【分析】根据正弦定理和余弦定理将sinAcosC=3cosAsinC化成边的关系,再根据a2﹣c2=2b即可得到答案.
【解答】解:法一:在△ABC中∵sinAcosC=3cosAsinC, 则由正弦定理及余弦定理有:
,
化简并整理得:2(a2﹣c2)=b2. 又由已知a2﹣c2=2b∴4b=b2. 解得b=4或b=0(舍);
法二:由余弦定理得:a2﹣c2=b2﹣2bccosA. 又a2﹣c2=2b,b≠0.
所以b=2ccosA+2①又sinAcosC=3cosAsinC,
∴sinAcosC+cosAsinC=4cosAsinCsin(A+C)=4cosAsinC, 即sinB=4cosAsinC由正弦定理得故b=4ccosA②由①,②解得b=4.
18.(12分)(2009?全国卷Ⅰ)如图,四棱锥S﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,SD⊥底面ABCD,AD=
,DC=SD=2,点M在侧棱SC上,∠ABM=60°
,
(I)证明:M是侧棱SC的中点; (Ⅱ)求二面角S﹣AM﹣B的大小.
【分析】(Ⅰ)法一:要证明M是侧棱SC的中点,作MN∥SD交CD于N,作NE⊥AB交AB于E,连ME、NB,则MN⊥面ABCD,ME⊥AB,
设MN=x,
则NC=EB=x,解RT△MNE即可得x的值,进而得到M为侧棱SC的中点; 法二:分别以DA、DC、DS为x、y、z轴如图建立空间直角坐标系D﹣xyz,并求
出S点的坐标、C点的坐标和M点的坐标,然后根据中点公式进行判断; 法三:分别以DA、DC、DS为x、y、z轴如图建立空间直角坐标系D﹣xyz,构造空间向量,然后数乘向量的方法来证明.
(Ⅱ)我们可以以D为坐标原点,分别以DA、DC、DS为x、y、z轴如图建立空间直角坐标系D﹣xyz,我们可以利用向量法求二面角S﹣AM﹣B的大小. 【解答】证明:(Ⅰ)作MN∥SD交CD于N,作NE⊥AB交AB于E, 连ME、NB,则MN⊥面ABCD,ME⊥AB,设MN=x,则NC=EB=x, 在RT△MEB中,∵∠MBE=60°∴
.
在RT△MNE中由ME2=NE2+MN2∴3x2=x2+2 解得x=1,从而
∴M为侧棱SC的中点M.
(Ⅰ)证法二:分别以DA、DC、DS为x、y、z轴如图建立空间直角坐标系D﹣xyz,则
设M(0,a,b)(a>0,b>0), 则
,
由题得
,
,
.
即
解之个方程组得a=1,b=1即M(0,1,1) 所以M是侧棱SC的中点.
(I)证法三:设则又故即
,
,
,
解得λ=1,所以M是侧棱SC的中点. (Ⅱ)由(Ⅰ)得又设则
且
, ,
,
分别是平面SAM、MAB的法向量,
,
即分别令即∴
且
得z1=1,y1=1,y2=0,z2=2,
,
二面角S﹣AM﹣B的大小.
19.(12分)(2009?全国卷Ⅰ)甲、乙二人进行一次围棋比赛,约定先胜3局者
获得这次比赛的胜利,比赛结束,假设在一局中,甲获胜的概率为0.6,乙获胜的概率为0.4,各局比赛结果相互独立,已知前2局中,甲、乙各胜1局. (I)求甲获得这次比赛胜利的概率;
(Ⅱ)设ξ表示从第3局开始到比赛结束所进行的局数,求ξ的分布列及数学期望.
【分析】(1)由题意知前2局中,甲、乙各胜1局,甲要获得这次比赛的胜利需在后面的比赛中先胜两局,根据各局比赛结果相互独立,根据相互独立事件的概率公式得到结果.
(2)由题意知ξ表示从第3局开始到比赛结束所进行的局数,由上一问可知ξ的可能取值是2、3,由于各局相互独立,得到变量的分布列,求出期望. 【解答】解:记Ai表示事件:第i局甲获胜,(i=3、4、5) Bi表示第j局乙获胜,j=3、4
(1)记B表示事件:甲获得这次比赛的胜利, ∵前2局中,甲、乙各胜1局,
∴甲要获得这次比赛的胜利需在后面的比赛中先胜两局, ∴B=A3A4+B3A4A5+A3B4A5 由于各局比赛结果相互独立,
∴P(B)=P(A3A4)+P(B3A4A5)+P(A3B4A5) =0.6×0.6+0.4×0.6×0.6+0.6×0.4×0.6 =0.648
(2)ξ表示从第3局开始到比赛结束所进行的局数,由上一问可知ξ的可能取值是2、3
由于各局相互独立,得到ξ的分布列 P(ξ=2)=P(A3A4+B3B4)=0.52 P(ξ=3)=1﹣P(ξ=2)=1﹣0.52=0.48 ∴Eξ=2×0.52+3×0.48=2.48.
20.(12分)(2009?全国卷Ⅰ)在数列{an}中,a1=1,an+1=(1+)an+(1)设bn=
,求数列{bn}的通项公式;
.
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