解答题增分练(二)1.(2019·绍兴模拟)已知函数f(x)=cos(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的图象经过点,图象与x轴的相邻两个交点的距离为π.(1)求f(x)的解析式;(2)若f=-,求sinθ的值.解(1)由已知得T=2π,则ω=1,所以f(x)=cos(x+φ).又f=-,所以cos=-,又0<φ<π,所以<+φ<.所以+φ=,即φ=,所以f(x)=cos=-sinx.(2)因为f=-sin=-,所以sin=,所以cos=±.当cos=时,sinθ=sin=sincos-cossin=;当cos=-时,sinθ=sin=sincos-cossin=.所以sinθ=或.2.(2019·衢二中模拟)如图,正方形ABCD所在平面外一点满足PE=PF,其中E,F分别是AB与AD的中点.(1)求证:EF⊥PC;(2)若AB=4,PE=PF=2,且二面角P-EF-C的平面角的余弦值为,求BC与平面PEF所成角的正弦值.(1)证明连接AC,交EF于点O(如图),连接PO,则EF⊥PO,EF⊥AC,PO∩AC=O,PO,AC⊂平面POC,故EF⊥平面POC.又PC⊂平面POC,因此EF⊥PC.(2)解由(1)知∠POC即为二面角P-EF-C的平面角,1即cos∠POC=,且FO=,PO=,OC=3,在△POC中应用余弦定理,得PC===2,于是有PC2+OC2=PO2,即PC⊥OC,又EF⊥PC,EF∩OC=O,EF,OC⊂平面ABCD,从而有PC⊥平面ABCD.方法一连接BD,交AC于点G,在平面POC中,过点G作GH⊥PO于点H.连接EG,EH,则EG∥BC.由(1)知EF⊥平面POC,故平面PEF⊥平面POC,平面PEF∩平面POC=PO,又GH⊥PO,GH⊂平面POC,所以GH⊥平面PEF,因此∠GEH即为直线BC与平面PEF所成的角.在△POC中,由=,解得HG=.因此sin∠GEH==.即BC与平面PEF所成角的正弦值为.方法二以C为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系.则C(0,0,0),P(0,0,2),B(0,4,0),E(2,4,0),F(4,2,0),于是PE=(2,4,-2),PF=(4,2,-2),CB=(0,4,0),设平面PEF的法向量为m=(x,y,z).则即解得x=y,令x=1,于是平面PEF的一个法向量为m=(1,1,3),设直线BC与平面PEF所成角为θ,因此sinθ=|cos〈CB,m〉|===.所以BC与平面PEF所成角的正弦值为.3.(2019·慈溪中学模拟)已知数列{an}中,a1=1,an+1=n∈N*.(1)求证:数列是等比数列;2(2)设Sn是数列{an}的前n项和,求满足Sn>0的所有正整数n.(1)证明因为====,所以数列是以a2-=-为首项,为公比的等比数列.(2)解由(1)得a2n-=-·n-1=-·n,则a2n=-·n+,由a2n=a2n-1+(2n-1),得a2n-1=3a2n-3(2n-1)=-·n-1-6n+,故a2n-1+a2n=-·-6n+9=-2·n-6n+9,所以S2n=(a1+a2)+(a3+a4)+…+(a2n-1+a2n)=-2·-6(1+2+3+…+n)+9n=-2·-6·+9n=n-1-3n2+6n=n-3(n-1)2+2,显然,当n∈N*时,{S2n}单调递减,当n=1时,S2=>0,当n=2时,S4=-<0,则当n≥2时,S2n<0;S2n-1=S2n-a2n=·n--3n2+6n,同理可得当且仅当n=1时,S2n-1>0,综上可得,满足条件Sn>0的正整数n的值为1和2.34.(2019·衢二中模拟)已知直线l与抛物线C:x2=4y交于M,N两点.(1)当点M,N的横坐标之和为4时,求直线l的斜率;(2)已知点P(1,-2),直线l过点Q(0,1),记直线PM,PN的斜率分别为k1,k2,当+取最大值时,求直线l的方程.解(1)设M,N,则x1+x2=4,∴kMN===1.(2)由题意知,直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=kx+1,M(x1,y1),N(x2,y2).联立方程组⇒x2-4kx-4=0,Δ=16k2+16>0恒成立,∴x1+x2=4k,x1x2=-4,则+=+===-+,令8k-3=t,则k=,则+=-+.当t>0时,+=-+=-+≤-,当且仅当8k-3=t=9,即k=时,取等号;当t=0时,+=-+=-<-;当t<0时,+=-+=-+∈.综上所述,当k=时,+取得最大值-,此时直线l的方程是y=x+1,即3x-2y+2=0.5.(2019·绍兴一中模拟)已知函数f(x)=a(x+1)ln(x+1)-x2-ax(a>0)是减函数.(1)试确定a的值;(2)已知数列{an},an=,Tn=a1a2a3…an(n∈N*),求证:ln[(n+2)Tn]<1-.(1)解f(x)的定义域为(-1,+∞),f′(x)=aln(x+1)-2x.由f(x)是减函数得,对任意的x∈(-1,+∞),都有f′(x)=aln(x+1)-2x≤0恒成立.设g(x)=aln(x+1)-2x,x∈(-1,+∞). g′(x)=,4由a>0知,-1>-1,∴当x∈时,g′(x)>0;当x∈时,g′...