;
∴两边同乘以cosAcosB得,2(sinAcosB+cosAsinB)=sinA+sinB; ∴2sin(A+B)=sinA+sinB; 即sinA+sinB=2sinC(1); 根据正弦定理,∴
∴a+b=2c; (Ⅱ)a+b=2c;
∴(a+b)2=a2+b2+2ab=4c2;
∴a2+b2=4c2﹣2ab,且4c2≥4ab,当且仅当a=b时取等号; 又a,b>0; ∴
;
=
;
;
,带入(1)得:
;
∴由余弦定理,∴cosC的最小值为.
【点评】考查切化弦公式,两角和的正弦公式,三角形的内角和为π,以及三角函数的诱导公式,正余弦定理,不等式a2+b2≥2ab的应用,不等式的性质.
17.(12分)在如图所示的圆台中,AC是下底面圆O的直径,EF是上底面圆O′的直径,FB是圆台的一条母线.
(I)已知G,H分别为EC,FB的中点,求证:GH∥平面ABC; (Ⅱ)已知EF=FB=AC=2
,AB=BC,求二面角F﹣BC﹣A的余弦值.
【分析】(Ⅰ)取FC中点Q,连结GQ、QH,推导出平面GQH∥平面ABC,由此能证明GH∥平面ABC.
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(Ⅱ)由AB=BC,知BO⊥AC,以O为原点,OA为x轴,OB为y轴,OO′为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角F﹣BC﹣A的余弦值. 【解答】证明:(Ⅰ)取FC中点Q,连结GQ、QH, ∵G、H为EC、FB的中点, ∴GQ
,QH
,
又∵EF∥BO,∴GQ∥BO, ∵QH∩GQ=Q,BC∩BO=B, ∴平面GQH∥平面ABC,
∵GH?面GQH,∴GH∥平面ABC. 解:(Ⅱ)∵AB=BC,∴BO⊥AC, 又∵OO′⊥面ABC,
∴以O为原点,OA为x轴,OB为y轴,OO′为z轴,建立空间直角坐标系, 则A(,3), =(﹣2
,﹣
,﹣3),
=(2
,2
,0),
,0,0),C(﹣2
,0,0),B(0,2
,0),O′(0,0,3),F(0,
由题意可知面ABC的法向量为=(0,0,3),
设=(x0,y0,z0)为面FCB的法向量, 则
,即
), =﹣
. ,
取x0=1,则=(1,﹣1,﹣∴cos<
,>=
∵二面角F﹣BC﹣A的平面角是锐角, ∴二面角F﹣BC﹣A的余弦值为
.
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【点评】本题考查线面平行的证明,考查二面角的余弦值的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.
18.(12分)已知数列{an}的前n项和Sn=3n2+8n,{bn}是等差数列,且an=bn+bn+1. (Ⅰ)求数列{bn}的通项公式; (Ⅱ)令cn=
,求数列{cn}的前n项和Tn.
【分析】(Ⅰ)求出数列{an}的通项公式,再求数列{bn}的通项公式; (Ⅱ)求出数列{cn}的通项,利用错位相减法求数列{cn}的前n项和Tn. 【解答】解:(Ⅰ)Sn=3n2+8n, ∴n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=6n+5, n=1时,a1=S1=11,∴an=6n+5; ∵an=bn+bn+1, ∴an﹣1=bn﹣1+bn, ∴an﹣an﹣1=bn+1﹣bn﹣1. ∴2d=6, ∴d=3, ∵a1=b1+b2, ∴11=2b1+3, ∴b1=4,
∴bn=4+3(n﹣1)=3n+1; (Ⅱ)cn=
=
=
=
=
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==
=6(n+1)?2n,
∴Tn=6[2?2+3?22+…+(n+1)?2n]①,
∴2Tn=6[2?22+3?23+…+n?2n+(n+1)?2n+1]②, ①﹣②可得
﹣Tn=6[2?2+22+23+…+2n﹣(n+1)?2n+1] =12+6×
﹣6(n+1)?2n+1
=(﹣6n)?2n+1=﹣3n?2n+2, ∴Tn=3n?2n+2.
【点评】本题考查数列的通项与求和,着重考查等差数列的通项与错位相减法的运用,考查分析与运算能力,属于中档题.
19.(12分)甲、乙两人组成“星队”参加猜成语活动,每轮活动由甲、乙各猜一个成语,在一轮活动中,如果两人都猜对,则“星队”得3分;如果只有一个人猜对,则“星队”得1分;如果两人都没猜对,则“星队”得0分.已知甲每轮猜对的概率是,乙每轮猜对的概率是;每轮活动中甲、乙猜对与否互不影响.各轮结果亦互不影响.假设“星队”参加两轮活动,求: (I)“星队”至少猜对3个成语的概率;
(II)“星队”两轮得分之和为X的分布列和数学期望EX.
【分析】(I)“星队”至少猜对3个成语包含“甲猜对1个,乙猜对2个”,“甲猜对2个,乙猜对1个”,“甲猜对2个,乙猜对2个”三个基本事件,进而可得答案; (II)由已知可得:“星队”两轮得分之和为X可能为:0,1,2,3,4,6,进而得到X的分布列和数学期望.
【解答】解:(I)“星队”至少猜对3个成语包含“甲猜对1个,乙猜对2个”,“甲猜对2个,乙猜对1个”,“甲猜对2个,乙猜对2个”三个基本事件, 故概率P=
+
+
=++=,
(II)“星队”两轮得分之和为X可能为:0,1,2,3,4,6,
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则P(X=0)=P(X=1)=2×[P(X=2)=
+
P(X=3)=2×P(X=4)=2×[P(X=6)=
=
=, +
+=
=+
,
]=
]=,
+
,
故X的分布列如下图所示:
X P 0 1 2 +2×
3 4 +6×
6 ∴数学期望EX=0×+1×+3×+4×==
【点评】本题考查离散型随机变量的分布列和数学期望,属中档题.
20.(13分)已知f(x)=a(x﹣lnx)+(I)讨论f(x)的单调性;
(II)当a=1时,证明f(x)>f′(x)+对于任意的x∈[1,2]成立.
【分析】(Ⅰ)求出原函数的导函数,然后对a分类分析导函数的符号,由导函数的符号确定原函数的单调性;
(Ⅱ)构造函数F(x)=f(x)﹣f′(x),令g(x)=x﹣lnx,h(x)=
.则
,a∈R.
F(x)=f(x)﹣f′(x)=g(x)+h(x),利用导数分别求g(x)与h(x)的最小值得到F(x)>恒成立.由此可得f(x)>f′(x)+对于任意的x∈[1,2]成立.
【解答】(Ⅰ)解:由f(x)=a(x﹣lnx)+
,
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