第五周
[周一]
1.(2022·聊城模拟)已知数列{an}满足:an+2+(-1)nan=3,a1=1,a2=2.
(1)记bn=a2n-1,求数列{bn}的通项公式;
(2)记数列{an}的前n项和为Sn,求S30.
解 (1)因为an+2+(-1)nan=3,
令n取2n-1,则a2n+1-a2n-1=3,
即bn+1-bn=3,b1=a1=1,
所以数列{bn}是以1为首项,3为公差的等差数列,所以bn=3n-2.
(2)令n取2n,则a2n+2+a2n=3,
所以S30=(a1+a3+…+a29)+(a2+a4+…+a30),
由(1)可知,
a1+a3+…+a29=b1+b2+…+b15=330;
a2+a4+…+a30=a2+(a4+a6)+…+(a28+a30)=2+21=23,
所以S30=330+23=353.
[周二]
2.(2022·济南模拟)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且A+C=2B,△ABC的面积S=a.
(1)求c;
(2)若△ABC为锐角三角形,求a的取值范围.
解 (1)因为A+C=2B,A+B+C=π,
所以B=;
因为S=acsin B=ac=a,
所以c=1 .
(2)在 △ABC中,由正弦定理得=,
由(1)知B=,c=1,
代入上式得a==
==+,
因为△ABC为锐角三角形,
则A+C=,A=-C<,
所以C∈,
所以tan C∈,
所以a=+∈.
[周三]
3.(2022·青岛模拟)如图①,在梯形ABCD中,AB∥DC,AD=BC=CD=2,AB=4,E为AB的中点,以DE为折痕将△ADE折起,连接AB,AC,得到如图②的几何体,在图②的几何体中解答下列两个问题.
(1)证明:AC⊥DE;
(2)请从以下两个条件中选择一个作为已知条件,求平面ADE与平面ACE夹角的余弦值.
①四棱锥A-BCDE的体积为2;
②直线AC与EB所成角的余弦值为.
注:如果选择两个条件分别解答,按第一个解答计分.
(1)证明 在图①中,连接CE(图略),
因为DC∥AB,CD=AB,E为AB中点,
所以DC∥AE,DC=AE,
所以四边形ADCE为平行四边形,
所以AD=CE=CD=AE=2,同理可证DE=2,
在图②中,取DE的中点O,连接OA,OC(图略),
则OA=OC=,
因为AD=AE=CE=CD=2,
所以DE⊥OA,DE⊥OC,
因为OA∩OC=O,OA,OC⊂平面AOC,
所以DE⊥平面AOC,
因为AC⊂平面AOC,所以DE⊥AC.
(2)解 若选择①:
因为DE⊥平面AOC,DE⊂平面BCDE,
所以平面AOC⊥平面BCDE,交线为OC,
所以过点A作AH⊥OC,则AH⊥平面BCDE,
因为S四边形BCDE=2,
所以四棱锥A-BCDE的体积
VA-BCDE=2=×2·AH,
所以AH==OA,
所以AO与AH重合,
所以AO⊥平面BCDE,
建立如图所示的空间直角坐标系,并连接CE,
则O(0,0,0),C(-,0,0),
E(0,1,0),A(0,0,),
=(,1,0),
=(,0,),
平面DAE的一个法向量为=(,0,0)