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1、每日一題 規(guī)范練(第三周)
[題目1] 在銳角△ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c.已知cos 2C=-.
(1)求sin C;
(2)當c=2a,且b=3時,求a.
解:(1)因為cos 2 C=-,即1-2sin2 C=-.
又0<C<,
所以sin C==.
(2)由(1)知sin C=,且△ABC是銳角三角形,
所以cos C==.
因為c=2a,=,
所以sin A=sin C=,cos A=.
所以sin B=sin[π-(A+C)]=sin(A+C)=sin Acos C+cos Asin C=.
因為=,b=3,
所以a=2.
[
2、題目2] 已知等比數(shù)列{an}的前n項和為Sn,公比q>1,且a2+1為a1,a3的等差中項,S3=14.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)記bn=an· log2an,求數(shù)列{bn}的前n項和Tn.
解:(1)由題意,得2(a2+1)=a1+a3.
又S3=a1+a2+a3=14,
所以2(a2+1)=14-a2,所以a2=4.
因為S3=+4+4q=14,
所以q=2或q=.
又q>1,所以公比q=2.
因此an=a2qn-2=4·2n-2=2n.
(2)由(1)知an=2n,
所以bn=an·log2an=n·2n,
所以Tn=1×21+2×22+3×23
3、+…+(n-1)×2n-1+n×2n.
所以2Tn=1×22+2×23+3×24+…+(n-1)×2n+n×2n+1.
兩式相減得-Tn=2+22+23+24+…+2n-n×2n+1=
-n×2n+1=(1-n)2n+1-2.
故Tn=(n-1)2n+1+2.
[題目3] 如圖,在三棱柱ABC-DEF中,AE與BD相交于點O,C在平面ABED內的射影為O,G為CF的中點.
(1)求證:平面ABED⊥平面GED;
(2)若AB=BD=BE=EF=2,求二面角A-CE-B的余弦值.
(1)證明:取DE中點M,連接OM,在三角形BDE中,
OM∥BE,OM=BE.
又
4、因為G為CF中點,
所以CG∥BE,CG=BE.
所以CG∥OM,CG=OM.
所以四邊形OMGC為平行四邊形.
所以GM∥CO.
因為C在平面ABED內的射影為O.
所以CO⊥平面ABED.
所以GM⊥平面ABED,
又因為GM?平面DEG,
所以平面ABED⊥平面GED.
(2)解:因為CO⊥平面ABED,
所以CO⊥AO,CO⊥OB,
又因為AB=BE,所以四邊形ABED為菱形,
所以OB⊥AO.
以O為坐標原點,,,的方向分別為x軸、y軸、z軸的正方向,建立如圖所示的空間直角坐標系Oxyz.
于是A(,0,0),B(0,1,0),
E(-,0,0),
5、C(0,0,),
=(-,-1,0),=(0,-1,).
設平面BCE的一個法向量為m=(x1,y1,z1),
即
不妨令z1=1,則y1=,x1=-1,則m=(-1,,1).
又n=(0,1,0)為平面ACE的一個法向量.
設二面角ACEB大小為θ,顯然θ為銳角,
于是cos θ=|cos 〈m,n〉|===,
故二面角A-CE-B的余弦值為.
[題目4] (2019·河南八市聯(lián)盟“領軍考試”)某商家對他所經(jīng)銷的一種商品的日銷售量(單位:噸)進行統(tǒng)計,最近50天的統(tǒng)計結果如下表:
日銷售量
1
1.5
2
天數(shù)
10
25
15
頻率
0.2
a
6、
b
若以上表中頻率作為概率,且每天的銷售量相互獨立.
(1)求5天中該種商品恰好有兩天的銷售量為1.5噸的概率;
(2)已知每噸該商品的銷售利潤為2千元,X表示該種商品某兩天銷售利潤的和(單位:千元),求X的分布列和數(shù)學期望.
解:(1)由統(tǒng)計表知,a==0.5,b==0.3.
依題意,隨機選取一天,銷售量為1.5噸的概率p=0.5.
設5天中該種商品有Y天的銷售量為1.5噸,
則Y~B(5,0.5).
所以P(Y=2)=C×0.52×(1-0.5)3==0.3125.
(2)X的可能取值為4,5,6,7,8.
P(X=4)=0.22=0.04,P(X=5)=2×0.2×
7、0.5=0.2,
P(X=6)=0.52+2×0.2×0.3=0.37,P(X=7)=2×0.3×0.5=0.3,
P(X=8)=0.32=0.09,
所以X的分布列為:
X
4
5
6
7
8
P
0.04
0.2
0.37
0.3
0.09
X的數(shù)學期望E(X)=4×0.04+5×0.2+6×0.37+7×0.3+8×0.09=6.2(千元).
[題目5] 已知橢圓+=1(a>b>0)上的點到右焦點F(c,0)的最大距離是+1,且1,a,4c成等比數(shù)列.
