一、选择题(共8小题).
1.已知复数(1+2i)i=a+bi,a∈R,b∈R,a+b=( ) A.﹣3
B.﹣1
C.1
D.3
2.在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于y轴对称,若sinα=,则sinβ=( ) A.﹣
3.cos75°=( ) A.
B.
C.
D.
B.
C.﹣
D.
4.已知三条不重合的直线m,n,l和两个不重合的平面α,β,下列命题正确的是( )A.若m∥n,n⊂α,则m∥α
B.若α⊥β,α∩β=m,n⊥m,则n⊥α C.若l⊥n,m⊥n,则l∥m
D.若l⊥α,m⊥β,且l⊥m,则α⊥β
5.“哥德巴赫猜想”是近代三大数学难题之一,其内容是:一个大于2的偶数都可以写成两个质数(素数)之和,也就是我们所谓的“1+1”问题,它是1742年由数学家哥德巴赫提出的,我国数学家潘承洞、王元、陈景润等在哥德巴赫猜想的证明中做出相当好的 成绩,若将6拆成两个正整数的和,则拆成的和式中,加数全部为质数的概率为( )A.
B.
C.
D.
6.如图是一个几何体的三视图,则此三视图所描述几何体的表面积为( )
A. B. C.20π D.28π
7.箱中装有标号为1,2,3,4,5,6且大小相同的6个球,从箱中一次摸出两个球,记
下号码并放回,如果两球号码之积是4的倍数,则获奖.现有4人参与摸奖,恰好有3人获奖的概率是( ) A.
B.
C.
D.
8.某省高考实行3+3模式,即语文、数学、英语必选,物理、化学、政治、历史、生物、地理六选三,今年高一的小明与小芳进行选科,假若他们对六科没有偏好,则他们至少有两科相同的选法有( ) A.110种
B.180种
C.360种
D.200种
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有错选的得0分. 9.下列命题中正确的是( )
A.如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线和交线平行
B.如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直于这个平面
C.如果两条直线都平行于一个平面,那么这两条直线互相平行 D.如果一个平面经过另一个平面的一条垂线,那么这两个平面互相垂直 10.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0>,|φ|<列说法错误的是( )
)部分图象如图所示,下
A.函数y=f(x)的图象关于直线B.函数y=f(x)的图象关于点C.函数y=f(x)在
对称 对称
上单调递减
D.该图象对应的函数解析式为
11.如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为a,线段B1D1上有两个动点E,F,且EF=
,以下结论正确的有( )
A.AC⊥BE
B.点A到△BEF所在平面的距离为定值
C.三棱锥A﹣BEF的体积是正方体ABCD﹣A1B1C1D1体积的D.异面直线AE,BF所成的角为定值
12.针对时下的“抖音热”,某校团委对“学生性别和喜欢抖音是否有关“作了一次调查,其中被调查的男女生人数相同,男生喜欢抖音的人数占男生人数的,女生喜欢抖音的人数占女生人数,若有95%的把握认为是否喜欢抖音和性别有关,则调查人数中男生可能有( )人 附表:
P(K2≥k0)
k
附:K2=A.25
B.35
C.45
D.60
0.050 3.841
0.010 6.635
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分. 13.计算sin15°•sin105°的结果是 . 14.(x3+)5的展开式中x7的系数为 . BC=1,B=2A,15.在锐角△ABC中,则
AC的取值范围为 . 的值等于 ,
16.农历五月初五是端午节,民间有吃粽子的习惯,粽子又称粽籺,俗称“粽子”,古称“角黍”,是端午节大家都会品尝的食品,传说这是为了纪念战国时期楚国大臣、爱国主义诗人屈原.如图,平行四边形形状的纸片是由六个边长为1的正三角形构成的,将
它沿虚线折起来,可以得到如图所示粽子形状的六面体,则该六面体的体积为 ;若该六面体内有一球,则该球体积的最大值为 .
四、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17.已知f(x)=2sinωxcosωx﹣2cos2ωx+1,若函数f(x)的周期为π. (1)求函数f(x)的单调增区间; (2)当x∈[0,
]时,求函数f(x)的值域.
