考点: 直角三角形的射影定理. 专题: 计算题;压轴题.
分析: 先利用AB为圆的直径,判断出△ABC为直角三角形,进而利用射影定理求得AD,最后根据AB=AD+BD求得AB,则圆的半径可求. 解答: 解:AB为圆的直径, ∴∠ACB=90°
在Rt△ABC中由射影定理可知CD=BD×AD, ∴16=8×AD, ∴AD=2, ∴半径=
=5
2
故答案为:5
点评: 本题主要考查了直角三角形中射影定理的应用.应熟练掌握射影定理中的公式及变形公式.
三、解答题(共6小题,满分80分) 16.(12分)已知函数f(x)=sin(x+(1)求f(﹣
)的值;
),求f(2θ﹣
). ).
(2)若cosθ=,θ∈(0,
考点: 两角和与差的正弦函数. 专题: 三角函数的求值.
分析: (1)把x=﹣代入函数解析式即可.
)的表达式并利用两角和公式整理,根据cosθ的值,求
)的解析式.
(2)根据函数解析式求得f(2θ﹣
得sinθ的值,进而根据二倍角公式分别求得sin2θ和cos2θ的值,代入f(2θ﹣解答: 解:(1)f(﹣(2)f(2θ﹣
)=sin(﹣
+
+
)=sin(﹣
)=
)=﹣.
(sin2θ﹣cos2θ),
)=sin(2θ﹣)=sin(2θ﹣
因为cosθ=,θ∈(0,),所以sinθ=,
所以sin2θ=2sinθcosθ=所以f(2θ﹣
)=
,cos2θ=cosθ﹣sinθ=(sin2θ﹣cos2θ)=(
﹣
22
, )×
=
.
点评: 本题主要考查了两角和公式和二倍角公式的应用.考查了学生对基础知识的灵活运用. 17.(12分)某工厂招聘工人,在一次大型的招聘中,其中1000人的笔试成绩的频率分布直方图如图所示,按厂方规定85分以上(含85分)可以直接录用. (1)下表是这次笔试成绩的频数分布表,求正整数a,b的值; 区间 [75,80) [80,85) [85,90) [90,95) [95,100) 人数 50 a 350 300 b
(2)现在用分层抽样的方法从这1000人中抽取40人的笔试成绩进行分析,求可以直接录用的人数;
(3)在(2)中抽取的40名招聘的人中,随机选取2名参加面试,记“可以直接录用的人数”为X,求X的分布列与数学期望.
考点: 频率分布直方图;离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差. 专题: 概率与统计.
分析: (1)根据频率、频数与样本容量的关系,求出a、b的值; (2)求出85分以上(含85分)的频数即可;
(3)求出X的可能取值,计算对应的概率,列出X的分布列,求出数学期望EX. 解答: 解:(1)根据题意,a=0.04×5×1000=200, b=0.02×5×1000=100;
(2)设可以直接录用的人数为,则=,
解得x=30,
即可以直接录用的人数为30名;
(3)根据题意,X的取值为0,1,2; ∴P(X=0)=
=
,
P(X=1)==,
P(X=2)==;
∴随机变量X的分布列为: X 0 P ∴EX=0×
+1×
+2×
=,
1
2
即X的数学期望为.
点评: 本题考查了频率分布直方图的应用问题,也考查了离散型随机事件的分布列与数学期望的问题,是基础题.
18.(14分)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面ABB1A1,ACC1A1均为正方形,∠BAC=90°,点D是棱B1C1的中点.
(Ⅰ)求证:A1D⊥平面BB1C1C; (Ⅱ)求证:AB1∥平面A1DC;
(Ⅲ)求二面角D﹣A1C﹣A的余弦值.
考点: 二面角的平面角及求法;直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定. 专题: 综合题.
