第四周
[周一]
1.(2022·菏泽模拟)在①acos =csin A;②a=ccos B+bsin C;③cos2A-cos2C=sin2B-sin Asin B,这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并给出解答.
问题:已知△ABC的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,c=,________,求a+2b的最大值.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
解 若选①:acos =csin A,
∵A+B+C=π,
∴由已知条件得sin Asin =sin Csin A,
由sin A≠0,
得sin =2sin cos ,
由sin ≠0,得cos =,
∵C∈(0,π),
∴=,即C=,
在△ABC中,
由正弦定理得===2,
∴a=2sin A,b=2sin B,
∴a+2b=2sin A+4sin B
=2sin A+4sin
=2sin A+4
=4sin A+2cos A
=2sin(A+φ),
∵A∈,
∴存在A,使得A+φ=,
此时a+2b取得最大值为2.
若选②:sin A=sin Ccos B+sin Bsin C,
∵A+B+C=π,
∴sin(B+C)=sin Ccos B+sin Bsin C,
即(sin Bcos C+cos Bsin C)
=sin Ccos B+sin Bsin C,
化简得sin Bcos C=sin Bsin C,
由sin B≠0,得tan C=,
∵C∈(0,π),∴C=.
下同①.
若选③:cos2A-cos2C=sin2B-sin Asin B,
即1-sin2A-(1-sin2C)
=sin2B-sin Asin B,
即sin2C-sin2A=sin2B-sin Asin B,
由正弦定理得c2-a2=b2-ab,
∴由余弦定理得cos C==,
∵C∈(0,π),∴C=.
下同①.
[周二]
2.已知数列{an}满足an+an+2=2an+1,n∈N*,且a1=1,a5+a7=22.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记在区间(3m,3m+1)(m∈N*)上,{an}的项数为bm,求数列{bm}的前m项和.
解 (1)由题意知an+2-an+1=an+1-an,
则{an}为等差数列,设其公差为d,
由a5+a7=22,
得a1+4d+a1+6d=22,又a1=1,
∴d=2,则an=2n-1.
(2)由题意得,
bm=-1=3m-1,
∴b1+b2+…+bm
=(31-1)+(32-1)+…+(3m-1)
=31+32+…+3m-m
=3×-m
=-m-.
[周三]
3.(2022·临沂模拟)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为A1D1的中点,过AB1E的平面截此正方体,得到如图所示的多面体,F为棱CC1上的动点.
(1)点H在棱BC上,当CH=CB时,FH∥平面AEB1,试确定动点F在棱CC1上的位置,并说明理由;
(2)若AB=2,求点D到平面AEF的最大距离.
解 (1)设平面BCC1B1与平面AEB1的交线为l,
因为FH∥平面AEB1,
平面BCC1B1∩平面AEB1=l,
FH⊂平面BCC1B1,
所以