大题规范练(四)“17题~19题+二选一”46分练(时间:45分钟分值:46分)解答题(本大题共4小题,共46分,第22~23题为选考题.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.已知数列{an}中,a1=511,4an=an-1-3(n≥2).(1)求证:数列{an+1}为等比数列,并求数列{an}的通项公式;(2)令bn=|log2(an+1)|,求数列{bn}的前n项和Sn
【导学号:07804235】[解](1)证明:由已知得,an=an-1-(n≥2),∴an+1=(an-1+1),又a1+1=512,∴数列{an+1}是以512为首项,为公比的等比数列.∴an+1=512×=211-2n,an=211-2n-1
(2)bn=|log2(an+1)|=|11-2n|,设数列{11-2n}的前n项和为Tn,则Tn=10n-n2,当n≤5时,Sn=Tn=10n-n2;当n≥6时,Sn=2S5-Tn=n2-10n+50
18.如图7所示,四棱锥PABCD的底面ABCD为矩形,AB=2,BC=2,点P在底面上的射影在AC上,E是AB的中点.图7(1)证明:DE⊥平面PAC;(2)若PA=PC,且PA与平面PBD所成的角的正弦值为,求二面角DPAB的余弦值.[解](1)证明:在矩形ABCD中,AB∶BC=∶1,且E是AB的中点,∴tan∠ADE=tan∠CAB=,∴∠ADE=∠CAB
∠CAB+∠DAC=90°,∴∠ADE+∠DAC=90°,即AC⊥DE
由点P在底面ABCD上的射影在AC上,可知平面PAC⊥平面ABCD,且交线为AC,∴DE⊥平面PAC
(2)记AC与BD的交点为O, PA=PC,且O是AC的中点,∴PO⊥AC
平面PAC⊥平面ABCD,∴PO⊥平面ABCD
取BC的中点F,连接OE,OF, 底面ABCD为矩形,∴OE⊥OF