分析: (I)由已知中侧面ABB1A1,ACC1A1均为正方形,由正方形的几何特征结合线面垂直的判定,易得AA1⊥平面ABC,即三棱柱ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,再由点D是棱B1C1的中点,结合等腰三角形“三线合一”,及直三棱柱的几何特征,结合线面垂直的判定定理,即
可得到A1D⊥平面BB1C1C;
(Ⅱ)连接AC1,交A1C于点O,连接OD,由正方形的几何特征及三角形中位线的性质,可得OD∥AB1,进而结合线面平行的判定定理,我们易得,AB1∥平面A1DC;
(Ⅲ)因为AB,AC,AA1两两互相垂直,故可以以A坐标原点,建立空间坐标系,求出几何体中各顶点的坐标,进而求出平面DA1C与平面A1CA的法向量,代入向量夹角公式,即可得到答案.
解答: (Ⅰ)证明:因为侧面ABB1A1,ACC1A1均为正方形,
所以AA1⊥AC,AA1⊥AB,
所以AA1⊥平面ABC,三棱柱ABC﹣A1B1C1是直三棱柱. 因为A1D?平面A1B1C1,所以CC1⊥A1D 又因为A1B1=A1C1,D为B1C1中点, 所以A1D⊥B1C1. 因为CC1∩B1C1=C1,
所以A1D⊥平面BB1C1C.
(Ⅱ)证明:连接AC1,交A1C于点O,连接OD,
因为ACC1A1为正方形,所以O为AC1中点,又D为B1C1中点, 所以OD为△AB1C1中位线,所以AB1∥OD, 因为OD?平面A1DC,AB1?平面A1DC, 所以AB1∥平面A1DC.
(Ⅲ)解:因为侧面ABB1A1,ACC1A1均为正方形,∠BAC=90°, 所以AB,AC,AA1两两互相垂直,如图所示建立直角坐标系A﹣xyz. 设AB=1,则
.
,(9分)
设平面A1DC的法向量为n=(x,y,z),则有取x=1,得n=(1,﹣1,﹣1).
又因为AB⊥平面ACC1A1,所以平面ACC1A1的法向量为
,,x=﹣y=﹣z,
,
,
因为二面角D﹣A1C﹣A是钝角, 所以,二面角D﹣A1C﹣A的余弦值为
.
点评: 本题考查的知识点是二面角的平面角的求法,直线与平面平行的判定,直线与平面垂直的判定,其中熟练掌握线面关系的判定、性质、定义及几何特征是解答线面关系判定的关键,而利用向量法求二面角的关键是建立适当的坐标系.
19.(14分)已知各项均为正数的数列{an}的前n项和为Sn满足4Sn=a(1)求a1的值;
(2)求{an}的通项公式; (3)求证:
+
+…+
<2,n∈N.
Φ
+2an.
考点: 数列的求和;数列递推式. 专题: 等差数列与等比数列.
分析: (1)4Sn=a+2an.令n=1,可得+2a1,解出即可.
(2)当n≥2时,4an=4Sn﹣4Sn﹣1,化为(an+an﹣1)(an﹣an﹣1﹣2)=0,可得an﹣an﹣1=2,利用等差数列的通项公式即可得出. (3)当n=1时,即可得出.
解答: (1)解:∵4Sn=a
+2an.令n=1,可得
﹣
+2a1,a1>0,解得a1=2.
,
=1<2成立.当n≥2时,
=
.利用“裂项求和”
(2)解:当n≥2时,4an=4Sn﹣4Sn﹣1=化为(an+an﹣1)(an﹣an﹣1﹣2)=0, ∵an>0,an﹣1>0, ∴an﹣an﹣1=2,
∴数列{an}是等差数列, ∴an=2+2(n﹣1)=2n. (3)证明:当n=1时,
=1<2成立.
当n≥2时,=.
∴++…+=+…+<
1+++…+=2<2.
点评: 本题考查了递推式的应用、等差数列的通项公式、“裂项求和”方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
20.(14分)已知椭圆
+
=1(a>b>0)过点(1,
),F1,F2分别为椭圆的左、右焦
点,且F1、F2距离为2.