②假设当n=m时,等式成立,即
kkmmfm(x)=k=(-1)Cm(x-k)=m!. 0
1
当n=m+1时,则fm+1(x)=m+(-1)Cm+12(x-k)
kkm+1
k=0
.
因为Cm+1=Cm+Cm,kCm+1=(m+1)2Cm,其中k=1,2,?,m, 且Cm+1=Cm,Cm+1=Cm,
1-1)C所以fm+1(x)=m+(m+1(x-k)
kkk-1kk-1
00m+1mkkm+1
k=0
m1-1)Cm+1=xm+(m+1(x-k)-(-1)kCm+1(x-k)
kkmkkk=0k=0
m+1m+1
kk-1
m=x(-1)C(x-k)+x?2(-1)C
mk=0
kkmm(x-k)-(m+1)?2(-1)Cm(x-k)
mkk-1
mk=1
mk=1
=x2m!+(-x+m+1)m(-1)Cm2[(x-1)-k]
kkk=0
=x2m!+(-x+m+1)2m! =(m+1)2m!=(m+1)!. 即n=m+1时,等式也成立.
由①②可知,对n∈N,均有fn(x)=n!.
*
解答题滚动练 解答题滚动练1
→→
1.(20172盐城三模)设△ABC面积的大小为S,且3AB2AC=2S. (1)求sinA的值;
π→→
(2)若C=,AB2AC=16,求AC.
4
→→
解 (1)设△ABC的内角A,B,C所对边的边长分别为a,b,c,由3AB2AC=2S, 1
得3bccosA=23bcsinA,得sinA=3cosA.
292222
即sinA=9cosA=9(1-sinA),所以sinA=. 10310
又A∈(0,π),所以sinA>0,故sinA=. 10
31010
(2)由sinA=3cosA和sinA=,得cosA=,
1010→→
又AB2AC=16,所以bc2cosA=16,得bc=1610① π
又C=,所以sinB=sin(A+C)=sinAcosC+cosAsinC
4310210225=3+3=.
1021025在△ABC中,由正弦定理,得
bc10
,即=,得c=b,②
sinBsinC4252
52
=bc联立①②,解得b=8,即AC=8.
2.(20172江苏泰兴中学质检)如图,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,E是侧面AA1B1B对角线的交点,F是侧面AA1C1C对角线的交点,D是棱BC的中点.求证:
(1)EF∥平面ABC; (2)平面AEF⊥平面A1AD. 证明 (1)连结A1B和A1C.
因为E,F分别是侧面AA1B1B和侧面AA1C1C的对角线的交点, 所以E,F分别是A1B和A1C的中点,所以EF∥BC. 又BC?平面ABC,EF?平面ABC, 故EF∥平面ABC.
(2)因为三棱柱ABC-A1B1C1为正三棱柱, 所以A1A⊥平面ABC, 所以BC⊥A1A.
故由EF∥BC,得EF⊥A1A.
又因为D是棱BC的中点,且△ABC为正三角形,所以BC⊥AD. 故由EF∥BC,得EF⊥AD.
而A1A∩AD=A,A1A,AD?平面A1AD, 所以EF⊥平面A1AD.
又EF?平面AEF,故平面AEF⊥平面A1AD.
x22
3.如图,在平面直角坐标系xOy中,设椭圆C:2+y=1(a>1).
a(1)若椭圆C的焦距为2,求a的值;
(2)求直线y=kx+1被椭圆C截得的线段长(用a,k表示);
(3)若以A(0,1)为圆心的圆与椭圆C总有4个公共点,求椭圆C的离心率e的取值范围.
x222
解 (1)由椭圆C:2+y=1(a>1)知,焦距为2a-1=2,
a解得a=±2,因为a>1,所以a=2. (2)设直线y=kx+1被椭圆截得的线段长为AP,
y=kx+1,??2由?x2
2+y=1,??a
2
得(1+ak)x+2akx=0,
2222
2ak解得x1=0,x2=-22.
1+ak2a|k|2
因此AP=1+k|x1-x2|=1+k. 2221+ak(3)因为圆与椭圆的公共点有4个,由对称性可设y轴左侧的椭圆上有2个不同的公共点为
2
2
P,Q,满足AP=AQ.
记直线AP,AQ的斜率分别为k1,k2,k1和k2一正一负,且k1≠k2.
