(Ⅱ)讲f(B)=1代入解析式得B=,在△ADC中由余弦定理可得cos C=即可求面积. 试题解析: (Ⅰ)f(x)=
sin 2ωx-
+1=sin
+.
,解出三角形
因为相邻两条对称轴之间的距离为,所以T=π,即故f(x)=sin
+.
=π,所以ω=1.
令+2kπ≤2x+≤+2kπ(k∈Z),解得+kπ≤x≤
(k∈Z).
+kπ(k∈Z).
所以f(x)的单调递减区间为
(Ⅱ)由f(B)=sin由0
<2B+<
+=1,即sin,所以2B+
=
=. ,解得B=.
再由已知:AC=, CD=-1,AD=2.
,
∴在△ADC中,由AD2=AC2+CD2-2AC·CD·cos C,得cos C=
又∠C∈(0°,90°),∴∠C=45°,∴∠BAC=180°-∠B-∠C=75°. 在△ABC 中,由
=
,得AB=2,
×
=
.
∴S△ABC=·AB·AC·sin∠BAC=×2×
18. 如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为梯形,PD⊥底面ABCD,AB∥CD,AD⊥CD,AD=
AB=1,BC=.
(Ⅰ)求证:平面PBD⊥平面PBC; (Ⅱ)设H为CD上一点,满足求二面角H-PB-C的余弦值.
=2
,若直线PC与平面PBD所成的角的正切值为
,
【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ) .
【解析】试题分析:(Ⅰ)通过勾股定理可得BC⊥BD,利用面面垂直的判定定理即得结论;
(Ⅱ)通过题意以D为原点,DA、DC、DP分别为x、y、z轴建立坐标系,所求二面角的余弦值即为平面HPB的一个法向量与平面PBC的一个法向量的夹角的余弦值,计算即可. 试题解析:
(Ⅰ)证明:由AD⊥CD,AB∥CD,AD=AB=1又BC=
BD=,
,∴CD=2,∴BC⊥BD,因为PD⊥底面ABCD,∴BC⊥PD.
因为PD∩BD=D,所以BC⊥平面PBD,所以平面PBD⊥平面PBC. (Ⅱ)由(Ⅰ)可知∠BPC为PC与底面PBD所成的角. 所以tan∠BPC=所以PB=
,
=2
及CD=2,
,PD=1,又
可得CH=,DH=.
以D点为坐标原点,DA,DC,DP分别x,y,z轴建立空间坐标系,则B(1,1,0),P(0,0,1),C(0,2,0),H.
设平面HPB的法向量为n=(x1,y1,z1),
则由得取n=(1,-3,-2),
设平面PBC的法向量为m=(x2,y2,z2), 则由
得
取m=(1,1,2).
所以cos〈m·n〉==-,所以二面角H-PB-C余弦值为.
点睛:利用法向量求解空间线面角的关键在于“四破”:第一,破“建系关”,构建恰当的空间直角坐标系;第二,破“求坐标关”,准确求解相关点的坐标;第三,破“求法向量关”,求出平面的法向量;第四,破“应用公式关”.
19. 某次数学测验共有10道选择题,每道题共有四个选项,且其中只有一个选项是正确的,评分标准规定:每选对1道题得5分,不选或选错得0分,某考试每道都选并能确定其中有
6道题能选对,其余4道题无法确定正确选项,但这4道题中有2道能排除两个错误选项,另2题只能排除一个错误选项,于是该生做这4道题时每道题都从不能排除的选项中随机挑选一个选项做答,且各题做答互不影响.
(Ⅰ)求该考生本次测验选择题得50分的概率;
(Ⅱ)求该考生本次测验选择题所得分数的分布列和数学期望. 【答案】(Ⅰ) ;(Ⅱ)见解析.
【解析】试题分析:(Ⅰ)设选对一道“能排除2个选项的题目”为事件A,选对一道“能排除1个选项的题目”为事件B,该考生选择题得50分的概率为P(A)P(A)P(B)P(B),由此能求出结果.
(Ⅱ)该考生所得分数X=30,35,40,45,50,分别求出P(X=30),P(X=35),P(X=40),P(X=45),P(X=50),由此能求出X的分布列和数学期望. 试题解析:
(Ⅰ)设选对一道“能排除2个选项的题目”为事件A, 选对一道“能排除1个选项的题目”为事件B, 则P(A)=,P(B)=,
该考生选择题得50分的概率为:
P(A)P(A)P(B)P(B)=·=.
(Ⅱ)该考生所得分数X=30,35,40,45,50,
P(X=30)=P(X=35)=C21P(X=40)=P(X=45)=C21P(X=50)=
=, ++C21
+
·C2··=,(6分) C21··+C2··=,
1
1
=,
=,
∴X的分布列为: X P 30 35 40 45 50
EX=30×+35×+40×+45×+50×=.
2
20. 已知椭圆C:+=1(a>b>0)的焦点F与抛物线E:y=4x的焦点重合,直线x-y+=0与以原点O为圆心,以椭圆的离心率e为半径的圆相切.
(Ⅰ)直线x=1与椭圆交于不同的两点M,N,椭圆C的左焦点F1,求△F1MN的内切圆的面积;
(Ⅱ)直线l与抛物线E交于不同两点A,B,直线l′与抛物线E交于不同两点C,D,直线l与直线l′交于点M,过焦点F分别作l与l′的平行线交抛物线E于P,Q,G,H四点.证明:
=
.
【答案】(Ⅰ) ;(Ⅱ)见解析.
【解析】试题分析:(Ⅰ)利用条件得椭圆方程,将x=1代入椭圆得M,N坐标,求出△F1MN的周长和面积,进而得内切圆半径;
(Ⅱ)设出直线方程与椭圆联立,利用韦达定理结合弦长公式表示弦长,进而化简运算即可证明.
试题解析:
(Ⅰ) 依题意,得c=1,e=
=,
即=,∴a=2,∴b=,∴所求椭圆C的方程为+=1.
,N,
直线l的方程为x=1,得M设△F1MN的内切圆的半径为R,
则△F1MN的周长=4a=8,S△F1MN= (|MN|+|F1M|+|F1N|)R=4R. 又因为S△F1MN=3=4R,∴R=,所求内切圆的面积为
π.
(Ⅱ)设直线l和l′的方程分别为x=k1y+m1,x=k2y+m2, 设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4), 由方程组
得
y2-4k1y-4m1=0 ①
方程①的判别式Δ>0,得4k12+4m1>0.
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