三.解答题:本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
(17)(本小题满分10分)
△ABC中,D为边BC上的一点,BD=33, ,.求AD.
【命题意图】本题着重考查了正弦定理,三角形外角定理以及正弦的和角公式.
【参考答案】
解:
由
由已知得,
从而
.
由正弦定理得
,
所以
.
【点评】本题考查解三角形中的三角函数,这是近几年高考题目中的热点,可涉及三角恒等变换公式,和差倍半公式,向量数量积,夹角,长度,面积公式以及正余弦定理等等,考查逻辑思维能力和等价转化能力,和08年全国2卷相似,也是一大命题方向,应予以高度重视.
(18)(本小题满分12分)
已知是各项均为正数的等比数列,且
,.
(Ⅰ) 求的通项公式;
(Ⅱ)设,求数列的前项和.
(19)(本小题满分12分)
如图,直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=BC,AA1=AB,D为BB1的中点,E为AB1上的一点,AE=3EB1.
(Ⅰ)证明:DE为异面直线AB1与CD的公垂线;
(Ⅱ)设异面直线AB1与CD的夹角为45o,求二面角A1-AC1-B1的大小.
【命题意图】本题考查直棱柱概念,异面直线距离的定义和二面角求法.
【参考答案】
解法一:
(Ⅰ)连结,记与的交点为F.因为面为正方形,故,且.又,所以,又D为的中点,故.
作,G为垂足,由AC=BC知,G为AB中点.
又由底面面,得.
连结DG,则,故,由三垂线定理,得.
所以DE为异面直线与CD的公垂线.
(Ⅱ)因为,故为异面直线与的夹角,.
设AB=2,则,,,.
作,H为垂足,因为底面,故,
又作,K为垂足,连结,由三垂线定理,得,因此为二面角的平面角.
.
则 ,
即 .
令.
设平面的法向量为,
则 ,即.
令,
所以 .
由于等于二面角的平面角,
所以二面角的大小为.
【点评】本题着重考查空间思维能力和逻辑推理能力,这类题目是历年高考必考题目,中档难度. 引入空间向量后,可以用代数的方法研究几何图形,降低了传统几何解法添加辅助线的难度,夹角和距离均可利用公式求值,但建系是关键,考生需要好好掌握代数解法.
(20)(本小题满分12分)
如图,由M到N的电路中有4个元件,分别标为T1,T2,T3,T4,电流能通过T1,T2,T3的概率都是,电流能通过T4的概率是0.9,电流能否通过各元件相互独立.已知T1,T2,T3中至少有一个能通过电流的概率为0.999.
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)求电流能在M与N之间通过的概率.
【命题意图】本题考查相互独立事件的概率,背景新颖,题意明确.
【参考答案】
(21)(本小题满分12分)
已知函数.
(Ⅰ)设,求的单调区间;
(Ⅱ)设在区间(2,3)中至少有一个极值点,求的取值范围.
【命题意图】本题考查利用导数研究三次函数的图象和性质,单调区间的求法,取极值的充要条件.
【参考答案】
解:
(22)(本小题满分12分)
已知斜率为1的直线与双曲线C:相交于B、D两点,且BD的中点为.
(Ⅰ)求C的离心率;
(Ⅱ)设C的右顶点为A,右焦点为F,,证明:过A、B、D三点的圆与轴相切.
【命题意图】本题综合考查了双曲线的几何性质,三点共线问题以及直线和双曲线的位置关系.
【参考答案】
解:
(Ⅰ)由题设知,的方程为:,
代入C的方程,并化简,得,
设 ,
则 , ①
由为BD的中点知,故,
即 , ②
故 ,
所以C的离心率.
(Ⅱ)由①、②知,C的方程为:,
,
故不妨设,
,
,
.
又 ,
故 ,
解得,或(舍去),
故,
连结MA,则由,知,从而,且轴,因此以M为圆心,MA为半径的圆经过A、B、D三点,且在点A处与轴相切,所以过A、B、D三点的圆与轴相切.
【点评】本题着重考查直线和双曲线的位置关系,涉及交点,弦长,两点间距离问题,利用韦达定理转化,体现了数形结合思想和化归转化思想,要求考生有较强的逻辑推理能力和计算能力.常常与向量,不等式,方程等相结合,综合难度较大,具有较好的区分度.考生平时应强化分析和运算能力的训练,提高综合解题能力.