中档题保分练(一)1.(2018·海淀区模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=,2Sn=Sn-1+1(n≥2,n∈N*).(1)求数列{an}的通项公式;(2)记bn=an(n∈N*),求{}的前n项和Tn
解析:(1)当n=2时,由2Sn=Sn-1+1及a1=,得2S2=S1+1,即2a1+2a2=a1+1,解得a2=
又由2Sn=Sn-1+1,①可知2Sn+1=Sn+1,②②-①得2an+1=an,即an+1=an(n≥2),且n=1时,=适合上式,因此数列{an}是以为首项,公比为的等比数列,故an=(n∈N*).(2)由(1)及bn=an(n∈N*),可知bn=logn=n,所以==-,故Tn=++…+==1-=
2.(2018·滨州模拟)在如图所示的几何体ABCDEF中,底面ABCD为菱形,AB=2a,∠ABC=120˚,AC与BD相交于O点,四边形BDEF为直角梯形,DE∥BF,BD⊥DE,DE=2BF=2a,平面BDEF⊥底面ABCD
(1)证明:平面AEF⊥平面AFC;(2)求二面角EACF的余弦值.解析:(1)证明:因为底面ABCD为菱形,所以AC⊥BD,又平面BDEF⊥底面ABCD,平面BDEF∩平面ABCD=BD,因此AC⊥平面BDEF,从而AC⊥EF
又BD⊥DE,所以DE⊥平面ABCD,由AB=2a,DE=2BF=2a,∠ABC=120˚,可知AF==a,BD=2a,EF==a,AE==2a,从而AF2+EF2=AE2,故EF⊥AF
又AF∩AC=A,所以EF⊥平面AFC
又EF⊂平面AEF,所以平面AEF⊥平面AFC
(2)取EF中点G,由题可知OG∥DE,所以OG⊥平面ABCD,又在菱形ABCD中,OA⊥OB,所以分别以OA,OB,OG的方向为x,y,z轴正方向建立空间直角坐标系Oxyz(如图所示),则O(0,0,0),A(a,0,0)