即4||2﹣4||+4=12,解得||=2. 故答案为:2.
15.已知中心在坐标原点的椭圆C的右焦点为F(1,0),点F关于直线y=x的对称点在
椭圆C上,则椭圆C的方程为 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】设椭圆的方程为
+
+=1 .
=1(a>b>0),由题意可得c=1,设点F(1,0)关于直
线y=x的对称点为(m,n),由两直线垂直的条件:斜率之积为﹣1,以及中点坐标公式,解方程可得a,b,进而得到椭圆方程. 【解答】解:设椭圆的方程为由题意可得c=1,即a2﹣b2=1,
设点F(1,0)关于直线y=x的对称点为(m,n), 可得
=﹣2,且n=?
, +
=1(a>b>0),
解得m=,n=,即对称点为(,). 代入椭圆方程可得解得a2=,b2=,
+
=1,
可得椭圆的方程为+=1.
故答案为:
+=1.
16.在△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C的对边,a+c=4,(2﹣cosA)tan=sinA,则△ABC的面积的最大值为 . 【考点】余弦定理;正弦定理.
【分析】使用半角公式化简条件式,利用正弦定理得出a,b,c的关系,使用海伦公式和基本不等式得出面积的最大值.
【解答】解:在△ABC中,∵(2﹣cosA)tan=sinA,∴(2﹣cosA)
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=sinA,
即2sinB=sinA+sinAcosB+cosAsinB=sinA+sinC, ∴2b=a+c=4,∴b=2. ∵a+c=4,∴a=4﹣c. ∴S=
∵(3﹣c)(c﹣1)≤
=
=1,
∴S≤.
故答案为:.
三.解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17.设Sn是数列{an}的前n项和,已知a1=3,an+1=2Sn+3(n∈N) (I)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)令bn=(2n﹣1)an,求数列{bn}的前n项和Tn. 【考点】数列的求和;数列递推式. 【分析】(I)利用递推关系与等比数列的通项公式即可得出; (II)利用“错位相减法”与等比数列的其前n项和公式即可得出. 【解答】解:(I)∵an+1=2Sn+3,∴当n≥2时,an=2Sn﹣1+3, ∴an+1﹣an=2(Sn﹣Sn﹣1)=2an,化为an+1=3an.
∴数列{an}是等比数列,首项为3,公比为3. ∴an=3n.
(II)bn=(2n﹣1)an=(2n﹣1)?3n,
∴数列{bn}的前n项和Tn=3+3×32+5×33+…+(2n﹣1)?3n, 3Tn=32+3×33+…+(2n﹣3)?3n+(2n﹣1)?3n+1, ∴﹣2Tn=3+2(32+33+…+3n)﹣(2n﹣1)?3n+1=2n)?3n+1﹣6,
∴Tn=(n﹣1)?3n+1+3.
18.班主任为了对本班学生的考试成绩进行分折,决定从本班24名女同学,18名男同学中随机抽取一个容量为7的样本进行分析.
(I)如果按照性别比例分层抽样,可以得到多少个不同的样本?(写出算式即可,不必计算出结果)
(Ⅱ)如果随机抽取的7名同学的数学,物理成绩(单位:分)对应如表:
2 3 4 5 6 7 学生序号i 1 数学成绩 60 65 70 75 85 87 90 xi 物理成绩 70 77 80 85 90 86 93 yi (i)若规定85分以上(包括85分)为优秀,从这7名同学中抽取3名同学,记3名同学中数学和物理成绩均为优秀的人数为ξ,求ξ的分布列和数学期望;
(ii)根据上表数据,求物理成绩y关于数学成绩x的线性回归方程(系数精确到0.01); 若班上某位同学的数学成绩为96分,预测该同学的物理成绩为多少分?
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﹣3﹣(2n﹣1)?3n+1=(2﹣
附:回归直线的方程是:,其中b=,a=.
76 83 812 526 【考点】离散型随机变量的期望与方差;线性回归方程;离散型随机变量及其分布列. 【分析】(Ⅰ)根据分层抽样的定义建立比例关系即可得到结论. (Ⅱ)(i)ξ的取值为0,1,2,3,计算出相应的概率,即可得ξ的分布列和数学期望. (ii)根据条件求出线性回归方程,进行求解即可.
【解答】(Ⅰ)解:依据分层抽样的方法,24名女同学中应抽取的人数为18名男同学中应抽取的人数为故不同的样本的个数为
.
