(18) 本题主要考查正弦、余弦定理, 三角公式变换, 三角形面积公式及向量运算等基础知识,同时考查运算求解能力。满分14分。
(Ⅰ) 解: 利用正弦定理
, 得
sinCcosB+sinBcosC = 4sinAcosA,
sin(B+C) = 4sinAcosA,
即 sinA = 4cosAsinA,
所以cosA =
.
……………………(7分)
(Ⅱ) 解: 由(I), 得
sinA =
,
由题意,得
bcsinA=
,
所以bc = 8,
因此
2 .
…………………(14分)
(19) 本题主要考查排列组合, 随机事件的概率和随机变量的分布列、数学期望等概念, 同时考查抽象概括能力。满分14分。
(Ⅰ) 解: 记“取出的数各位数字互不相同”为事件B, 则
P(B)=
.
…………………(5分)
(Ⅱ) 解: 随机变量
的取值为0, 1, 2.
的分布列是
|
|
0 |
1 |
2 |
|
P |
|
|
|
…………………(11分)
所以
的数学期望
E
=0×
+1×
+2×
=
. …………………(14分)
(20) 本题主要考查空间线线、线面、面面位置关系, 空间向量的概念与运算等基础知识,同时考查空间想象能力和推理运算能力。满分15分。
方法一:
(Ⅰ) 解: 如图, 在平面
内, 过点P作PM⊥EF, 点M为垂足, 连结BM, 则∠BMP为二面角
-EF-
的平面角. 以点P为坐标原点, 以直线PM为x轴, 射线PB为z轴的正半轴, 建立如图所示的空间直角坐标系Pxyz.
在Rt△BMC中,
由∠BCM=
, CB = 4, 得 CM =
, BM =2.
在Rt△BMP中,
由∠BMP=
, BM =2, 得 MP = 1, BP =
.
故P(0,0,0), B(0, 0,
), C(-1,-
, 0), M(-1,0,0).
由∠ACM=
, 得 A(1,-4
, 0).
所以
= (1,
,0),
= (2,-
,0),
则
-10,
cos∠ACP = -
, sin∠ACP =
.
因此S△ACP=
.
…………………(7分)
(Ⅱ) 解:
=(1,-4
,-
),
=(0,-2
,0),
24,
cos<
>=
,
所以AB与EF所成角的正切值为
.
…………………(15分)
方法二:
(Ⅰ) 解: 如图, 在平面
内, 过点P作PM⊥EF, 点M为垂足,
连结BM
, 则∠BMP为二面角
-EF-
的平面角.
在Rt△BMC中,
由∠BCM=
, CB = 4, 得
CM =
, BM=2.
在Rt△BMP中,
由∠BMP=
, BM=2, 得
MP=1.
在Rt△CMP中,
由CM =
, MP=1, 得
CP=
, cos∠PCM=
, sin∠PCM =
.
故 sin∠ACP = sin(
-∠PCM)=
.
所以S△ACP=
.
…………………(7分)
(Ⅱ) 解: 如图, 过点A作AQ∥EF, 交MP于点Q ,
则∠BAQ是AB与EF所成的角, 且AQ⊥平面BMQ .
在△BMQ中,
由∠BMQ=
, BM=MQ=2, 得
BQ = 2.
在Rt△BAQ中,
由AQ=AC
+CM =4
, BQ = 2, 得
tan∠BAQ =
.
因此AB与EF所成角的正切值为
.
…………………(15分)
(21) 本题主要考查抛物线的几何性质,直线与抛物线的位置关系等基础知识,考查解析
几何的基本思想方法和综合解题能力。满分15分。
(Ⅰ) 解: 设抛物线C的方程是x2 = ay,
则
,
即a = 4.
故所求抛物线C的方程为x2 = 4y . …………………(5分)
(Ⅱ) 解: 设P(x1, y1), Q(x2, y2),
则抛物线C在点P处的切线方程是
,
直线PQ的方程是
.
将上式代入抛物线C的方程, 得
,
故 x1+x2 =
, x1x2 =-8-4y1 ,
所以 x2=
-x1 , y2=
+y1+4 .
而
=(x1, y1-1),
=(x2
, y2-1)
,
×
=x1
x2+(y1-1)
(y2-1)
=x1 x2+y1 y2-(y1+y2)+1
=-4(2+y1)+ y1(
+y1+4)-(
+2y1+4)+1
=
-2y1 -
-7
=(
+2y1+1)-4(
+y1+2)
=(y1+1)2-![]()
=![]()
=0,
故 y1=4, 此时, 点P的坐标是(±4,4) .
经检验, 符合题意.
所以, 满足条件的点P存在, 其坐标为P(±4,4). …………………(15分)
(22) 本题主要考查函数的基本性质、导数的概念、导数的应用等基础知识,同时考查逻辑推理能力和创新意识。满分14分。
(Ⅰ) 解: 当a = 0时, f (x)=x3-4x2+5x ,
>0,
所以 f (x)的单调递增区间为
,
. …………………(6分)
(Ⅱ) 解: 一方面由题意, 得
即
;
另一方面当
时,
f (x) = (-2x3+9x2-12x+4)a+x3-4x2+5x ,
令g(a) = (-2x3+9x2-12x+4)a+x3-4x2+5x, 则
g(a) ≤ max{ g(0), g(
) }
= max{x3-4x2+5x ,
(-2x3+9x2-12x+4)+x3-4x2+5x }
= max{x3-4x2+5x ,
x2-x+2 },
f (x) = g(a)
≤ max{x3-4x2+5x ,
x2-x+2 },
又
{x3-4x2+5x}=2,
{
x2-x+2}=2, 且f (2)=2,
所以当
时, f (x)在区间[0,2]上的最大值是2.
综上, 所求
a的取值范围是
.
…………………(14分)