18.已知三棱柱ABC﹣A1B1C1(如图所示),底面△ABC是边长为2的正三角形,侧棱CC1
⊥底面ABC,CC1=4,E为B1C1的中点.
(1)若G为A1B1的中点,求证:C1G⊥平面A1B1BA; (2)求三棱锥A﹣EBA1的体积.
19.高二年级某班50名学生期中考试数学成绩的频率分布直方图如图所示,成绩分组区间为:[80,90),[90,100),[100,110),[110,120),[120,130),[130,140),[140,150].其中a,b,c成等差数列,且c=2a.
物理成绩统计如表(说明:数学满分150分,物理满分100分)
分组 频数
[50,60)
6
[60,70)
9
[70,80)
20
[80,90)
10
[90,100]
5
(1)根据频率分布直方图,请估计数学成绩的平均分;
(2)若数学成绩不低于140分的为“优“,物理成绩不低于90分的为“优”,已知本班中至少有一个“优”的学生总数为6人,从此6人中随机抽取3人,记X为抽到两个“优”的学生人数,求X的分布列和期望值.
20.在三角形ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知(a﹣c)(sinA+sinC)=b(sinA﹣sinB). (Ⅰ)求角C的大小; (Ⅱ)若c=
且b≥c,求b﹣a的取值范围.
21.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=AB=1,点E、M分别在线段AB、PC上,且
=
=λ,其中0<λ<1,连接CE,延长
CE与DA的延长线交于点F,连接PE,PF,ME. (Ⅰ)求证:ME∥平面PFD;
(Ⅱ)若λ=时,求二面角A﹣PE﹣F的正弦值; (Ⅲ)若直线PE与平面PBC所成角的正弦值为
时,求λ值.
22.我国东南沿海地区发展海产品养殖业具有得天独厚的优势.根据养殖规模及以往的养殖经验,蓝天海鲜养殖场的一种海产品每只的质量(克)在正常环境下服从正态分布N(280,25).
(1)随机购买10只蓝天养殖场的该海产品,求至少买到一只质量小于265克的概率;
(2)2020年蓝天养殖场考虑增加先进养殖技术投入,现用以往的先进养殖技术投入xi(千元)与年收益增量yi(千元)(i=1,2,3…8)的数据绘制散点图,由散点图的样本点分布,可以认为样本点集中在曲线y=a+b
,
的附近,且=46.6,=563,=6.8,,
,
,其中ti=,=.根据所给的统计量,求y
关于x的回归方程,并预测先进养殖技术投入为49千元时的年收益增量. 附:若随机变量Z~N(1,4),则P(﹣5<Z<7)=0.9974,0.998710≈0.9871; 对于一组数据(u1,v1),(u2,v2),…,(un,vn),其回归线v=α+βu的斜率和截
距的最小二乘估计分别为,.
参考答案
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知复数(1+2i)i=a+bi,a∈R,b∈R,a+b=( ) A.﹣3
B.﹣1
C.1
D.3
【分析】根据复数相等建立方程关系进行求解即可. 解:由(1+2i)i=a+bi得﹣2+i=a+bi, 得a=﹣2且b=1,则a+b=﹣2+1=﹣1, 故选:B.
2.在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于y轴对称,若sinα=,则sinβ=( ) A.﹣
B.
C.﹣
D.
【分析】推导出α+β=π+2kπ,k∈Z,从而sinβ=sin(π+2kπ﹣α)=sinα.
解:在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于y轴对称,∴α+β=π+2kπ,k∈Z, ∵sinα=,
∴sinβ=sin(π+2kπ﹣α)=sinα=.k∈Z. 故选:B. 3.cos75°=( ) A.
B.
C.
D.
【分析】将75°看成30°与45°的和,然后利用两角和的余弦公式求解. 解:cos75°=cos(30°+45°) =cos30°cos45°﹣sin30°sin45° ==
.
故选:C.
