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必考附加题模板成形练(一)1如图,在直三棱柱abca1b1c1中,bac90,abac2,aa16,点e,f分别在棱bb1,cc1上,且bebb1,c1fcc1.(1)求异面直线ae与a1f所成角的大小;(2)求平面aef与平面abc所成角的余弦值解(1)建立如图所示的直角坐标系,则a(0,0,0),e(2,0,2),a1(0,0,6),f(0,2,4),从而(2,0,2),(0,2,2)记与的夹角为,则有cos .又由异面直线ae与a1f所成角的范围为(0,),可得异面直线ae与a1f所成的角为60.(2)记平面aef和平面abc的法向量分别为n和m,则由题设可令n(1,y,z),且有平面abc的法向量为m(0,0,6),(0,2,4),(2,0,2)由n0,得2y4z0;由n0,得22z0.所以z1,y2,即n(1,2,1)记平面aef与平面abc所成的角为,有cos .由图形可知为锐角,所以cos .2已知数列bn满足b1,bn12(n2,nn*)(1)求b2,b3,猜想数列bn的通项公式,并用数学归纳法证明;(2)设xb,yb,比较xx与yy的大小解(1)当n2时,2,解得b2;当n3时,2,解得b3.猜想bn.证明:当n1时,b1.假设当nk(kn*)时,即bk,则当nk1时,bk2,即2,2,bk1也成立由得bn.(2)xbn,xxyy.3三棱柱abca1b1c1在如图所示的空间直角坐标系中,已知ab2,ac4,a1a3.d是bc的中点(1)求直线db1与平面a1c1d所成角的正弦值;(2)求二面角b1a1dc1的大小的正弦值解(1)由题意,a(0,0,0),b(2,0,0),c(0,4,0),d(1,2,0),a1(0,0,3),b1(2,0,3),c1(0,4,3).(1,2,3),(0,4,0)设平面a1c1d的法向量为n(x,y,z)nx2y3z0,n4y0.x3z,y0.令z1,得x3.n(3,0,1)设直线db1与平面a1c1d所成角为,(1,2,3),sin |cos,n|.(2)设平面a1b1d的法向量为m(a,b,c)(2,0,0),ma2b3c0,m2a0.a0,2b3c.令c2,得b3.m(0,3,2)设二面角b1a1dc1的大小为,|cos |cosm,n|,则sin ,二面角b1a1dc1的大小的正弦值为.4已知整数n4,集合m1,2,3,n的所有3个元素的子集记为a1,a2,ac(cn*)(1)当n5时,求集合a1,a2,ac中所有元素之和;(2)设mi为ai中的最小元素,设pnm1m2mc,试求pn(用n表示)解(1)当n5时,含元素1的子集中,必有除1以外的两个数字,两个数字的选法有c6个,所以含有数字1的集合有6个同时含2,3,4,5的子集也各有6个于是所求元素之和为(12345)c15690.(2)证明不难得到1min2,miz,并且以1为最小元素的子集有c个,以2为最小元素的子集有c个,以3为最小元素的子集有c个,以n2为最小元素的子集有c个,则pnm1m2mc1c2c3c(n2)c(n2)c(n3)c(n4)cc
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