解答题增分练(一)1.(2019·温州模拟)如图,在单位圆上,∠AOB=α,∠BOC=,且△AOC的面积等于.(1)求sinα的值;(2)求2cossin的值.解(1)S△AOC=×12×sin=,∴sin=, <α<,∴<α+<,∴cos=-,sinα=sin=sincos-cossin=×+×=.(2)2cossin=2cossin=2cossin=2sin2=1-cos=.12.如图,平面ABCD⊥平面ABE,其中ABCD为矩形,△ABE为直角三角形,∠AEB=90°,AB=2AD=2AE=2.(1)求证:平面ACE⊥平面BCE;(2)求直线CD与平面ACE所成角的正弦值.(1)证明 平面ABCD⊥平面ABE,平面ABCD∩平面ABE=AB,∴BC⊥AB, BC⊂平面ABCD,∴BC⊥平面ABE,又AE⊂平面ABE,∴BC⊥AE,又AE⊥BE,BC∩BE=B,BC,BE⊂平面BCE,∴AE⊥平面BCE,而AE⊂平面ACE,∴平面ACE⊥平面BCE.(2)解方法一 AB∥CD,∴CD与平面ACE所成角的大小等于AB与平面ACE所成角的大小.过B作BF⊥CE于F,连接AF, 平面ACE⊥平面BCE,平面ACE∩平面BCE=CE,BF⊂平面BCE,∴BF⊥平面ACE.∴∠BAF即为AB与平面ACE所成的角.由BC=1,BE=,得CE=2,BF=,∴sin∠BAF==,∴直线CD与平面ACE所成角的正弦值为.方法二以E为原点,EB,EA所在直线分别为x轴、y轴建立空间直角坐标系E-xyz,则E(0,0,0),A(0,1,0),C(,0,1),D(0,1,1),于是EA=(0,1,0),EC=(,0,1),CD=(-,1,0),设n=(x,y,z)为平面ACE的法向量,2由得令x=1,则n=(1,0,-),设CD与n的夹角为θ,所以|cosθ|==,所以CD与平面ACE所成角的正弦值为.3.(2019·台州模拟)设数列{an}的前n项和为Sn,已知Sn=2an-n,n∈N*.(1)求证数列{an+1}为等比数列,并求通项公式an;(2)若对任意的n∈N*都有λan≤Sn+n-n2,求实数λ的取值范围.解(1)由Sn=2an-n,当n≥2时,Sn-1=2an-1-n+1.两式相减可得,an=2an-1+1,an+1=2(an-1+1),由S1=2a1-1,得a1=1,所以{an+1}是首项为2,公比为2的等比数列.所以an+1=2n-1(a1+1)=2n,an=2n-1.(2)由λan≤Sn+n-n2,得λ(2n-1)≤2n+1-2-n+n-n2,故λ≤2-,所以λ≤min.设f(n)=,f(n+1)-f(n)=-=.当n=1时,f(2)-f(1)>0,n≥2时,f(n+1)-f(n)<0,所以f(1)
…>f(n)…,f(n)的最大值为f(2)=,2-的最小值为,所以λ的取值范围是.4.(2019·余高等三校联考)已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,点M与点F关于原点对称.(1)过点M作直线l与抛物线相切,求直线l的方程;(2)椭圆C以MF为长轴,离心率为,点P是椭圆C上的一点,过点N(p,0)的直线交抛物线于A,B两点,若|AB|≤2p,求△ABP面积的最大值.解(1)显然,切线斜率一定存在.设切线方程为y=k,联立得k2x2+(k2-2)px+=0,依题意知Δ=(k2-2)2p2-k4p2=0,得k2=1,即k=±1,∴切线方程为x±y+=0.(2)设直线AB:x=my+p,A(x1,y1),B(x2,y2),联立得y2-2pmy-2p2=0,3∴Δ=4p2(m2+2)>0恒成立,|AB|=|y1-y2|=2p,由|AB|≤2p⇒0≤m2≤1,依题意知椭圆C:+=1,作直线平行于AB且与椭圆相切,则当点P为距直线AB较远的切点时,△ABP面积最大,设切线方程为x=my+t(t<0),则dP-直线AB=,∴S△ABP=|AB|·dP-直线AB=p|p-t|,联立得(8+4m2)y2+8tmy+4t2-p2=0,∴Δ=16(p2m2+2p2-8t2)=0,得m2+2=∈[2,3],∴t∈.∴S△ABP=|AB|·dP-直线AB=2|pt-t2|=2(t2-pt),当t=-,即m=±1时,△ABP面积的最大值为p2.5.(2019·绍兴模拟)已知函数f(x)=2ln(ax+b),其中a,b∈R.(1)若直线y=x是曲线y=f(x)的切线,求ab的最大值;(2)设b=1,若关于x的方程f(x)=a2x2+(a2+2a)x+a+1有两个不相等的实根,求a的最大整数值.解(1)设直线y=x与y=f(x)相切于点P(x0,2ln(ax0+b)).因为f′(x)=,所以f′(x0)==1,所以ax0+b=2a(a>0).又因为P在切线y=x上,所以2ln(ax0+b)=x0,所以x0=2ln(ax0+b)=2ln2a,b=2a-ax0=2a-2aln2a,因此ab=2a2-2a2ln2a(a>0).设g(a)=2a2-2a2ln2a(a>0),则由g′(a)=2a-4aln2a=2a(1-2ln2a)>0,解得0.所以g(a)在上单调递增,在上单调递减,可知g(a)的最大值为g=,4所以ab的最大值为.(2)方法一原方程即为2ln(ax+1)=(ax+1)2+a(a...