4.已知三条不重合的直线m,n,l和两个不重合的平面α,β,下列命题正确的是( )A.若m∥n,n⊂α,则m∥α
B.若α⊥β,α∩β=m,n⊥m,则n⊥α C.若l⊥n,m⊥n,则l∥m
D.若l⊥α,m⊥β,且l⊥m,则α⊥β
【分析】利用直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系直接判断. 解:若m∥n,n⊂α,
则m∥α,或m⊂α,或A不正确; 若α⊥β,α∩β=m,n⊥m,
则n与α相交或n∥α或n⊂α,故B不正确;
若l⊥n,m⊥n,则l与m相交、平行或异面,故C不正确; 若l⊥α,m⊥β,且l⊥m,
则由直线垂直于平面的性质定理和平面与平面垂直的判定定理知α⊥β,故D正确. 故选:D.
5.“哥德巴赫猜想”是近代三大数学难题之一,其内容是:一个大于2的偶数都可以写成两个质数(素数)之和,也就是我们所谓的“1+1”问题,它是1742年由数学家哥德巴赫提出的,我国数学家潘承洞、王元、陈景润等在哥德巴赫猜想的证明中做出相当好的 成绩,若将6拆成两个正整数的和,则拆成的和式中,加数全部为质数的概率为( )A.
B.
C.
D.
【分析】利用列举法求出由古典概型的基本事件的等可能性得6拆成两个正整数的和含有5个基本事件,而加数全为质数的有1个,由此能求出拆成的和式中,加数全部为质数的概率.
解:由古典概型的基本事件的等可能性得6拆成两个正整数的和含有5个基本事件,分别为:
(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1), 而加数全为质数的有(3,3),
∴拆成的和式中,加数全部为质数的概率为P=. 故选:A.
6.如图是一个几何体的三视图,则此三视图所描述几何体的表面积为( )
A. B. C.20π D.28π
【分析】由三视图知几何体是一个组合体,上面是一个圆锥,圆锥的底面直径是4,圆锥的高是 2
,在轴截面中圆锥的母线长使用勾股定理做出的,写出表面积,下面是一
个圆柱,圆柱的底面直径是4,圆柱的高是2,做出圆柱的表面积,注意不包括重合的平面.
解:由三视图知几何体是一个组合体,
上面是一个圆锥,圆锥的底面直径是4,圆锥的高是2∴在轴截面中圆锥的母线长是∴圆锥的侧面积是π×2×4=8π, 下面是一个圆柱,圆柱的底面直径是4, 圆柱的高是2,
∴圆柱表现出来的表面积是π×22+2π×2×2=12π ∴空间组合体的表面积是8π+12π=20π, 故选:C.
7.箱中装有标号为1,2,3,4,5,6且大小相同的6个球,从箱中一次摸出两个球,记下号码并放回,如果两球号码之积是4的倍数,则获奖.现有4人参与摸奖,恰好有3人获奖的概率是( ) A.
B.
C.
D.
,
,
【分析】首先做出摸一次中奖的概率,摸一次中奖是一个等可能事件的概率,做出所有的结果数和列举出符合条件的结果数,得到概率,4个人摸奖.相当于发生4次试验,根据每一次发生的概率,利用独立重复试验的公式得到结果. 解:由题意知首先做出摸一次中奖的概率,
从6个球中摸出2个,共有C62=15种结果,
两个球的号码之积是4的倍数,共有(1,4)(3,4),(2,4)(2,6)(4,5)(4,6)
∴摸一次中奖的概率是
,
4个人摸奖.相当于发生4次试验,且每一次发生的概率是, ∴有4人参与摸奖,恰好有3人获奖的概率是故选:A.
8.某省高考实行3+3模式,即语文、数学、英语必选,物理、化学、政治、历史、生物、地理六选三,今年高一的小明与小芳进行选科,假若他们对六科没有偏好,则他们至少有两科相同的选法有( ) A.110种
B.180种
C.360种
D.200种 =
【分析】根据题意,分2种情况讨论:①两人选择的科目全部相同,②两人选择的科目有且只有2科相同,求出每种情况的选法数目,由加法原理计算可得答案. 解:根据题意,分2种情况讨论:
①两人选择的科目全部相同,有C63=20种选法,
②两人选择的科目有且只有2科相同,有C62C41C31=180种选法, 则两人至少有两科相同的选法有20+180=200种; 故选:D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有错选的得0分. 9.下列命题中正确的是( )
A.如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线和交线平行
B.如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直于这个平面
C.如果两条直线都平行于一个平面,那么这两条直线互相平行 D.如果一个平面经过另一个平面的一条垂线,那么这两个平面互相垂直
【分析】对于立体几何中的线线、线面、面面关系的判定可依据课本中有关定理结论进行判断,也可列举反例从而说明不正确即可.
