(2)将函数f(x)=2(+)?﹣2m2﹣1的图象向右平移象,若函数g(x)在[0,
]上有零点,求m的取值范围.
个单位得到函数g(x)的图
【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;平面向量共线(平行)的坐标表示;三角函数中的恒等变换应用. 【分析】(1)利用诱导公式可求m,利用平面向量共线的坐标表示可求tanx,利用同角三角函数基本关系式即可化简求值.
(2)由平面向量数量积的运算和三角函数恒等变换的应用可求函数f(x)的解析式,利用函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换可求g(x),根据x的范围,可求2sin(2x﹣令g(x)=0即可解得m的取值范围. 【解答】(本题满分为12分) 解:(1)∵m=,∥,… ∴3sinx+cosx=0,得tanx=﹣,… ∴cos2x﹣sin2x=
)的范围,
==…
sinxcosx+2cos2x﹣2m﹣1
(2)∵f(x)=2(+)?﹣2m2﹣1=2=
sin2x+cos2x﹣2m=2sin(2x+
+
)﹣2m,…
)﹣2m,…
∴g(x)=2sin(2x﹣∵x∈[0,∴2x﹣
],
,
)﹣2m=2sin(2x﹣
∈[﹣],则2sin(2x﹣
),
)∈[﹣1,2],…
令g(x)=0,可得2m=2sin(2x﹣∴2m∈[﹣1,2],…
∴m的取值范围是[﹣,1]…
17.在如图所示的几何体中,四边形BB1C1C是矩形,BB1⊥平面ABC,A1B1∥AB,AB=2A1B1,E是AC的中点. (1)求证:A1E∥平面BB1C1C;
(2)若AC=BC=2,AB=2BB1=2,求二面角A﹣BA1﹣E的余弦值.
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【考点】二面角的平面角及求法;直线与平面平行的判定. 【分析】(1)取AB的中点F,连结EF,A1F,推导出FA1∥BB1,EF∥CB,由此能证明平面A1EF∥平面BB1C1C.
(2)连结CF,则CF⊥AB,以F为原点,FC为x轴,FB为y轴,FA1为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角A﹣BA1﹣E的余弦值. 【解答】证明:(1)取AB的中点F,连结EF,A1F, ∵AB=2A1B1,∴BF=A1B1, ∵A1B1∥AB,∴FA1∥BB1,
∵EF是△ABC的中位线,∴EF∥CB,
∵EF∩FA1=F,∴平面A1EF∥平面BB1C1C. 解:(2)连结CF,则CF⊥AB,
以F为原点,FC为x轴,FB为y轴,FA1为z轴,建立空间直角坐标系, 则A(0,﹣1,0),A1(0,0,1),B(0,1,0),C(,0,0), ∴E(
,﹣,0),
=(0,﹣1,1),
=(
,﹣,0),
设平面A1BE的一个法向量为=(x,y,z), 则
,取y=1,得=(
,1,1),
平面ABA1的法向量=(0,0,1), 设二面角A﹣BA1﹣E的平面角为θ, 则cosθ=
=
=
.
∴二面角A﹣BA1﹣E的余弦值为
.
18.机动车驾驶证考试分理论考试和实际操作考试两部分进行,每部分考试成绩只记“合格”与“不合格”,两部分都“合格”者,则机动车驾驶证考试“合格”(并颁发机动车驾驶证).甲、乙、丙三人在理论考试中“合格”的概率依次为,,,在实际操作中“合格”的概率依次为,,,所有考试是否合格相互之间没有影响.
(1)求这3人进行理论与实际操作两项考试后,恰有2人获得(机动车驾驶证)的概率;
(2)用X表示甲、乙、丙三人在理论考试中合格的人数,求X的分布列和数学期望E(X).
【考点】离散型随机变量的期望与方差;离散型随机变量及其分布列. 【分析】(1)记“甲获得《机动车驾驶证》”为事件A《“乙获得《机动车驾驶证》”为事件B,“丙获得《机动车驾驶证》”为事件C,“这3人进行理论与实际操作两项考试后,恰有2人
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获得(机动车驾驶证)”为事件D,由P(D)=P(AB)+P(AC)+P(BC),能求出这3人进行理论与实际操作两项考试后,恰有2人获得(机动车驾驶证)的概率.
