专项小测(二十二)“17~19题”+“二选一”时间:45分钟满分:46分17.(12分)已知数列{an}的前n项和为Sn,满足a1=1,Sn+1-1=Sn+an,数列{bn}为等比数列,满足b1=4b3,b2=<b1,n∈N*.(1)求数列{an},{bn}的通项公式;(2)若数列的前n项和为Wn,数列{bn}的前n项和为Tn,试比较Wn与的大小.解:(1)由a1=1,Sn+1-1=Sn+an,可得an+1=an+1,即数列{an}为首项和公差均为1的等差数列,可得an=n.(3分)数列{bn}为等比数列,满足b1=4b3,b2=<b1,n∈N*.设公比为q,可得b1=4b1q2,可得q=±,当q=时,b1=,可得b1=>,q=-不成立,舍去,所以bn=n.(6分)(2)因为==-,(8分)所以Wn=1-+-+…+-=1-=<1,(10分)所以Tn==1-∈(0,1),则>1,即有Wn<.(12分)18.(12分)在五边形AEBCD中,BC⊥CD,CD∥AB,AB=2CD=2BC,AE⊥BE,AE=BE(如图),将△ABE沿AB折起,使平面ABE⊥平面ABCD,线段AB的中点为O(如图).(1)求证:平面ABE⊥平面DOE;(2)求平面EAB与平面ECD所成的锐二面角的大小.解:(1)由题意AB=2CD,O是线段AB的中点,则OB=CD.又CD∥AB,则四边形OBCD为平行四边形,又BC⊥CD,则AB⊥OD.(2分)因为AE=BE,OB=OA,则EO⊥AB.又EO∩DO=O,则AB⊥平面EOD.(4分)又AB⊂平面ABE,故平面ABE⊥平面EOD.(6分)(2)由(1)易知OB,OD,OE两两垂直,以O为坐标原点,以OB,OD,OE所在直线分别为x,y,z轴建立如图所示的空间直角坐标系O-xyz,△EAB为等腰直角三角形,且AB=2CD=2BC,则OA=OB=OD=OE,取CD=BC=1,则O(0,0,0),A(-1,0,0),B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,1,0),E(0,0,1),则CD=(-1,0,0),DE=(0,-1,1).设平面ECD的法向量为n=(x,y,z),则则令z=1,得平面ECD的一个法向量n=(0,1,1).(8分)因为OD⊥平面ABE,所以平面ABE的一个法向量为OD=(0,1,0).(10分)设平面ECD与平面ABE所成的锐二面角为θ,则cosθ=|cos〈OD,n〉|==.因为θ∈(0°,90°),所以θ=45°,故平面ECD与平面ABE所成的锐二面角为45°.(12分)19.(12分)已知椭圆+=1(a>b>0),A是长轴的一个端点,弦BC过椭圆的中心O,点C在第一象限,且AC·BC=0,|OC-OB|=2|AB+BC|.(1)求椭圆的标准方程;(2)设P、Q为椭圆上不重合的两点且异于A、B,若∠PCQ的平分线总是垂直于x轴,问是否存在实数λ,使得PQ=λAB?若不存在,请说明理由;若存在,求λ取得最大值时的PQ的长.解:(1) AC·BC=0,∴∠ACB=90°. |OC-OB|=2|AB+BC|,即|BC|=2|AC|,∴△AOC是等腰直角三角形. A,∴C,而点C在椭圆上,∴+=1,a=2,∴b2=,∴所求椭圆方程为+=1.(2)对于椭圆上两点P,Q. ∠PCQ的平分线总是垂直于x轴,∴PC与CQ所在直线关于x=1对称,令kPC=k,则kCQ=-k. C,∴PC的直线方程为y=k+1,①QC的直线方程为y=-k+1,②将①代入+=1,得x2-6kx+3k2-6k-1=0,③ C在椭圆上,∴x=1是方程③的一个根,∴xP=,以-k替换k,得到xQ=,∴kPQ==. ∠ACB=90°,A,C,弦BC过椭圆的中心O,∴A,B,∴kAB=,∴kPQ=kAB,∴PQ∥AB,∴存在实数λ,使得PQ=λAB,|PQ|==≤,当9k2=时,即k=±时取等号,|PQ|max=.又|AB|=,λmax==,∴λ取得最大值时的PQ的长为.(二)选考题:共10分,请考生在第22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.22.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)在平面直角坐标系xOy中,已知曲线C1的参数方程为(φ为参数),以坐标原点O为极点,以x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=2.(1)设点M,N分别为曲线C1与曲线C2上的任意一点,求|MN|的最大值;(2)设直线l:(t为参数)与曲线C1交于P,Q两点,且|PQ|=1,求直线l的方程.解:(1)由题意知,曲线C1的普通方程为(x-3)2+y2=4,圆心C1(3,0),半径r1=2.曲线C2的直角坐标方程为x2+y2=4,圆心C2(0,0),半径r2=2.∴|MN|max=|C1C2|+r1+r2=3+2+2=7.(5分)(2)将直线l的参数方程代入(x-3)2+y2=4中,得(tcosα-4)2+(tsinα)2=4,整理得t2-8tcosα+12=0,∴Δ=64cos2α-48>0.设P,Q两点对应的参数分别为t1,t2,则t1+t2=8cosα,t1t2=12.由|PQ|=1...