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大题保分练3
1.(2022·邯郸模拟)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知=.
(1)求B;
(2)若a=2,c=1,________,求BD.
在①D为AC的中点;②BD为∠ABC的角平分线这两个条件中任选一个,补充在横线上.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
解 (1)在△ABC中,由正弦定理得,
sin Bsin A=sin A-sin Acos B.
因为sin A≠0,
所以sin B=1-cos B,
所以sin B+cos B=2sin=1,
即sin=.
又B∈(0,π),则B+=,所以B=.
(2)选择条件①:因为=,
所以||2=(||2+2·+||2)
=×=,
所以||=,即BD=.
选择条件②:
因为BD为∠ABC的角平分线,
所以S△ABD+S△CBD=S△ABC,
则c×Bdsin +a×Bdsin
=a×csin ,
即×1×Bdsin +×2×Bdsin
=×2×1×sin ,
解得BD=.
2.(2022·全国乙卷)某地经过多年的环境治理,已将荒山改造成了绿水青山.为估计一林区某种树木的总材积量,随机选取了10棵这种树木,测量每棵树的根部横截面积(单位:m2)和材积量(单位:m3),得到如下数据:
样本号i
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
总和
根部横截面积xi
0.04
0.06
0.04
0.08
0.08
0.05
0.05
0.07
0.07
0.06
0.6
材积量yi
0.25
0.40
0.22
0.54
0.51
0.34
0.36
0.46
0.42
0.40
3.9
并计算得x=0.038,y=1.615 8,xiyi=0.247 4.
(1)估计该林区这种树木平均一棵的根部横截面积与平均一棵的材积量;
(2)求该林区这种树木的根部横截面积与材积量的样本相关系数(精确到0.01);
(3)现测量了该林区所有这种树木的根部横截面积,并得到所有这种树木的根部横截面积总和为186 m2.已知树木的材积量与其根部横截面积近似成正比.利用以上数据给出该林区这种树木的总材积量的估计值.
附:样本相关系数r=,≈1.377.
解 (1)样本中10棵这种树木的根部横截面积的平均值==0.06(m2),
样本中10棵这种树木的材积量的平均值
==0.39(m3),据此可估计该林区这种树木平均一棵的根部横截面积为0.06 m2,平均一棵的材积量为0.39 m3.
(2)r=
=
=
=≈≈0.97.
(3)设该林区这种树木的总材积量的估计值为Y m3,
又已知树木的材积量与其根部横截面积近似成正比,可得=,解得Y=1 209.
则该林区这种树木的总材积量估计为1 209 m3.
3.(2022·衡水中学模拟)如图所示的多面体是由三棱锥A-BDE与四棱锥D-BCFE组合而成的,其中EF⊥平面AEB,AE⊥EB,AD∥EF∥BC,BC=2AD=4,EF=3,AE=BE=2,G是边BC的中点.
(1)求证:BD⊥EG;
(2)求平面DEG与平面AEFD夹角的余弦值.
(1)证明 依题意,EF⊥平面AEB,
AE⊂平面AEB,BE⊂平面AEB,
则有EF⊥AE,EF⊥BE,又AE⊥EB,即EB,EF,EA两两垂直,
以点E为坐标原点,射线EB,EF,EA分别为x,y,z轴非负半轴建立如图所示的空间直角坐标系,
因为AD∥EF∥BC,
则E(0,0,0),A(0,0,2),B(2,0,0),C(2,4,0),
F(0,3,0),D(0,2,2),G(2,2,0),
则=(2,2,0),=(-2,2,2),
因此·=-2×2+2×2=0,即⊥,
所以BD⊥EG.
(2)解 由(1)知,=(2,0,0)是平面AEFD的一个法向量,
设平面DEG的法向量为n=(x,y,z),
而=(0,2,2),=(2,2,0),
则
令x=1,得n=(1,-1,1),
设平面DEG与平面AEFD的夹角为θ,
则cos θ=|cos〈n,〉|===,
所以平面DEG与平面AEFD夹角的余弦值是.
4.(2022·汕头模拟)已知各项均为正数的数列{an}中,a1=1且满足a-a=2an+2an+1,数列{bn}的前n项和为Sn,满足2Sn+1=3bn.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)若在bk与bk+1之间依次插入数列{an}中的k项构成新数列{cn}:b1,a1,b2,a2,a3,b3,a4,a5,a6,b4,…,求数列{cn}中前50项的和T50.
解 (1)由a-a=2an+2an+1,
得(an+1-an)(an+1+an)=2(an+1+an),
∵an+1+an>0,∴an