(2) 已知横坐标分别为?1、1、5的三点M、
N、P都在函数f(x)的图像上,求
sin?MNP的值.
解:(1)由图可知,A?1 , ?????????????????????1分
最小正周期T?4?2?8,
π. ?????????????3分
?4πππ又f(1)?sin(??)?1 ,且????
422ππ3ππππ所以?????,???,??. ???????5分
444424π 所以f(x)?sin(x?1). ????????6分
4ππ(2) 解法一: 因为f(?1)?sin(?1?1)?0,f(1)?sin(1?1)?1,
44πf(5)?sin(5?1)??1,
4所以T?2π?8,??所以M(?1,0),N(1,1),P(5,?1), ??????????????????8分
MN?5,MP?37,PN?20,
从而cos?MNP?5?20?373??, ??????????????????10分
525?204. ???????12分 52由?MNP??0,π?,得sin?MNP?1?cos?MNP?解法二: 因为f(?1)?sinππ(?1?1)?0,f(1)?sin(1?1)?1, 44πf(5)?sin(5?1)??1,
4所以M(?1,0),N(1,1),P(5,?1), ??????????????????8分
??????????????????NM?(?2,?1),NP?(4,?2),NM?NP??6,
?????????NM?5,NP?20?25, ?????????NM?NP?63??. ?????????10分 则cos?MNP???????????55?25NM?NP2由?MNP??0,π?,得sin?MNP?1?cos?MNP?4. ?????12分 5【说明】 本小题主要考查了三角函数f(x)?Asin(?x??)的图象与性质,以及余弦定理,同角三角
函数关系式,平面向量的数量积等基础知识,考查了简单的数学运算能力. 17.(本小题满分13分)
随机调查某社区80个人,以研究这一社区居民在20:00?22:00时间段的休闲方式与性别的关系,得到下面的数据表: 性别 休闲方式 看电视 看书 合计 男 女 合计 10 10 20 50 10 60 60 20 80 (1)将此样本的频率估计为总体的概率,随机调查3名在该社区的男性,设调查的3人在这一时间段以看书为休闲方式的人数为随机变量X,求X的分布列和期望;
(2)根据以上数据,能否有99%的把握认为“在20:00?22:00时间段的休闲方式与性别有关系”?
n(ad?bc)2参考公式:K? ,其中n?a?b?c?d.
(a?b)(c?d)(a?c)(b?d)2参考数据: P(K2?k0) 0.15 0.10 2.706 0.05 3.841 0.025 5.024 0.010 6.635 k0 为p?
2.072 解:(1)依题意,随机变量X的取值为:0,1,2,3,且每个男性在这一时间段以看书为休闲方式的概率5
. ????????????????2分 6
150131125方法一:P(X?0)?C3()?,P(X?1)?C3()()?,
62166672 1525125353P(X?2)?C32()()2?,P(X?3)?C3()?. ?????6分
66726216? X的分布列为: 0 1 2 3 X5125125P72 216 72 216 15251255?EX?0??1??2??3??. ???????????8分
216727221625方法二:根据题意可得X~B(3,), ??????????????4分
615?P(X?k)?C3k()3?k()k,k?0,1,2,3. ??????????????6分
6655 ?EX?np?3??. ????????????????8分
62
(2) 提出假设H0:休闲方式与性别无关系.
根据样本提供的2?2列联表得
n(ad?bc)280?(10?10?10?50)280k????8.889?6.635.
(a?b)(c?d)(a?c)(b?d)60?20?20?6092因为当H0成立时,K?6.635的概率约为0.01,所以我们有99%的把握认为“在20:00?22:00时间段性别与休闲方式有关”. ?????????13分
【说明】本题主要考察读图表、随机事件的概率、二项分布以及数学期望、独立性检验等基础知识,
考查运用概率统计知识解决简单实际问题的能力,数据处理能力和应用意识. 18.(本小题满分13分)
如图,平行四边形ABCD中,AB?BD,AB?2,BD?2,沿BD将?BCD折起,使二面角
A?BD?C是大小为锐角?的二面角,设C在平面ABD上的射影为O. (1)当?为何值时,三棱锥C?OAD的体积最大?最大值为多少?
C (2)当AD?BC时,求?的大小.