(1)求橢圓的方程;
(2)過點F且與x軸不垂直的直線l與橢圓交于A,B兩點,線段AB的中垂線
8、交x軸于點M(m,0)求實數(shù)m的取值范圍.
解:(1)由于1,a,4c成等比數(shù)列,
所以1×4c=2a2,即a2=2c.①
又a+c=+1.②
聯(lián)立①②得a=,c=1.
則b2=a2-c2=1.
所以橢圓的方程為+y2=1.
(2)由題意得F(1,0),設直線AB的方程為y=k(x-1).
與橢圓方程聯(lián)立得消去y可得(1+2k2)x2-4k2x+2k2-2=0.
設A(x1,y1),B(x2,y2),
則x1+x2=,y1+y2=k(x1+x2)-2k=.
可得線段AB的中點為N.
當k=0時,直線MN為y軸,此時m=0.
當k≠0時,直線MN的方程為y+=-,
化
9、簡得ky+x-=0.令y=0,得m=.
所以m==∈.
綜上所述,m的取值范圍為.
[題目6] (2019·衡水聯(lián)考)已知函數(shù)f(x)=excos x,x∈.
(1)求函數(shù)f(x)的單調區(qū)間;
(2)若不等式f(x)≤ax+1恒成立,試求正實數(shù)a的取值范圍.
解:(1)由函數(shù)f(x)=excos x,x∈,
得f′(x)=ex(cos x-sin x),x∈.
令f′(x)=0,得x=,
則當x∈時,f′(x)>0;
當x∈時,f′(x)<0.
所以f(x)的單調遞增區(qū)間為,單調遞減區(qū)間為.
(2)令g(x)=ax+1-excos x,則
g′(x)=a-ex(c
10、os x-sin x)=a-excos.
令h(x)=a-excos,則h′(x)=2exsin x>0,即h(x)在區(qū)間上單調遞增,
所以h(x)≥h(0)=a-1.
①當a≥1時,a-1≥0,則h(x)≥0,即g′(x)≥0,
所以g(x)在區(qū)間上單調遞增,即g(x)≥g(0)=0,
所以excos x≤ax+1在區(qū)間上恒成立.
②當0<a<1時,h(0)=a-1<0,h=a+e>0,
所以h(x)在區(qū)間上單調遞增,
故在區(qū)間上存在唯一的x0,使得h(x0)=0,
即g′(x0)=0.
所以g(x)在區(qū)間[0,x0]上單調遞減,在區(qū)間上單調遞增.
因為x0>0,所以g
11、(x0)<g(0)=0,所以excos x≤ax+1不恒成立.
綜上所述,正實數(shù)a的取值范圍是[1,+∞).
[題目7] 1.[選修4-4坐標系與參數(shù)方程]
在平面直角坐標系xOy中,射線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),以原點O為極點,以x軸非負半軸為極軸建立極坐標系,兩坐標系取相同的長度單位.圓C的方程為ρ=2sin θ,l被圓C截得的弦長為.
(1)求實數(shù)m的值;
(2)設圓C與直線l交于點A、B,若點P的坐標為(m,),且m>0,求|PA|+|PB|的值.
解:(1)由ρ=2sin θ,得x2+y2-2y=0,
即x2+(y-)2=5.
直線l的普通方程為x+y-m-=0
12、,l被圓C截得的弦長為,
所以圓心到直線的距離=,
解得m=3或m=-3.
(2)法1:當m=3時,將l的參數(shù)方程代入圓C的直角坐標方程得,(3-t)2+(t)2=5,即2t2-3t+2=0.
由于Δ=(3)2-4×4=2>0,
設t1,t2是方程2t2-3t+2=0的兩實根.
所以
又直線l過點P(3,),
故由上式及t的幾何意義,得|PA|+|PB|=2(|t1|+|t2|)=2(t1+t2)=3.
法2:當m=3時點P(3,),易知點P在直線l上.
又32+(-)2>5,所以點P在圓外.
聯(lián)立消去y得,x2-3x+2=0.
不妨設A(2,1+)、B(1,2+),所
13、以|PA|+|PB|=+2=3.
2.[選修4-5不等式選講]
已知f(x)=2|x+1|+|2x-1|.
(1)若f(x)>f(1),求實數(shù)x的取值范圍;
(2)f(x)≥+(m>0,n>0)對任意的x∈R都成立,求證:m+n≥.
(1)解:由f(x)>f(1)得2|x+1|+|2x-1|>5.
①當x≥時,2(x+1)+(2x-1)>5,得x>1;
②當-1≤x<時,2(x+1)-(2x-1)>5,得3>5,不成立;
③當x<-1時,-2(x+1)-(2x-1)>5,得x<-.
綜上,所求的x的取值范圍是∪(1,+∞).
(2)證明:因為2|x+1|+|2x-1|=|2x+2|+|2x-1|≥|(2x+2)-(2x-1)|=3,
所以+≤3.
因為m>0,n>0時,+≥2,所以2≤3,
得≥,所以m+n≥2≥.
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