解:观察正方体中的线面位置关系,结合课本中在关线面位置关系的定理知, ABD正确.
对于C,A′B′、A′D′都平行于一个平面AC,但它们不平行,故C错. 故选:ABD.
10.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0>,|φ|<列说法错误的是( )
)部分图象如图所示,下
A.函数y=f(x)的图象关于直线B.函数y=f(x)的图象关于点C.函数y=f(x)在
D.该图象对应的函数解析式为
对称 对称
上单调递减
【分析】方法1:将图象往左延伸一个周期,判断A、B、C都不成立;由函数的图象求出函数f(x)的解析式,判断D正确.
方法2:由函数的图象求得函数f(x)的解析式,再判断选项中的命题是否正确即可. 【解答】解法1:将图象往左延伸一个周期,可知A、B、C都不成立; 由函数的图象知,A=2,由•再由最值得2×
+φ=2kπ+
=,k∈Z;
﹣
,解得ω=2;
又|φ|<,得φ=,
).
所以函数f(x)=2sin(2x+所以,选项D正确. 故选:ABC.
解法2:由函数的图象可得A=2,由•再根据最值得2×又|φ|<当x=﹣当x=﹣
,得φ=
+φ=2kπ+
,k∈Z;
=﹣,解得ω=2.
,得函数f(x)=2sin(2x+),
时,f(x)=0,不是最值,所以A错误; 时f(x)=﹣2,不等于零,所以B错误;
≤
+2kπ,k∈Z;
+kπ,k∈Z,所以C错误;
+2kπ≤2x+解得
+kπ≤x≤
对比选项D可知D正确. 故选:ABC.
11.如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为a,线段B1D1上有两个动点E,F,且EF=
,以下结论正确的有( )
A.AC⊥BE
B.点A到△BEF所在平面的距离为定值
C.三棱锥A﹣BEF的体积是正方体ABCD﹣A1B1C1D1体积的D.异面直线AE,BF所成的角为定值
【分析】由异面直线的判定判断A;由二面角的平面角的定义可判断B;运用三棱锥的体积公式可判断C;运用三角形的面积公式可判断D.
解:对于A,根据题意,AC⊥BD,AC⊥DD1,AC⊥平面BDD1B1, 所以AC⊥BE,故A正确;
A到平面CDD1C1的距离是定值, 对于B,所以点A到△BEF的距离为定值,故B正确;对于C,三棱锥A﹣BEF的体积为 V三棱锥A﹣BEF=
×EF×AB×BB1×sin45°=××
×a×a×
a=
a3,
三棱锥A﹣BEF的体积是正方体ABCD﹣A1B1C1D1体积的 对于D,异面直线AE,BF所成的角为定值,命题D错误; 故选:AB.
,故C错误;
12.针对时下的“抖音热”,某校团委对“学生性别和喜欢抖音是否有关“作了一次调查,其中被调查的男女生人数相同,男生喜欢抖音的人数占男生人数的,女生喜欢抖音的人数占女生人数,若有95%的把握认为是否喜欢抖音和性别有关,则调查人数中男生可能有( )人 附表:
P(K2≥k0)
k
附:K2=A.25
B.35
C.45
D.60
0.050 3.841
0.010 6.635
【分析】设男生可能有x人,依题意填写列联表,由K2>3.841求出x的取值范围,从而得出正确的选项.
解:设男生可能有x人,依题意得女生有x人,填写列联表如下:
男生
喜欢抖音
x
不喜欢抖音
x
总计 x
女生 总计
x x
x x
x 2x
若有95%的把握认为是否喜欢抖音和性别有关,则K2>3.841,
即K2==x>3.841,解得x>40.335,
由题意知x>0,且x是5的整数倍,所以45和60都满足题意. 故选:CD.
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分. 13.计算sin15°•sin105°的结果是
.
【分析】利用诱导公式,二倍角的正弦公式化简即可. 解:sin15°•sin105°=sin15°•sin75° =sin15°•cos15°=sin30° =
=.