2a|k1|1+k12a|k2|1+k22a|k1|1+k12a|k2|1+k2
由(2)知,AP=,AQ=,则=, 22222222
1+ak11+ak21+ak11+ak2所以(k1-k2)[1+k1+k2+a(2-a)k1k2]=0, 因为k1≠k2,
所以1+k1+k2+a(2-a)k1k2=0,
2
2
2
2
22
2
22
2
2
2
2
2
22
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
?1??1?22
变形得,?2+1??2+1?=1+a(a-2),
?k1
2
??k2?
从而1+a(a-2)>1, 解得a>2,则e==
2
ca1?2?1-2∈?,1?.
a?2?
4.已知数列{an}是等差数列,{bn}是等比数列且满足a1+a2+a3=9,b1b2b3=27. (1)若a4=b3,b4-b3=m.
①当m=18时,求数列{an}和{bn}的通项公式;
②若数列{bn}是唯一的,求m的值;
(2)若a1+b1,a2+b2,a3+b3均为正整数,且成等比数列,求数列{an}的公差d的最大值. 解 (1)①由数列{an}是等差数列及a1+a2+a3=9,得a2=3, 由数列{bn}是等比数列及b1b2b3=27,得b2=3. 设数列{an}的公差为d,数列{bn}的公比为q,
?3+2d=3q,?
若m=18,则有?2
??3q-3q=18,
?d=3,?
解得?
??q=3
9??d=-,2或???q=-2.
??an=3n-3,
所以{an}和{bn}的通项公式为?n-1
?bn=3?
2
2
9??an=-n+12,
2或???bn=3?-2?n-2.
②由题设b4-b3=m,得3q-3q=m,即3q-3q-m=0,(*) 因为数列{bn}是唯一的,所以
若q=0,则m=0,检验知,当m=0时,q=1或0(舍去),满足题意; 312
若q≠0,则Δ=(-3)+12m=0,解得m=-,代入(*)式,解得q=,
42又b2=3,所以{bn}是唯一的等比数列,符合题意. 3
所以m=0或-.
4
(2)依题意,36=(a1+b1)(a3+b3),
3??设{bn}公比为q,则有36=?3-d+?(3+d+3q),(**)
?q?
3
记s=3-d+,t=3+d+3q,则st=36.
q将(**)中的q消去,整理得d+(s-t)d+3(s+t)-36=0,
2
d的大根为
=
t-s+?s-t?2-12?s+t?+144
2,
t-s+?s+t-6?2-36
2
*
而s,t∈N,所以(s,t)的所有可能取值为:
(1,36),(2,18),(3,12),(4,9),(6,6),(9,4),(12,3),(18,2),(36,1). 35+537
所以当s=1,t=36时,d的最大值为. 2
解答题滚动练2
1.(20172南京、盐城二模)如图,在△ABC中,D为边BC上一点,AD=6,BD=3,DC=2. (1)如图1,若AD⊥BC,求∠BAC的大小; π
(2)如图2,若∠ABC=,求△ADC的面积.
4
3121
解 (1) 由已知,得tan∠BAD==,tan∠CAD==,
626311
+23
所以tan∠BAC=tan(∠BAD+∠CAD)==1.
111-323π
因为∠BAC∈(0,π),所以∠BAC=.
4
(2) 以B为原点,BC所在直线为x轴建立平面直角坐标系,则B(0,0),D(3,0),C(5,0). π
因为∠ABC=,所以设A(a,a),其中a>0.
4
32222
由AD=6,BD=3,得(a-3)+a=6,即2a-6a-27=0,解得a=(1+7).
213
所以S△ADC=DC2a=(1+7).
22
2.如图,ABCD是一块边长为100米的正方形地皮,其中ATPS是一半径为90米的底面为扇形小山(P为圆弧TS上的点),其余部分为平地.今有开发商想在平地上建一个两边落在BC及CD上的长方形停车场PQCR.
(1)设∠PAB=θ,试将矩形PQCR面积表示为θ的函数; (2)求停车场PQCR面积的最大值及最小值.
解 (1)SPQCR=f(θ)=(100-90cosθ)(100-90sinθ)
?π?=8100sinθcosθ-9000(sinθ+cosθ)+10000 , θ∈?0,?.
2??