化简可得Sn=,
所以数列{nan}的前n项和为.
【点评】本题考查等比数列的通项公式和求和公式的运用,以及等差数列的中项性质,考查数列的错位相减法求和,主要考查方程思想和化简运算能力,属于中档题.
18.(12分)如图,D为圆锥的顶点,O是圆锥底面的圆心,AE为底面直径,AE=AD.△ABC是底面的内接正三角形,P为DO上一点,PO=DO.
(1)证明:PA⊥平面PBC;
(2)求二面角B﹣PC﹣E的余弦值.
【分析】(1)设圆O的半径为1,求出各线段的长度,利用勾股定理即可得到PA⊥PC,PA⊥PB,进而得证;
(2)建立空间直角坐标系,求出平面PBC及平面PCE的法向量,利用向量的夹角公式即可得解.
【解答】解:(1)不妨设圆O的半径为1,OA=OB=OC=1,AE=AD=2,,,
,
在△PAC中,PA2+PC2=AC2,故PA⊥PC,
同理可得PA⊥PB,又PB∩PC=P,
故PA⊥平面PBC;
(2)建立如图所示的空间直角坐标系,则有,E(0,1,0),
故,
设平面PBC的法向量为,则,可取,
同理可求得平面PCE的法向量为,
故,即二面角B﹣PC﹣E的余弦值为.
【点评】本题考查线面垂直的判定以及利用空间向量求解二面角,考查推理能力及计算能力,属于基础题.
19.(12分)甲、乙、丙三位同学进行羽毛球比赛,约定赛制如下:
累计负两场者被淘汰:比赛前抽签决定首先比赛的两人,另一人轮空;每场比赛的胜者与轮空者进行下一场比赛,负者下一场轮空,直至有一人被淘汰;当一人被淘汰后,剩余的两人继续比赛,直至其中一人被淘汰,另一人最终获胜,比赛结束.
经抽签,甲、乙首先比赛,丙轮空.设每场比赛双方获胜的概率都为.
(1)求甲连胜四场的概率;
(2)求需要进行第五场比赛的概率;
(3)求丙最终获胜的概率.
【分析】(1)甲连胜四场只能是前四场全胜,由此能求出甲连胜四场的概率.
(2)根据赛制,至少需要进行四场比赛,至多需要进行五场比赛,比赛四场结束,共有三种情况,甲连胜四场比赛,乙连日胜四场比赛,丙上场后连胜三场,由此能求出需要进行五场比赛的概率.
(3)丙最终获胜,有两种情况,比赛四场结束且丙最终获胜,比赛五场结束丙最终获胜,则从第二场开始的四场比赛按丙的胜、负、轮空结果有三种情况:胜胜负胜,胜负空胜,负空胜胜,由此能求出丙最终获胜的概率.
【解答】(1)甲连胜四场只能是前四场全胜,P=()4=.
(2)根据赛制,至少需要进行四场比赛,至多需要进行五场比赛,
比赛四场结束,共有三种情况,
甲连胜四场的概率为,乙连胜四场比赛的概率为,
丙上场后连胜三场的概率为,
∴需要进行五场比赛的概率为:
P=1﹣=.
(3)丙最终获胜,有两种情况,
比赛四场结束且丙最终获胜的概率为,
比赛五场结束丙最终获胜,