1111111C3C5C3C5C2C2C151P(??3)?1?1?1?,P(??4)?1?1?1?1?.C8C7C656 C8C7C6C556 ???????9分
故?的分布列为
? P 1 2 3 4 58 1556 556 156 ?????10分
515513E??1??2??3??4??85656562. ?????????12分
【思路点拨】(1)记事件A为“任取2张卡片,将卡片上的数字相加得到的新数是奇数”,由奇数加偶数可得结果;(2)?所有可能的取值为1,2,3,4, 计算出概率,列出分布列最后根据公式得到期望。
【题文】18.(本小题满分14分)
如图,在四棱锥P?ABCD中,底面ABCD为直角梯形,AD//BC,?ADC?90?,平面
PAD⊥底面ABCD,Q为AD的中点,M是棱PC上的点,PA?PD?AD?2,BC?1,
CD?3.
(1)求证:平面PQB⊥平面PAD;
?(2)若二面角M?BQ?C为30,设PM?t?MC,试确定 t 的值.
【知识点】平面与平面垂直的证明; 实数的取值G10 G11 【答案】【解析】(1)见解析;(2)t?3
1解析:(1)证法一:∵AD∥BC,BC=2AD,Q为AD的中点,
- 9 -
∴四边形BCDQ为平行四边形,∴CD∥BQ. ???????1分 ∵∠ADC=90°,∴∠AQB=90°,即QB⊥AD. ???????2分 又∵平面PAD⊥平面ABCD,且平面PAD∩平面ABCD=AD,???????4分 ∴BQ⊥平面PAD. ???????5分 ∵BQ?平面PQB,∴平面PQB⊥平面PAD. ???????6分
1证法二:AD∥BC,BC=2AD,Q为AD的中点,∴四边形BCDQ为平行四边形,
∴CD∥BQ. ???????1分 ∵∠ADC=90°∴∠AQB=90°,即QB⊥AD. ???????2分 ∵PA=PD,∴PQ⊥AD. ???????3分 ∵PQ∩BQ=Q PQ、BQ?平面PBQ, ???????4分 ∴AD⊥平面PBQ. ???????5分 ∵AD?平面PAD,∴平面PQB⊥平面PAD. ???????6分 (2)法一:∵PA=PD,Q为AD的中点,∴PQ⊥AD. ∵面PAD⊥面ABCD,且面PAD∩面ABCD=AD,∴PQ⊥面ABCD.?????7分 如图,以Q为原点建立空间直角坐标系.则平面BQC的法向量为n?(0,0,1);??8分
Q(0,0,0),P(0,0,3),B(0,3,0),C(?1,3,0).
设M(x,y,z),则
PM?(x,y,z?3),MC?(?1?x,3?y,?z)??9分 t?x???1?t?x?t(?1?x)??3t?y?t(3?y)?y???1?t???z?3?t(?z)?3z??1?t,???10分 PM?t?MC,∴??t3t3?QM???,,?1?t1?t1?t??QB?(0,3,0)??, 在平面MBQ中,,
∴平面MBQ法向量为m?(3,0,t).??12分
cos30??∵二面角M?BQ?C为30°,∴
n?mn?m?t3?0?t2?32,得t?3??14分
法二:过点M作MO//PQ交QC于点O,过O作OE⊥QB交于点E,连接ME, 因为PQ?面ABCD,所以MO⊥面ABCD,由三垂线定理知ME⊥QB,
- 10 -
则?MEO为二面角M?BQ?C的平面角。????9分(没有证明扣2分) 设CM?a,则PM?a?t,PC?7,
MOCM13a??MO??t7?????10分 ?PQCP,1?OE⊥QB,BC⊥QB,且三线都共面,所以BC//OE
EOQOPMtt?a???EO?1?t7 ????11分 ?BCQCPC,?在Rt?MOE中
E E O tan?MEO?tan30??MOEO,???13分
MO33??t3 解得t?3 ?????14分 ?EO【思路点拨】(Ⅰ)法一:由AD∥BC,BC=AD,Q为AD的中点,知四边形BCDQ为平行四边
形,故CD∥BQ.由∠ADC=90°,知QB⊥AD.由平面PAD⊥平面ABCD,知BQ⊥平面PAD.由此能够证明平面PQB⊥平面PAD.法二:由AD∥BC,BC=AD,Q为AD的中点,知四边形BCDQ为平行四边形,故CD∥BQ.由∠ADC=90°,知∠AQB=90°.由PA=PD,知PQ⊥AD,故AD⊥平面PBQ.由此证明平面PQB⊥平面PAD.(Ⅱ)由PA=PD,Q为AD的中点,知PQ⊥AD.由平面PAD⊥平面ABCD,且平面PAD∩平面ABCD=AD,知PQ⊥平面ABCD.以Q为原点建立空间直角坐标系,利用向量法能够求出t=3. 【题文】19.(本小题满分14分)
2Sn?2?(?1)?an*?a?Sn 已知数列n的前n项和为n,,n?N.
(1)求数列
?an?的通项公式;
n11112?2?an?的前n项和为Tn,An=T1+T2+T3+??+Tn.试比较An与n?an的大
(2)设数列
小.
【知识点】递推公式;等比数列的通项公式;数列的和;D1 D3 D4
【答案】【解析】(1)
an?n*,n?N2n(2)见解析
12, ?????1分
解析:(1)由
a1?S1?2?3a1?a1?
- 11 -
?2??2?Sn?2???1?an?Sn?1?2???1?an?1?n??n?1?由,其中n?2
?2??2?an?Sn?Sn?1???1?an?1???1?an?n?1??n? ???????3分 于是
an1an?1???n?2?n2n?1整理得, ???????4分
?an?1??所以数列?n?是首项及公比均为2的等比数列. ???????5分
an1?1?????n2?2?n?1?1n*a?,n?Nnn2?2n ???????6分
n?1an1?1?????2?2?(2)由(1)得n2nan?n,Tn?1?2?3?于是
?12n
n?n?1?121??1,??2???2Tnn?n?1??nn?1?n? ???8分
??1??11?An?2??1?????????2??23?1??2n?1??????nn?1???n?1 ???????9分
22n?12nn2n?12n?2nan,问题转化为比较n2与n?1的大小,即n2与n?1的大小 又n2nnf?n??2,g?n??,nn?1f?n?1??f?n??2n??n?n?2??1????n?n?1???2设
???????10分
fn?1)?(fn)>0,∴当n?3时f(n)单调递增, 当n?3时,(fn)?(f4)?1,而(gn)<1, ∴当n?4时,(fn)>(gn)∴当n?4时,( ???????12分 fn)?g(n)经检验n=1,2,3时,仍有( ???????13分
fn)>(gn),因此,对任意正整数n,都有(即
An<2nan ???????14分
【思路点拨】(1)根据已知条件中的递推关系式先得到
a1,再由由
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