A
D
C
O B
A B D
解:(1)由题知OD为CD在平面ABD上的射影, ∵BD?CD,CO?平面ABD,∴BD?OD,
∴?ODC??, ?????????2分
111VC?AOD?S?AOD?OC???OD?BD?OC
33222??OD?OC??CD?sin??CD?cos? ??????4分 6622, ????????5分 ??sin2?≤33当且仅当sin2??1,即??45?时取等号,
∴当??45?时,三棱锥O?ACD的体积最大,最大值为(2)(法一)连接OB, ????????7分 ∵CO?平面ABD,AD?BC, ∴AD?平面BOC,
∴AD?OB, ?????????9分 ∴?OBD??ADB?90?, 故?OBD??DAB,
∴Rt?ABD∽Rt?BDO, ??????11分 ∴
2. ????6分 3C
O ODBD?, BDAB22BD(2)∴OD???1, ???????????????????12分
AB2z OD1?,得??60?.???????13分 在Rt?COD中,cos??CD2(法二) 过O作OE?AB于E,则OEBD为矩形, 以O为原点,OE,OD,OC所在直线分别为x轴、 y轴、z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
O C A
B
D y A x E B 则O(0,0,0),D(0,2cos?,0),A(2,2cos??2,0),
B(2,2cos?,0),C(0,0,2sin?), ???9分
于是AD?(?2,2,0),BC?(?2,?2cos?,2sin?), ?????10分 由AD?BC,得AD?BC?0,
∴(?2)?(?2)?2?(?2cos?)?0?2sin??0, ????????12分 得cos??1,又?为锐角,∴??60? . ????????????13分 2【说明】本题主要考察空间点、线、面位置关系,棱锥的体积、二面角及三角函数等基础知识,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力,考查用向量方法解决数学问题的能力. 19.(本小题满分14分)
x2y23如图,已知椭圆C:2?2?1(a?b?0)的离心率为,以椭圆C的左顶点T为圆心作圆T:
ab2(x?2)2?y2?r2(r?0),设圆T与椭圆C交于点M与点N.
(1)求椭圆C的方程;
????????(2)求TM?TN的最小值,并求此时圆T的方程;
(3)设点P是椭圆C上异于M,N的任意一点,且直线MP,NP分别与x轴交于点R,S,O为坐标原
y点,求证:OR?OS为定值.
MP解:(1)依题意,得a?2,e?c3, R?a2TNSOx?c?3,b?a2?c2?1;
x2?y2?1 . ???????????????3分 故椭圆C的方程为4(2)方法一:点M与点N关于x轴对称,设M(x1,y1),N(x1,?y1), 不妨设y1?0.
x由于点M在椭圆C上,所以y1?1?1. (*) ????????4分
422由已知T(?2,0),则TM?(x1?2,y1),TN?(x1?2,?y1),
x52?TM?TN?(x1?2,y1)?(x1?2,?y1)?(x1?2)?y1 ?(x1?2)?(1?1)?x1?4x1?3
442222581(x1?)2?. ??????????????6分 455????????81由于?2?x1?2,故当x1??时,TM?TN取得最小值为?.
55383132由(*)式,y1?,故M(?,),又点M在圆T上,代入圆的方程得到r?.
555251322故圆T的方程为:(x?2)?y?. ????????8分
25?方法二:点M与点N关于x轴对称,故设M(2cos?,sin?),N(2cos?,?sin?), 不妨设sin??0,由已知T(?2,0),则
2s?2)2?sin??5co2s??8co?s?3 TM?TN?(2cos??2,sin?)?(2cos??2,?sin?) ?(2co?41?5(cos??)2?. ????????????????????6分
55????????4183故当cos???时,TM?TN取得最小值为?,此时M(?,),
5555132又点M在圆T上,代入圆的方程得到r?.
251322故圆T的方程为:(x?2)?y?. ????????8分
25(3) 方法一:设P(x0,y0),则直线MP的方程为:y?y0?y0?y1(x?x0),
x0?x1令y?0,得xR?22x1y0?x0y1xy?x0y1, 同理:xS?10, ????????10分
y0?y1y0?y122故xR?xS?x1y0?x0y1y0?y122 (**) ????????11分
2222又点M与点P在椭圆上,故x0?4(1?y0),x1?4(1?y1),????????12分 代入(**)式,得: xR?xS?4(1?y1)y0?4(1?y0)y1y0?y1222222?4(y0?y1)y0?y12222?4.
所以OR?OS?xR?xS?xR?xS?4为定值. ????????14分 方法二:设M(2co?s??0,P(2cos?,sin?),其中,?sinN),?(2?co?s,,不妨设sin