(2)由已知及余弦定理可得ac=6,联立即可解得a,c的值,由余弦定理可求cosA,利用同角三角函数基本关系式可求sinA,进而利用二倍角公式可求sin2A,cos2A的值,由两角和的余弦函数公式即可化简求值.
【解答】解:(1)在△ABC中,由2bsinA=根据正弦定理得:2sinBsinA=∵sinA≠0(A为锐角), ∴sinB=
.
. ,
sinA,
a,
∴由B为锐角,可得B=(2)∵a+c=5,①b=
∴利用余弦定理:b2=a2+c2﹣2accosB,可得:7=a2+c2﹣ac=(a+c)2﹣3ac,解得:ac=6,②
∴由①②联立即可解得:
,或
(由a>c,舍去),
∴cosA===,sinA==,
sin2A=2sinAcosA=
,cos2A=2cos2A﹣1=﹣
)=cos2A﹣
,
sin2A=×(﹣
)﹣
×
=﹣
.
∴cos(2A+B)=cos(2A+
【点评】此题主要考查了正弦定理,余弦定理,同角三角函数基本关系式,二倍角公式,两角和的余弦函数公式在解三角形中的应用,考查了计算能力和转化思想,熟练掌握正弦定理是解本题的关键,属于中档题.
16.(13分)(2016红桥区一模)要将两种大小不同的较大块儿钢板,裁成A,B,C三种规格的小钢板,每张较大块儿钢板可同时裁成的三种规格小钢板的块数如下表:
A规格 第一种钢板 第二种钢板 2 1 B规格 C规格 1 1 3 1 第一种钢板面积为1m2,第二种钢板面积为2m2,今分别需要A规格小钢板15块,B规格小钢板27块,C规格小钢板13块.
(1)设需裁第一种钢板x张,第二种钢板y张,用x,y列出符合题意的数学关系式,并在给出的平面直角坐标系中画出相应的平面区域;
(2)在满足需求的条件下,问各裁这两种钢板多少张,所用钢板面积最小? 【考点】简单线性规划.
【分析】本题考查的知识点是简单的线性规划的应用,根据已知条件中解:设用第一种钢板x张,第二种钢板y张,则可做A种的为2x+y个,B种的为x+3y个,C种的为x+y个由题意得出约束条件及目标函数,然后利用线性规划,求出最优解.
【解答】解:(1)设需截第一种钢板x张,第二种钢板y张,所用钢板数为z,
则有,作出可行域(如图),
,
(2)设所用钢板的面积是zm2,目标函数为z=x+2y, ∴y=﹣x+z, 由
得M(6,7),
结合图象得z的最小值是6+2×7=20,
故在满足需求的条件下,裁第一种钢板6张,第二种钢板7张,所用钢板面积最小. 【点评】在解决线性规划的应用题时,其步骤为:①分析题目中相关量的关系,列出不等式组,即约束条件?②由约束条件画出可行域?③分析目标函数Z与直线截距之间的关系?④使用平移直线法求出最优解?⑤还原到现实问题中.
17.(13分)(2016红桥区一模)设{an}是等差数列,{bn}是各项都为正数的等比数列(n∈N*),且a1=1,b1=3,已知a2+b3=30,a3+b2=14. (1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)设cn=(an+1)bn,Tn=c1+c2+…+cn,(n∈N*),求证:Tn=(anbn+1) 【考点】数列的求和;数列递推式.
【分析】(1)由已知列式求出等差数列的公差和等比数列的公比,然后利用等差数列与等比数列的通项公式即可得出;
(2)利用“错位相减法”、等比数列的前n项和公式可得Tn,再求出(anbn+1),比较得答案.
【解答】(1)解:设等差数列{an}公差为d,等比数列{bn}公比为q. ∵a1=1,b1=3,a2+b3=30,a3+b2=14, ∴
,化为2q2﹣q﹣15=0,
解得:q=3,d=2.
