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高考大题纵横练
高考大题纵横练(一)
(推荐时间:80分钟)
1.(2014·湖南)如图,在平面四边形ABCD中,AD=1,CD=2,AC=eq \r(7).
(1)求cos∠CAD的值;
(2)若cos∠BAD=-eq \f(\r(7),14),sin∠CBA=eq \f(\r(21),6),求BC的长.
解 (1)在△ADC中,由余弦定理,
得cos∠CAD=eq \f(AC2+AD2-CD2,2AC·AD),
故由题设知,cos∠CAD=eq \f(7+1-4,2\r(7))=eq \f(2\r(7),7).
(2)设∠BAC=α,则α=∠BAD-∠CAD.
因为cos∠CAD=eq \f(2\r(7),7),cos∠BAD=-eq \f(\r(7),14),
所以sin∠CAD=eq \r(1-cos2∠CAD)
= eq \r(1-?\f(2\r(7),7)?2)=eq \f(\r(21),7),
sin∠BAD= eq \r(1-cos2∠BAD)= eq \r(1-?-\f(\r(7),14)?2)=eq \f(3\r(21),14).
于是sin α=sin(∠BAD-∠CAD)
=sin∠BAD·cos∠CAD-cos∠BAD·sin∠CAD
=eq \f(3\r(21),14)·eq \f(2\r(7),7)-(-eq \f(\r(7),14))·eq \f(\r(21),7)=eq \f(\r(3),2).
在△ABC中,由正弦定理,得eq \f(BC,sin α)=eq \f(AC,sin∠CBA).
故BC=eq \f(AC·sin α,sin∠CBA)=eq \f(\r(7)·\f(\r(3),2),\f(\r(21),6))=3.
2.如图所示,四边形ABCD中,AB⊥AD,AD∥BC,AD=6,BC=4,AB=2,点E,F分别在BC,AD上,EF∥AB.现将四边形ABEF沿EF折起,使平面ABEF⊥平面EFDC,设AD的中点为P.
(1)当E为BC的中点时,求证:CP∥平面ABEF;
(2)设BE=x,问当x为何值时,三棱锥A-CDF的体积取最大值?并求出这个最大值.
(1)证明 方法一 如图所示,取AF的中点Q,连接QE,QP,则QP綊eq \f(1,2)DF.
又DF=4,EC=2,且DF∥EC,
所以PQ綊EC,
即四边形PQEC为平行四边形,
所以CP∥QE,又QE?平面ABEF,CP?平面ABEF,
所以CP∥平面ABEF.
方法二 如图,取DF的中点M,连接PM,CM.在△ADF中,P,M分别为DA,DF的中点,
所以PM綊eq \f(1,2)AF.
又DF=4,EC=2,且DF∥EC,
所以FM綊EC,即四边形EFMC为平行四边形,
所以EF∥MC.
又PM∩MC=M,AF∩EF=F,
所以平面PMC∥平面ABEF.
又PC?平面PMC,所以CP∥平面ABEF.
(2)解 因为平面ABEF⊥平面EFDC,
平面ABEF∩平面EFDC=EF,
又AF⊥EF,
所以AF⊥平面EFDC,平面AFD⊥平面EFDC.
由已知BE=x,所以AF=x(0<x≤4),FD=6-x,点A到平面CDF的距离为x.
故VA-CDF=eq \f(1,3)·eq \f(1,2)·2·(6-x)·x=eq \f(1,3)(6x-x2)
=eq \f(1,3)[-(x-3)2+9]=-eq \f(1,3)(x-3)2+3.
所以当x=3时,VA-CDF取最大值,最大值为3.
3.(2014·课标全国Ⅰ)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,an≠0,anan+1=λSn-1,其中λ为常数.
(1)证明:an+2-an=λ;
(2)是否存在λ,使得{an}为等差数列?并说明理由.
(1)证明 由题设知anan+1=λSn-1,
an+1an+2=λSn+1-1,
两式相减得an+1(an+2-an)=λan+1,
由于an+1≠0,所以an+2-an=λ.
(2)解 由题设知a1=1,a1a2=λS1-1,可得a2=λ-1.
由(1)知,a3=λ+1.
令2a2=a1+a3,解得λ=4.
故an+2-an=4,由此可得{a2n-1}是首项为1,公差为4的等差数列,a2n-1=4n-3;
{a2n}是首项为3,公差为4的等差数列,a2n=4n-1.
所以an=2n-1,an+1-an=2,
因此存在λ=4,使得数列{an}为等差数列.
4.从一批苹果中,随机抽取50个作为样本,其重量(单位:克)的频数分布表如下:
分组(重量)
[80,85)
[85,90)
[90,95)
[95,100)
频数(个)
5
10
20
15
(1)根据频数分布表计算苹果的重量在[90,95)的频率;
(2)用分层抽样的方法
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