——必考附加题模板成形练(二)1.如图,圆锥的高PO=4,底面半径OB=2,D为PO的中点,E为母线PB的中点,F为底面圆周上一点,满足EF⊥DE.(1)求异面直线EF与BD所成角的余弦值;(2)求二面角O-DF-E的余弦值.解(1)以O为原点,底面上过O点且垂直于OB的直线为x轴,OB所在的直线为y轴,OP所在的直线为z轴,建立空间直角坐标系,则B(0,2,0),P(0,0,4),D(0,0,2),E(0,1,2).设F(x0,y0,0)(x0>0,y0>0),且x+y=4,则EF=(x0,y0-1,-2),DE=(0,1,0),∵EF⊥DE,即EF⊥DE,则EF·DE=y0-1=0,故y0=1.∴F(,1,0),EF=(,0,-2),BD=(0,-2,2).设异面直线EF与BD所成角为α,则cosα===.(2)设平面ODF的法向量为n1=(x1,y1,z1),则即令x1=1,得y1=-,平面ODF的一个法向量为n1=(1,-,0).设平面DEF法向量为n2=(x2,y2,z2),同理可得平面DEF的一个法向量为n2=.设二面角O-DF-E的平面角为β,则|cosβ|===,∴sinβ=.2.已知数列{an}满足a1=2,an+1=a-(n+1).(1)证明:an>n(n≥3);(2)证明:<2.证明(1)因为a1=2,a2=2,所以a3=a-3=5>3.假设当n=k时,ak>k(k≥3),则a>kk+1>k2·k≥9k>2k+2,那么,当n=k+1时,有ak+1=a-(k+1)>2k+2-(k+1)=k+1.这就是说,当n=k+1时,结论也成立.所以当n≥3时,an>n.(2)当n=2时,<2显然成立,由(1)知,当n≥3时,an=a-n>0,得a>n,所以an-1>,所以a-(n-1)>,即a>(n-1)+,所以an-2>,以此类推,得2=a1>,问题得证.3.如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为AD,DC的中点.(1)求直线BC1与平面EFD1所成角的正弦值;(2)设直线BC1上一点P满足平面PAC∥平面EFD1,求PB的长.解(1)建立以D点为原点,DA所在直线为x轴,DC所在直线为y轴,DD1所在直线为z轴的空间直角坐标系.D1(0,0,2),A(2,0,0),B(2,2,0),E(1,0,0),C1(0,2,2),F(0,1,0),BC1=(-2,0,2),D1E=(1,0,-2),EF=(-1,1,0).设平面D1EF的法向量为n=(x1,y1,z1),则⇒令x1=2,则n=(2,2,1),cos〈n,BC1〉==-,∴直线BC1与平面EFD1所成角的正弦值为.(2)BP=λBC1=(-2λ,0,2λ),AP=AB+BP=(-2λ,2,2λ),n·AP=-4λ+4+2λ=0,∴λ=2.∵AP不在平面EFD1内,AP∥平面EFD1,又AC∥EF,EF⊆平面EFD1,∴AC∥平面EFD1.又AP与AC相交于点A,∴平面PAC∥平面EFD1,BP=(-4,0,4),|BP|=4.4.已知数集A={a1,a2…,,an},其中0≤a1
a8,故a8+a8∉A,∴0=a8-a8∈A,故a1=0.∵0=a1a8,故a8+ak∉A(k=2,3…,,8).由A具有性质P知,a8-ak∈A(k=2,3…,,8),又∵a8-a8