【解答】解:(1)在梯形ABCD中,AB∥CD,AD=6,cos∠ADC=﹣, ∴sin∠ADC=∠ACD=∠CAB=
, .
△ACD中,由正弦定理可得=,即=,∴AC=8.
(2)若BD=9,∵∠DAB=π﹣∠ADC, ∴cos∠DAB=﹣cos∠ADC=, ∴sin∠DAB=
=
.
△ABD中,由余弦定理可得BD2=AD2+AB2﹣2AD?AB?cos∠DAB, 即 81=36+AB2﹣2?6?AB?,∴AB=9, ∴△ABD的面积为?AD?AB?sin∠DAB=?6?9?
=18
.
17.如图所示的几何体中,ABC﹣A1B1C1为三棱柱,且AA1⊥平面ABC,四边形ABCD为平行四边形,AD=CD,∠ADC=45°.
(1)若AA1=AC,求证:AC1⊥平面A1B1CD;
(2)若CD=2,AA1=λAC,二面角A﹣A1C1﹣D的平面角的余弦值为
,求λ的值.
【考点】二面角的平面角及求法;直线与平面垂直的判定. 【分析】(1)连结A1C,交AC1于点E,推导出AA1⊥AC,A1C⊥AC1,由余弦定理,得AC=CD,再由勾股定理得CD⊥AC,又AA1⊥CD,从而CD⊥平面A1ACC1,进而AC1⊥CD,由此能证明AC1⊥平面A1B1CD.
(Ⅱ)以C为原点,CD为x轴,CA为y轴,CC1为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出λ的值. 【解答】证明:(1)连结A1C,交AC1于点E, ∵AA1=AC,AA1⊥平面ABC, ∴AA1⊥AC,又AA1∥CC1,
∴AA1C1C为正方形,∴A1C⊥AC1,
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在△ACD中,AD=,∠ADC=45°,
=CD2,
由余弦定理,得AC2=AD2+CD2﹣2AD?CD?cos45°=2CD2+CD2﹣2
∴AC=CD,
∴AD2=AC2+CD2,∴CD⊥AC, 又AA1⊥CD,AA1∩AC=A, ∴CD⊥平面A1ACC1,
∵AC1?平面A1ACC1,∴AC1⊥CD, ∴AC1⊥平面A1B1CD. 解:(Ⅱ)由(Ⅰ)知CD⊥平面A1ACC1,CC1⊥平面ABC,
以C为原点,CD为x轴,CA为y轴,CC1为z轴,建立空间直角坐标系, 则D(2,0,0),A(0,2,0),C1(0,0,2λ),A1(0,2,2λ), ∴
=(﹣2,0,2λ),
=(﹣2,2,2λ),
设平面A1C1D的法向量为=(x,y,z), 则
令z=1,解得=(λ,0,1), 由(1)知
⊥平面A1ACC1,∴
是平面A1ACC1的一个法向量,
,
∴二面角A﹣A1C1﹣D的平面角的余弦值为: cosθ=
解得λ=2. ∴λ的值为2.
=
=
.
18.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a2=6,S5=45;数列{bn}前n项和为Tn,且Tn﹣2bn+3=0.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式; (2)设cn=
,求数列{cn}的前n项和Qn.
【考点】数列的求和;数列递推式.
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【分析】(1)设等差数列{an}的公差为d,由a2=6,S5=45;利用等差数列的通项公式及其前n项和公式可得
,解得a1=d即可得出.由Tn﹣2bn+3=0.
n=1时,b1﹣2b1+3=0,解得b1.n≥2时,Tn﹣1﹣2bn﹣1+3=0,可得:bn=2bn﹣1,利用等比数列的通项公式即可得出. (2)由cn=
,可得cn=
.对n分类讨论,分组求和,
分别利用等差数列与等比数列的前n项和公式即可得出. 【解答】解:(1)设等差数列{an}的公差为d,∵a2=6,S5=45; ∴
,解得a1=d=3.
∴an=3+3(n﹣1)=3n. ∵Tn﹣2bn+3=0.
∴n=1时,b1﹣2b1+3=0,解得b1=3.
n≥2时,Tn﹣1﹣2bn﹣1+3=0,可得:bn﹣2bn+2bn﹣1=0,化为bn=2bn﹣1, ∴数列{bn}是等比数列,首项为3,公比为2. ∴bn=3×2n﹣1. (2)∵cn=
,∴cn=
.
∴n=2k(k∈N*)为偶数时,数列{cn}的前n项和Qn=(a1+a3+…+an﹣1)+(a2+a4+…+an)=
+
=2n﹣1+
+n.
n=2k﹣1(k∈N*)为奇数时,数列{cn}的前n项和Qn=Qn+1﹣an+1=2n+1﹣1+
﹣3(n+1)=2n+1+
.
∴Qn=
.
19.某高中为适应“新高考模式改革”,满足不同层次学生的需要,决定从高一年级开始,在每周的周二、周四、周五的课外活动期间同时开设物理、化学、生物和信息技术辅导讲座,每位有兴趣的同学可以在任何一天参加任何一门科目的辅导讲座,也可以放弃任何一门科目的辅导讲座(规格:各科达到预定的人数时称为满座,否则称为不满座),统计数据表明,以上各学科讲座各天满座的概率如表: 物理 化学 生物 信息技术 第11页(共16页)
周二 周四 周五 (1)求一周内物理辅导讲座在周二、周四、周五都不满座的概率;
(2)设周四各辅导讲座的科目数为X,求随机变量X的分布列和数学期望. 【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】(Ⅰ)设物理辅导讲座在周二、周四、周五都不满座为事件A,由题意得利用对立事件概率计算公式能求出物理辅导讲座在周二、周四、周五都不满座的概率.
(Ⅱ)X的可能取值为0,1,2,3,4,分别求出相应的概率,由此能求出随机变量X的分布列和EX. 【解答】解:(Ⅰ)设物理辅导讲座在周二、周四、周五都不满座为事件A, 由题意得:
物理辅导讲座在周二、周四、周五都不满座的概率: P(A)=(1﹣)×(1﹣)×(1﹣)=(Ⅱ)X的可能取值为0,1,2,3,4, P(X=0)=P(X=1)=P(X=2)=P(X=3)=P(X=4)=
=
,
=
,
++×
=
, =
,
=,
.
∴随机变量X的分布列为: X 0 1 P ∴EX=
20.已知函数f(x)=a(x﹣)﹣lnx.
2 =.
3 4 (1)若a=1,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)若函数f(x)在其定义域内为增函数,求a的取值范围; (3)求证:
+
+…+
>ln(n+1)(n∈N?).
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程;导数在最大值、最小值问题中的应用.
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