故答案为:.
14.(x3+)5的展开式中x7的系数为 40 .
【分析】在二项展开式的通项公式中,令x的幂指数等于7,求出r的值,即可求得x7的系数.
解:二项式(x3+)5的展开式中通项公式为Tr+1=令15﹣4r=7,求得r=2,故x7的系数为 故答案为:40.
15.在锐角△ABC中,BC=1,B=2A,则(
) .
的值等于 2 ,AC的取值范围为
•2r•x15﹣4r,
•22=40,
【分析】(1)根据正弦定理和B=2A及二倍角的正弦公式化简可得值;
(2)由(1)得到AC=2cosA,要求AC的范围,只需找出2cosA的范围即可,根据锐角△ABC和B=2A求出A的范围,然后根据余弦函数的增减性得到cosA的范围即可.
解:(1)根据正弦定理得:因为B=2A,化简得
==
, 即
=2;
(2)因为△ABC是锐角三角形,C为锐角, 所以于是
故答案为:2,(
,
,由B=2A得到A+2A>
且2A=
,从而解得:
.
,
,由(1)的结论得2cosA=AC,故)
16.农历五月初五是端午节,民间有吃粽子的习惯,粽子又称粽籺,俗称“粽子”,古称“角黍”,是端午节大家都会品尝的食品,传说这是为了纪念战国时期楚国大臣、爱国主义诗人屈原.如图,平行四边形形状的纸片是由六个边长为1的正三角形构成的,将它沿虚线折起来,可以得到如图所示粽子形状的六面体,则该六面体的体积为 若该六面体内有一球,则该球体积的最大值为
.
;
【分析】该六面体是由两个全等的正四面体组合而成,正四面体的棱长为1,在棱长为1的正四面体S﹣ABC中,取BC中点D,连结SD、AD,作SO⊥平面ABC,垂足O在AD上,求出AD=SD=体积
V=2VS﹣ABC;当该六面体内有一球,且该球体积取最大值时,球心为O,且该球与SD相切,过球心O作OE⊥SD,则OE就是球半径,由此能求出该球体积的最大值. 解:该六面体是由两个全等的正四面体组合而成,正四面体的棱长为1, 如图,在棱长为1的正四面体S﹣ABC中, 取BC中点D,连结SD、AD, 作SO⊥平面ABC,垂足O在AD上, 则AD=SD=∴该六面体的体积:
=
,OD=
=
,SO=
=
,
,OD=
=
,SO=
=
,该六面体的
V=2VS﹣ABC=2×=.
当该六面体内有一球,且该球体积取最大值时,球心为O,且该球与SD相切, 过球心O作OE⊥SD,则OE就是球半径,
∵SO×OD=SD×OE,∴球半径R=OE===,
∴该球体积的最大值为:V球=故答案为:
,
.
=.
四、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17.已知f(x)=2sinωxcosωx﹣2cos2ωx+1,若函数f(x)的周期为π. (1)求函数f(x)的单调增区间; (2)当x∈[0,
]时,求函数f(x)的值域.
sin(2ωx﹣
),
fx)【分析】(1)利用三角函数恒等变换的应用可求函数解析式为(=
利用周期公式可求ω,根据正弦函数的单调性即可求解f(x)的单调增区间. (2)由已知可求范围2x﹣
∈[﹣
,
],根据正弦函数的性质即可求解其值域.
sin(2ωx﹣
),…
fx)解:(1)(=2sinωxcosωx﹣(2cos2ωx﹣1)=sin2ωx﹣cos2ωx=由T=由2kπ﹣解得:kπ﹣
=π,可得ω=1,可得f(x)=≤2x﹣
≤2kπ+
,k∈Z,
sin(2x﹣
),…………
≤x≤kπ+,k∈Z,…………
∴f(x)的单调增区间为[kπ﹣(2)∵x∈[0,∴﹣
]时,2x﹣
,kπ+∈[﹣
,
],k∈Z.………… ],…………
≤sin(2x﹣)≤1,…………
]. …………
函数f(x)的值域为[﹣1,
18.已知三棱柱ABC﹣A1B1C1(如图所示),底面△ABC是边长为2的正三角形,侧棱CC1
⊥底面ABC,CC1=4,E为B1C1的中点.
