[Key] 二、填空题:本题考查基本知识和基本运算.
三、解答题.
(21)有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,并且第一个数与第四个数的和是16,第二个数与第三个数的和是12.求这四个数.
[Key] 三、解答题.
(21)本小题考查等差数列、等比数列的概念和运用方程(组)解决问题的能力.
解法一:
①
由②式得 d=12-2a. ③
整理得 a2-13a+36=0 解得 a1=4,a2=9.
代入③式得 d1=4,d2=-6.
从而得所求四个数为0,4,8,16或15,9,3,1.
解法二:设四个数依次为x,y,12-y,16-x ①
由①式得 x=3y-12.
③
将③式代入②式得 y(16-3y+12)=(12-y)2, 整理得 y2-13y+36=0. 解得 y1=4,y2=9.
代入③式得 x1=0,x2=15.
从而得所求四个数为0,4,8,16或15,9,3,1.
[Key] (22)本小题考查三角公式以及三角函数式的恒等变形和运算能力.
解法一:由已知得
解法二:如图,不妨设0≤α≤β<2π,且点A的坐标是(cosα,
sinα),点B的坐标是(cosβ,sinβ),则点A,B在单位圆x2+y2=1上.连结
连结OC,于是OC⊥AB,若设点D的坐标是(1,0),再连结OA,OB,则有
解法三:由题设得
4(sinα+sinβ)=3(cosα+cosβ).
将②式代入①式,可得 sin(α-)=sin(-β). 于是 α-=(2k+1)π-(-β)(k∈Z), 或 α-=2kπ+(-β)(k∈Z).
若 α-=(2k+1)π-(-β)(k∈Z),则α=β+(2k+1)π(k∈Z). 于是 sinα=-sinβ,即sinα+sinβ=0.
由此可知 α-=2kπ+(-β)(k∈Z), 即 α+β=2+2kπ(k∈Z).
所以
(23)如图,在三棱锥S ABC中,SA⊥底面ABC,AB⊥BC.DE垂直平分SC,且分别交AC、SC于D、E.又SA=AB,SB=BC.求以BD为棱,以BDE与BDC为面的二面角的度数.
[Key] (23)本小题考查直线和平面,直线和直线的位置关系,二面角等基本知识,以及逻辑推理能力和空间想象能力.
解法一:由于SB=BC,且E是SC的中点,因此BE是等腰三角形SBC的底边SC的中线,所以SC⊥BE.
又已知 SC⊥DE,BE∩DE=E, ∴SC⊥面BDE, ∴SC⊥BD.
又 ∵SA⊥底面ABC,BD在底面ABC上, ∴SA⊥BD.
而SC∩SA=S,∴BD⊥面SAC.
∵DE=面SAC∩面BDE,DC=面SAC∩面BDC, ∴BD⊥DE,BD⊥DC.
∴∠EDC是所求的二面角的平面角. ∵SA⊥底面ABC,∴SA⊥AB,SA⊥AC. 设SA=a, 又因为AB⊥BC,
∴∠ACS=30°.
又已知DE⊥SC,所以∠EDC=60°,即所求的二面角等于60°.
解法二:由于SB=BC,且E是SC的中点,因此BE是等腰三角形SBC的底边SC的中线,所以SC⊥BE.
又已知SC⊥DE,BE∩DE=E∴SC⊥面BDE, ∴SC⊥BD.
由于SA⊥底面ABC,且A是垂足,所以AC是SC在平面ABC上的射影.由三垂线定理的逆定理得BD⊥AC;又因E∈SC,AC是SC在平面ABC上的射影,所以E在平面ABC上的射影在AC上,由于D∈AC,所以DE在平面 ABC上的射影也在AC上,根据三垂线定理又得BD⊥DE. ∵DE面BDE,DC面BDC,
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