024}$
將$n=2024$代入公式:
$S_{2024} = 2024 - \frac{1}{2} = 2023.5$
答案:$\boxed{2023.5}$