(1)若G为A1B1的中点,求证:C1G⊥平面A1B1BA; (2)求三棱锥A﹣EBA1的体积.
C1G⊥A1B1, 【分析】(1)连接C1G,推导出C1G⊥B1B,由此能证明C1G⊥平面A1B1BA.(2)由
,能求出三棱锥A﹣EBA1的体积.
解:(1)证明:连接C1G,CC1⊥底面ABC,BB1⊥底面A1B1C1, C1G⊂底面A1B1C1,∴C1G⊥B1B,①,
G为正△A1B1C1边A1B1的中点,∴C1G⊥A1B1,②, 由①②及A1B1∩BB1=B1,得C1G⊥平面A1B1BA. (2)∵
,∴
=
=4.
取GB1的中点F,连接EF,则EF∥C1G, ∴EF⊥平面A1B1BA,即EF为高, ∴EF=
=
=
.
=
.
三棱锥A﹣EBA1的体积=
=
19.高二年级某班50名学生期中考试数学成绩的频率分布直方图如图所示,成绩分组区间为:[80,90),[90,100),[100,110),[110,120),[120,130),[130,140),[140,150].其中a,b,c成等差数列,且c=2a.
物理成绩统计如表(说明:数学满分150分,物理满分100分)
分组 频数
[50,60)
6
[60,70)
9
[70,80)
20
[80,90)
10
[90,100]
5
(1)根据频率分布直方图,请估计数学成绩的平均分;
(2)若数学成绩不低于140分的为“优“,物理成绩不低于90分的为“优”,已知本班中至少有一个“优”的学生总数为6人,从此6人中随机抽取3人,记X为抽到两个“优”的学生人数,求X的分布列和期望值.
【分析】(1)根据频率分布直方图的性质求出a,b,c.由此能求出数学成绩的平均分.(2)数学成绩为“优”的学生有4人,物理成绩为“优”有5人,至少有一个“优”的学生总数为6名同学,从而两科均为“优”的人数为3人,故X的取值为0、1、2、3.分别求出相应的概率,由此能求出X的分布列和期望值. 解:(1)根据频率分布直方图得: (a+b+2c+0.024+0.020+0.004)×10=1, 又∵a+c=2b,c=2a,
解得a=0.008,b=0.012,c=0.016. 故数学成绩的平均分为:
=85×0.04+95×0.12+105×0.16+115×0.2+125×0.24+135×0.16+145×0.08=117.8. (2)数学成绩为“优”的学生有4人,物理成绩为“优”有5人, 因为至少有一个“优”的学生总数为6名同学,
故两科均为“优”的人数为3人,故X的取值为0、1、2、3. P(X=0)=
=
,
P(X=1)==,
P(X=2)==,
P(X=3)==,
∴X的分布列为:
X P 期望值E(X)=
0
1
=.
2
3
20.在三角形ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知(a﹣c)(sinA+sinC)=b(sinA﹣sinB). (Ⅰ)求角C的大小; (Ⅱ)若c=
且b≥c,求b﹣a的取值范围.
【分析】(Ⅰ)由正弦定理化简已知等式可得a2﹣c2=ab﹣b2,由余弦定理可求cosC的值,结合范围C∈(0,π),可求C的值.
(Ⅱ)由正弦定理,三角函数恒等变换的应用可求b﹣a=可求范围
sin(B﹣
),由题意
,利用正弦函数的性质可求b﹣a的取值范围.
解:(Ⅰ)由正弦定理,(a﹣c)(a+c)=b(a﹣b),即a2﹣c2=ab﹣b2,
由余弦定理,又∵C∈(0,π), ∴
.
,
(Ⅱ)因为,且b≥c,由正弦定理得,
得b=2sinB,a=2sinA, 可
得
,
∵b≥c, ∴∴
,
,
=
21.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=AB=1,点E、M分别在线段AB、PC上,且
=
=λ,其中0<λ<1,连接CE,延长
CE与DA的延长线交于点F,连接PE,PF,ME. (Ⅰ)求证:ME∥平面PFD;
(Ⅱ)若λ=时,求二面角A﹣PE﹣F的正弦值; (Ⅲ)若直线PE与平面PBC所成角的正弦值为
时,求λ值.