∴an=1+2(n﹣1)=2n﹣1,bn=3n; (2)证明:cn=(an+1)bn=2n3n, ∴Tn=2(3+2×32+…+n3n),
3Tn=2[32+2×33+…+(n﹣1)×3n+n3n+1], ∴﹣2Tn=2(3+32+…+3n﹣n×3n+1)=2[∴Tn=(n﹣)3n+1+. 而(anbn+1)=∴Tn=(anbn+1).
【点评】本题考查了等差数列与等比数列的通项公式及其前n项和公式,训练了错位相减法求数列的和,是中档题.
,
﹣n×3n+1]=(1﹣2n)×3n+1﹣3,
18.(13分)(2016红桥区一模)如图,在三棱锥P﹣ABC中,点D,E,F分别为棱PC,AC,AB的中点,已知PA⊥平面ABC,AB⊥BC,且AB=BC. (1)求证:平面BED⊥平面PAC; (2)求二面角F﹣DE﹣B的大小;
(3)若PA=6,DF=5,求PC与平面PAB所成角的正切值.
【考点】直线与平面所成的角;平面与平面垂直的判定;二面角的平面角及求法. 【分析】(1)通过证明BE⊥平面PAC得出平面BED⊥平面PAC;
(2)由DE∥PA得出DE⊥平面ABC,故DE⊥EF,DE⊥BE,于是∠FEB为所求二面角的平面角,根据△BEF为等腰直角三角形得出二面角的度数;
(3)证明BC⊥平面PAB得出∠CPB为所求角,利用勾股定理得出BC,PB即可得出tan∠CPB.
【解答】证明:(1)∵PA⊥平面ABC,BE?平面ABC, ∴PA⊥BE.
∵AB=BC,E为AC的中点, ∴BE⊥AC,
又PA?平面PAC,AC?平面PAC,PA∩AC=A, ∴BE⊥平面PAC,又BE?平面BED, ∴平面BED⊥平面PAC. (2)∵D,E是PC,AC的中点, ∴DE∥PA,又PA⊥平面ABC,
∴DE⊥平面ABC,∵EF?平面ABC,BE?平面ABC, ∴DE⊥EF,DE⊥BE.
∴∠FEB为二面角F﹣DE﹣B的平面角. ∵E,F分别是AC,AB的中点,AB=AC,
∴EF=BC=AB=BF,EF∥BC. 又AB⊥BC,∴BF⊥EF,
∴△BEF为等腰直角三角形,∴∠FEB=45°. ∴二面角F﹣DE﹣B为45°.
(3)∵PA⊥平面ABC,BC?平面ABC,
∴PA⊥BC,又BC⊥AB,PA?平面PAB,AB?平面PAB,PA∩AB=A, ∴BC⊥平面PAB.
∴∠CPB为直线PC与平面PAB所成的角. ∵PA=6,∴PE=∴AB=BC=8. ∴PB=∴tan∠CPB=
=10. =.
=3,又DF=5,∴EF=
=4.
【点评】本题考查了线面垂直,面面垂直的判定,空间角的计算,做出空间角是解题关键,属于中档题.
19.(14分)(2016红桥区一模)已知椭圆C:左顶点A与右焦点F的距离(1)求椭圆C的方程;
(2)过右焦点F作斜率为k的直线l与椭圆C交于M,N两点,P(2,1)为定点,当△MNP的面积最大时,求l的方程. 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】(Ⅰ)由
,左顶点A与右焦点F的距离
.可得=
a+c=2+,
,
.
(a>b>0)的离心率
,
又a2=b2+c2,解出即可得出.
(Ⅱ)过右焦点F(2,0)斜率为k的直线l:y=k(x﹣2),代入椭圆方程可得:(1+5k2)x2﹣20k2x+20k2﹣5=0,y1)Ny2)设点M(x1,,(x2,.利用根与系数的关系可得:|MN|=