内容正文:
[第七周]
●周一
(2023·曲靖质监二)已知数列{an}是公差为d(d≠0)的等差数列,且满足a1=1,an+1=xan+2.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=(-1)n·,求数列{bn}的前10项和S10.
解:(1)因为{an}是公差为d(d≠0)的等差数列,
a1=1,an+1=xan+2,
所以当n=1时,a2=xa1+2=x+2,
当n=2时,a3=xa2+2=x(x+2)+2=x2+2x+2,
因为a3-a2=a2-a1,即x2+x=x+1,
解得x=±1,所以d=2或d=0(舍去),
所以an=1+2(n-1)=2n-1.
(2)由(1)得,
bn=(-1)n·=(-1)n·=(-1)n·.
所以S10=-1-++--+…++=-1+=-.
●周二
(2023·龙岩质检)如图,圆台下底面圆O的直径为AB,C是圆O上异于A,B的点,且∠BAC=30°,MN为上底面圆O′的一条直径,△MAC是边长为6的等边三角形,MB=4.
(1)证明:平面MBC⊥平面MAC;
(2)求平面MBC和平面NAB夹角的余弦值.
解:(1)∵AB为圆O的直径,C是圆O上异于A,B的点,
故∠ACB=90°,∴CB⊥AC,
又∵∠BAC=30°,AC=MC=MA=6,
∴BC=tan∠BAC×AC=2,
而MB=4,BC2+MC2=MB2,∴BC⊥MC.
∵AC∩MC=C,AC,MC⊂平面MAC,∴BC⊥平面MAC.
∵BC⊂平面MBC,∴平面MBC⊥平面MAC.
(2)设D为AC的中点,连接DM,DO,则MD⊥AC,OD⊥AC,
由(1)可知,BC⊥平面MAC,所以BC⊥DM,
∵AC∩BC=C,AC,BC⊂平面ABC,∴DM⊥平面ABC,
如图以D为原点,分别以DA,DO,DM所在直线为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,
由题意可得A(3,0,0),C(-3,0,0),B(-3,2,0),M(0,0,3)
∵OO′⊥平面ABC,∴DM∥OO′,四边形ODMO′为矩形,∴N(0,2,3),
设平面MBC的一个法向量为n1=(x1,y1,z1),
=(-3,0,-3),=(0,-2,0),
由得,令z1=-1,可得x1=,y1=0,
即n1=(,0,-1),
设平面NAB的一个法向量为n2=(x2,y2,z2),
=(-6,2,0),=(-3,2,3)
由,得,
令x2=,可得y2=3,z2=-1,
即n2=(,3,-1).
设平面MAC与平面NAB的夹角为θ,
则cos θ===,
∴平面MAC和平面NAB夹角的余弦值为.
●周三
(2023·保山二模)如图,在平面四边形ABCD中,AB=1,BC=3,AD=CD=2.
(1)当四边形ABCD内接于圆O时,求角C;
(2)当四边形ABCD面积最大时,求对角线BD的长.
解:(1)由余弦定理可得:
BD2=AB2+AD2-2AB·AD·cos A=12+22-2×1×2×cos A,
BD2=BC2+CD2-2BC·CD·cos C=32+22-2×3×2×cos C,
所以5-4cos A=13-12cos C.
又四边形ABCD内接于圆O,
所以A+C=π,
所以5-4cos(π-C)=13-12cos C,
化简可得cos C=,又C∈(0,π),
所以C=.
(2)设四边形ABCD的面积为S,
则S=S△ABD+S△BCD=·AB·AD·sin A+
·BC·CD·sin C,
又BD2=AB2+AD2-2AB·AD·cos A=BC2+CD2-2BC·CD·cos C,
所以,
即
平方后相加得S2+4=10+6sin Asin C-
6cos Acos C,即S2=6-6cos(A+C),
又A+C∈(0,2π),
所以A+C=π时,S2有最大值,即S有最大值.
此时,A=π-C,
代入2=3cos C-cos A,得cos C=.
又C∈(0,π),所以C=,
在△BCD中,可得:BD2=BC2+CD2-2BC·CD·cos C=22+32-2×2×3×cos=7,即BD=.
所以对角线BD的长为.
●周四
(2023·邯郸三模)已知双曲线C的中心为坐标原点,对称轴为x轴,y轴,且过A(2,0),B(4,3)两点.
(1)求双曲线C的方程;
(2)已知点P(2,1),设过点P的直线l交C于M,N两点,直线AM,AN分别与y轴交于点G,H,当|GH|=6时,求直线l的斜率.
解:(1)设曲线C的方程为mx2+ny2=1(mn<0),由曲线C过点A(2,0),B(4,3)两点,得,
解得,所以曲线C的方程为-=1.
(2)由题意可知过点P的直线的方程为y=k(x-2)+1,设M(x1,y1),N(x2,y2),
由消去y,
得(3-4k2)x2-8k(