【分析】(Ⅰ)在线段PD上取一点N,使得,∵,证明四边形为平
行四边形,得到ME∥AN,然后证明ME∥平面PFD.
(Ⅱ)以A为坐标原点,分别以AF,AB,AP为x,y,z轴建立空间直角坐标系,求出
平面PEA的一个法向量,平面PEF的一个法向量利用空间向量的数量积,求解二面角A﹣PE﹣F的正弦值.
( III)令E(0,h,0),0≤h≤2,利用空间向量的数量积转化求解即可. 【解答】(本小题满分15分)
解:(Ⅰ)在线段PD上取一点N,使得∴MN∥DC且MN=λDC, ∵
,
,∵
,
,求出平面PEA的一个法向量
∴AE=λAB,AB∥DC且AB=DC, ∴且AE=MN, ∴四边形为平行四边形, ∴ME∥AN,
又∵AN⊂平面PFD,ME⊄平面PFD, ∴ME∥平面PFD.
(Ⅱ)以A为坐标原点,分别以AF,AB,AP为x,y,z轴建立空间直角坐标系A(0,0,0),P(0,0,1),B(0,2,0),C(﹣1,2,0),D(﹣1,0,0), ∵
,∴E(0,1,0),F(1,0,0)
设平面PEA的一个法向量为=(x,y,z),
,
,
,令x=1,∴=(1,0,0),
设平面PEF的一个法向量为
,
,
,
,
令z=1,∴x=1,y=1,∴,
∴,
,
二面角A﹣PE﹣F的正弦值为
.
,
,
,
(III)令E(0,h,0),0≤h≤2,设平面PBC的一个法向量为
,
,令y=1,
∴z=2, ∴
由题意可得:,
∴∴
, ,
.
22.我国东南沿海地区发展海产品养殖业具有得天独厚的优势.根据养殖规模及以往的养殖经验,蓝天海鲜养殖场的一种海产品每只的质量(克)在正常环境下服从正态分布N(280,25).
(1)随机购买10只蓝天养殖场的该海产品,求至少买到一只质量小于265克的概率; (2)2020年蓝天养殖场考虑增加先进养殖技术投入,现用以往的先进养殖技术投入xi
(千元)与年收益增量yi(千元)(i=1,2,3…8)的数据绘制散点图,由散点图的样本点分布,可以认为样本点集中在曲线y=a+b
,
的附近,且=46.6,=563,=6.8,,
,
,其中ti=,=.根据所给的统计量,求y
关于x的回归方程,并预测先进养殖技术投入为49千元时的年收益增量. 附:若随机变量Z~N(1,4),则P(﹣5<Z<7)=0.9974,0.998710≈0.9871; 对于一组数据(u1,v1),(u2,v2),…,(un,vn),其回归线v=α+βu的斜率和截
距的最小二乘估计分别为,.
【分析】(1)由ξ~N(280,25),根据正态分布的对称性求出P(ξ<265)的值, 再计算购买10只该养殖场的海产品,至少买到一只质量小于265g的概率; (2)由题意计算回归系数,求出y关于x的回归方程,计算x=49时的值. 解:(1)由已知,单只海产品质量ξ~N(280,25),则μ=280,σ=5; 由正态分布的对称性可知,
P(ξ<265)=[1﹣P(265<ξ<295)]=[1﹣P(μ﹣3σ<ξ<μ+3σ)]=×(1﹣0.9974)=0.0013;
设购买10只该养殖场海产品,其中质量小于265g的为X只,故X~B(10,0.0013),故P(X≥1)=1﹣P(X=0)=1﹣(1﹣0.0013)10≈1﹣0.9871=0.0129; 所以随机购买10只该养殖场的海产品, 至少买到一只质量小于265g的概率为0.0129; (2)由题意知,=6.8,=563,
(ti﹣)(yi﹣)=108.8,
=1.6,
有===68,
且=﹣=563﹣68×6.8=100.6,
;
=576.6千元;
所以y关于x的回归方程为=100.6+68
当x=49时,年销售量y的预报值=100.6+6×8
所以预测先进养殖技术投入为49千元时的年收益增量为576.6千元.
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