(17)(本小题满分12分)
已知
,求
及
.
[思路点拨]本题以三角函数的求值问题考查三角变换能力和运算能力,可从已知角和所求角的内在联系(均含
)进行转换得到.
[正确解答]解法一:由题设条件,应用两角差的正弦公式得
,即
①
由题设条件,应用二倍角余弦公式得
![]()
故
②
由①和②式得
,![]()
![]()
因此,
,由两角和的正切公式
![]()
解法二:由题设条件,应用二倍角余弦公式得
,
解得
,即![]()
![]()
由
可得![]()
![]()
由于
,且
,故a在第二象限
于是
,
从而![]()
![]()
以下同解法一![]()
[解后反思]在求三角函数值时,必须对各个公式间的变换应公式的条件要理解和掌握,注意隐含条件的使用,以防出现多解或漏解的情形.
(18)(本小题满分12分)
若公比为
的等比数列
的首项
且满足
.
(I)求
的值;
(II)求数列
的前
项和
.
[思路点拨]本题考查等比数列的通项公式及前n项和的求法.可根据其定义进行求解,要注意①等比数列的公比C是不为零的常数②前n项和的公式是关于n的分段函数,对公比C是否为1加以讨论.
[正确解答](Ⅰ)解:由题设,当
时,
,
,
由题设条件可得
,因此
,即![]()
![]()
解得c=1或![]()
![]()
(Ⅱ)解:由(Ⅰ),需要分两种情况讨论,
当c=1时,数列
是一个常数列,即
(nÎN*)![]()
这时,数列
的前n项和![]()
![]()
当
时,数列
是一个公比为
的等比数列,即
(nÎN*)![]()
这时,数列
的前n项和
①
① 式两边同乘
,得
②
①式减去②式,得
![]()
所以
(nÎN*)![]()
[解后反思]本题是数列求和及极限的综合题.
(1)完整理解等比数列
的前n项和公式:![]()
(2)要掌握以下几种情形的极限的求法.①利用
②利用
(
)③要掌握分类讨论的背景转化方法.如
时转化为
.
(19)(本小题满分12分)
如图,在斜三棱柱
中,
,
侧面
与底面
所成的二面角为
,
分别是棱
的中点
(I)求
与底面
所成的角;
(II)证明
;
(III)求经过
四点的球的体积.
见理第19题![]()
(20)(本小题满分12分)
某人在山坡
点处观看对面山顶上的一座铁塔,如图所示,塔高
米,塔所在的山高
米,
米,图中所示的山坡可视为直线
且点
在直线
上,
与水平面的夹角为
.试问,此人距水平地面多高时,观看塔的视角
最大(不计此人身高)?
见理第20题
(21)(本小题满分14分)
已知
,设
:
和
是方程
的两个实根,不等式
对任意实数
恒成立;
:函数
在
上有极值.
求使
正确且
正确的
的取值范围.
[思路点拨]本题是组合题,考查一元二次方程的根的概念和导数的应用.
[正确解答] (Ⅰ)由题设
和
是方程
的两个实根,得
+
=
且![]()
=-2,
所以,![]()
当
Î[-1,1]时,
的最大值为9,即
£3![]()
由题意,不等式
对任意实数
Î[1,1]恒成立的m的解集等于不等式
的解集
由此不等式得
①
或
②
不等式①的解为![]()
![]()
不等式②的解为
或![]()
![]()
因为,对
或
或
时,P是正确的![]()
(Ⅱ)对函数
求导![]()
令
,即![]()
此一元二次不等式的判别式
![]()
![]()
若D=0,则
有两个相等的实根
,且
的符号如下:
|
|
(-¥, |
|
( |
|
|
+ |
0 |
+ |
因为,
不是函数
的极值![]()
若D>0,则
有两个不相等的实根
和
(
<
),且
的符号如下:
|
x |
(-¥, |
|
( |
|
( |
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
因此,函数f(
)在
=
处取得极大值,在
=
处取得极小值![]()
综上所述,当且仅当D>0时,函数f(
)在(-¥,+¥)上有极值![]()
由
得
或
,
因为,当
或
时,Q是正确得![]()
综上,使P正确且Q正确时,实数m的取值范围为(-¥,1)È![]()
![]()
[解后反思]对恒成立问题的等价转换,相应知识的完整理解是关键.对P来说,转化为求使
的最大值时的范围,而要注意一次二次方程根存在的充要条件.对Q来说,
的导函数存在的充要条件的理解是一难点,也是易错点.
(22)(本小题满分14分)
抛物线
的方程为
,过抛物线
上的一点
作斜率为
的两条直线分别交抛物线
于
两点(
三点互不相同),且满足
.
(I)求抛物线
的焦点坐标和准线方程;
(II)设直线
上一点
,满足
,证明线段
的中点在
轴上;
(III)当
时,若点
的坐标为(1,-1),求
为钝角时点
的纵坐标
的取值范围.
见理第22题.