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特训二 中档大题保分练(3)
1.已知函数f(x)=sin ωx cos ωx-cos2ωx+(ω>0),其图象上相邻的最高点和最低点间的距离为.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=4,bc=12,f(A)=1.若角A的平分线AD交BC于点D,求AD的长.
解:(1)f(x)=sinωx cos ωx-cos2ωx+
=sin2ωx-cos 2ωx=sin (2ωx-).
设函数f(x)的最小正周期为T.由题意得()2+4=4+,即()2=,解得ω=1.
所以f(x)=sin (2x-).
(2)由f(A)=1得sin (2A-)=1,即2A-=2kπ+,k∈Z,
解得A=kπ+,k∈Z.
因为A∈(0,π),所以A=.
因为AD为角A的平分线,
所以S△ABC=S△ABD+S△ACD,即bc sin =c·AD·sin+b·AD·sin ,可得AD=.
由余弦定理得a2=b2+c2-2bc cos A=(b+c)2-3bc,因为bc=12,a=4,
所以(b+c)2=52.因此AD==.
2.设Sn为等差数列{an}的前n项和.已知S3=a5,且a2-2,a3,S5成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若bn=2-,求数列{an·bn}的前n项和Tn.
解:(1)设等差数列{an}的公差为d.
由S3=a5得3a2=a5,整理得d=2a1.
因为a1-2,a3,S5成等比数列,
所以a=(a2-2)S5=5(a2-2)a3,
解得a3=0(舍去)或a3=5a2-10.
又由d=2a1,可解得a1=1,d=2,满足条件.
故an=1+2(n-1)=2n-1.
(2)由(1)得Sn==n2,所以bn=2-=2-n=()n,所以an·bn=(2n-1)()n,
所以Tn=1×+3×()2+5×()3+…+(2n-1)×()n,
则Tn=1×()2+3×()3+5×()4+…+(2n-1)×()n+1.
两式相减得Tn=1×+2[()2+()3+…+()n]-(2n-1)×()n+1=+2×-(2n-1)×()n+1=-(2n+3)()n+1.
所以Tn=3-(2n+3)()n.
3.元旦期间,某轿车销售商为了促销,给出了两种优惠方案,顾客只能选择其中的一种.方案一:每满6万元,可减6千元;方案二:金额超过6万元(含6万元),可摇号三次,其规则是依次从装有2个幸运号、2个吉祥号的一号摇号机,装有2个幸运号、2个吉祥号的二号摇号机,装有1个幸运号、3个吉祥号的三号摇号机各摇号一次,优惠情况为:若摇出3个幸运号则打6 折,若摇出2个幸运号则打7 折;若摇出1个幸运号则打8折;若没摇出幸运号则不打折.
(1)若某型号的车正好为6万元,两个顾客都选择第二种方案,求至少有一名顾客比选择方案一更优惠的概率;
(2)若你朋友看中了一款价格为10万的便型轿车,请用所学知识帮助你朋友分析一下应选择哪种付款方案.
解:(1)若选择方案二比方案一更优惠,则需要至少摇出1个幸运球.
设顾客不打折即三次没摇出幸运球为事件A,则P(A)=××=,
故所求概率P=1-P(A)P(A)=1-()2=.
(2)若选择方案一,则需付款10-0.6=9.4(万元).
若选择方案二,设付款金额为X万元,则X可能的取值为6,7,8,10,
P(X=6)=××=,P(X=7)=××+2×××=,
P(X=8)=2×××+××=,P(X=10)=.
故X的分布列为
X
6
7
8
10
P
所以E(X)=6×+7×+8×+10×=7.937 5(万元)<9.4(万元).
所以选择第二种方案更划算.
4.如图,在多面体ABCEF中,AC=BC=2,∠ACB=120°,D为AB的中点,EF∥CD,EF=1,BF⊥平面AEF.
(1)求证:四边形EFDC为矩形;
(2)当三棱锥ABEF体积最大时,求平面AEF与平面ABE夹角的余弦值.
(1)证明:因为∠ACB=120°,AC=BC=2,D为AB的中点,
所以CD⊥AB,且CD=BC sin 30°=1.
又因为EF=1,所以CD=EF.
因为EF∥CD,所以四边形EFDC为平行四边形.
因为BF⊥平面AEF,EF⊂平面AEF,所以BF⊥EF,所以CD⊥BF.
因为BF∩AB=B,BF,AB⊂平面ABF,所以CD⊥平面ABF,因为DF⊂平面ABF,
所以CD⊥DF,所以四边形EFDC为矩形.
(2)解:由(1)可知,EF⊥平面ABF,BF⊥平面AEF,AF⊂平面AEF,
所以BF⊥AF,AB=2=2,
所以三棱锥ABEF的体积V=S△ABF·EF=AF·BF≤(AF2+BF2)=AB2=1,
当且仅当AF=BF时等号成立,此时