(2)由题意得X的可能取值为0,1,2,3,分别求出相应的概率,由此能求出X的分布列和E(X). 【解答】解:(1)记“甲获得《机动车驾驶证》”为事件A《“乙获得《机动车驾驶证》”为事件B,
“丙获得《机动车驾驶证》”为事件C,“这3人进行理论与实际操作两项考试后,恰有2人获得(机动车驾驶证)”为事件D, 则P(A)=
=,P(B)=
=,P(C)=
=,
则P(D)=P(AB)+P(AC)+P(BC) =
+
+
=
.
(2)由题意得X的可能取值为0,1,2,3, P(X=0)=P(X=1)=P(X=2)=P(X=3)=
∴X的分布列为: X 0 P E(X)=
19.数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n(n+1)(n∈N+)数列{bn}满足an=
+
+
+=
, =
,
++
==
, ,
1 =
.
2 3 +…+
(1)求数列{bn}的通项公式; (2)令cn=
(n∈N+),求数列{cn}的前n项和Tn.
【考点】数列的求和;数列递推式.
【分析】(1)当n≥2时利用an=Sn﹣Sn﹣1计算,进而可知an=2n,进而利用作差可知=2,计算即得结论;
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(2)通过(1)可知cn=n项和Qn=
=n+n?3n(n∈N+),利用错位相减法计算可知数列{n?3n}的前,进而利用分组求和法计算即得结论.
【解答】解:(1)依题意,当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=n(n+1)﹣(n﹣1)n=2n,
又∵当n=1时,a1=S1=2满足上式, ∴an=2n, ∵an=
+
+
+…+
,
∴当n≥2时,an﹣1=
+++…+,
两式相减得: =2n﹣2(n﹣1)=2,
又∵=2满足上式, =2,bn=2+2?3n;
=n+n?3n(n∈N+),
∴
(2)由(1)可知cn=
令Qn为数列{n?3n}的前n项和,则
Qn=1?3+2?32+3?33+…+n?3n,
3Qn=1?32+2?33+…+(n﹣1)?3n+n?3n+1, 两式相减得:﹣2Qn=3+32+33+…+3n﹣n?3n+1 =
﹣n?3n+1,
∴Qn=
,
∴数列{cn}的前n项和Tn=Qn+
=+.
20.过抛物线L:x2=2py(p>0)的焦点F且斜率为的直线与抛物线L在第一象限的交点为P,且|PF|=5
(1)求抛物线L的方程;
(2)设直线l:y=kx+m与抛物线L交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点.
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(ⅰ)若k=2,线段AB的垂直平分线分别交y轴和抛物线L于M,N两点,(M,N位于直线l两侧),当四边形AMBN为菱形时,求直线l的方程;
(ⅱ)若直线l过点,且交x轴于点C,且=a, =b,对任意的直线l,a+b是否为定值?若是,求出a+b的值,若不是,说明理由. 【考点】直线与圆锥曲线的综合问题. 【分析】(1)过P作PA⊥y轴于点A,则cos由此能求出抛物线方程.
(2)(i)直线l的方程为y=2x+m,联立
,得x2﹣8x﹣4m=0,由此利用根的判别
,由抛物线的定义得
,
式、韦达定理、中点坐标公式,结合已知条件能求出直线l的方程. (ii)由题意直线l的方程为y=kx+1,l与x轴交点为C(﹣,0),由
,得x2﹣
4kx﹣4=0,由此利用根的判别式、韦达定理、向量知识,结合已知条件能求出对任意的直线l,a+b为定值﹣1. 【解答】解:(1)设P(x0,y0),过P作PA⊥y轴于点A, ∵直线PF的斜率为,∴cos∵|PF|=5,∴|AF|=3,即由抛物线的定义得
, ,解得p=2,
,
∴抛物线方程为x2=4y. (2)(i)直线l的方程为y=2x+m, 联立
,消y得x2﹣8x﹣4m=0,
令△=64+16m>0,解得m>﹣4, ∴x1+x2=8,x1x2=﹣4m, ∴
,
∴AB的中点坐标为Q(4,8+m),
∴AB的垂直平分线方程为y=﹣(8+m)=﹣(x﹣4), ∴M(0,m+10),
∵四边形AMBN在菱形,M,N关于Q(4,8+m)对称, ∴N点坐标为N(8,m+6),且N点在抛物线上, ∴64=4(m+6),即m=10. ∴直线l的方程为y=2x+10.
(ii)由题意直线l的斜率一定不为0,其方程为y=kx+1,
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