18=3名,
名,
(Ⅱ) (ⅰ)解:∵7名同学中数学和物理成绩均为优秀的人数为3名, ∴ξ的取值为0,1,2,3. ∴P(ξ=0)=
=
,P(ξ=1)=
=
,P(ξ=2)=
=
,P(ξ=3)=
=
,
∴ξ的分布列为
ξ 0 1 2 P Eξ=0×
+1×
3 +3×0.65,a=
=.
=83﹣0.65×75=33.60.
+2×
(ⅱ)解:∵b=
∴线性回归方程为=0.65x+33.60 当x=96时, =0.65×96+33.60=96.
可预测该同学的物理成绩为96分.
19.如图,在多面体ABCDM中,△BCD是等边三角形,△CMD是等腰直角三角形,∠CMD=90°,平面CMD⊥平面BCD,AB⊥平面BCD. (Ⅰ)求证:CD⊥AM;
(Ⅱ)若AM=BC=2,求直线AM与平面BDM所成角的正弦值.
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【考点】直线与平面所成的角;空间中直线与直线之间的位置关系. 【分析】(I)取CD的中点O,连接OB,OM,则可证OM∥AB,由CD⊥OM,CD⊥OB得出CD⊥平面ABOM,于是CD⊥AM;
(II)以O为原点建立空间直角坐标系,求出和平面BDM的法向量,则直线AM与平面BDM所成角的正弦值为|cos<
>|.
【解答】(Ⅰ)证明:取CD的中点O,连接OB,OM. ∵△BCD是等边三角形, ∴OB⊥CD.
∵△CMD是等腰直角三角形,∠CMD=90°, ∴OM⊥CD.
∵平面CMD⊥平面BCD,平面CMD∩平面BCD=CD,OM?平面CMD, ∴OM⊥平面BCD. 又∵AB⊥平面BCD, ∴OM∥AB.
∴O,M,A,B四点共面.
∵OB∩OM=O,OB?平面OMAB,OM?平面OMAB, ∴CD⊥平面OMAB.∵AM?平面OMAB, ∴CD⊥AM.
(Ⅱ)作MN⊥AB,垂足为N,则MN=OB. ∵△BCD是等边三角形,BC=2, ∴,CD=2. 在Rt△ANM中,
∵△CMD是等腰直角三角形,∠CMD=90°, ∴
.
.
∴AB=AN+NB=AN+OM=2.
以点O为坐标原点,以OC,BO,OM为坐标轴轴建立空间直角坐标系O﹣xyz, 则M(0,0,1),,D(﹣1,0,0),. ∴
,
,
.
设平面BDM的法向量为=(x,y,z), 由n?
,n?
,∴
,
令y=1,得=. 设直线AM与平面BDM所成角为θ,
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则==.
∴直线AM与平面BDM所成角的正弦值为.
20.已知点F(1,0),点A是直线l1:x=﹣1上的动点,过A作直线l2,l1⊥l2,线段AF的垂直平分线与l2交于点P. (Ⅰ)求点P的轨迹C的方程;
(Ⅱ)若点M,N是直线l1上两个不同的点,且△PMN的内切圆方程为x2+y2=1,直线PF的斜率为k,求
的取值范围.
【考点】直线与圆锥曲线的综合问题. 【分析】(Ⅰ)点P到点F(1,0)的距离等于它到直线l1的距离,从而点P的轨迹是以点F为焦点,直线l1:x=﹣1为准线的抛物线,由此能求出曲线C的方程. (Ⅱ)设P(x0,y0),点M(﹣1,m),点N(﹣1,n),直线PM的方程为(y0﹣m)x﹣(x0+1)y+(y0﹣m)+m(x0+1)=0,△PMN的内切圆的方程为x2+y2=1,圆心(0,0)到直线PM的距离为1,由x0>1,得(x0﹣1)m2+2y0m﹣(x0+1)=0,同理,
,由此利用韦达定理、弦长公式、直线斜率,结合已知
条件能求出
的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)∵点F(1,0),点A是直线l1:x=﹣1上的动点,过A作直线l2,l1⊥l2,线段AF的垂直平分线与l2交于点P,
∴点P到点F(1,0)的距离等于它到直线l1的距离,
∴点P的轨迹是以点F为焦点,直线l1:x=﹣1为准线的抛物线, ∴曲线C的方程为y2=4x. (Ⅱ)设P(x0,y0),点M(﹣1,m),点N(﹣1,n), 直线PM的方程为:y﹣m=
(x+1),
化简,得(y0﹣m)x﹣(x0+1)y+(y0﹣m)+m(x0+1)=0, ∵△PMN的内切圆的方程为x2+y2=1, ∴圆心(0,0)到直线PM的距离为1,即
=1,
∴=
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,