測(數(shù)學理).files\image175.jpg)
19.(本小題滿分12分)
解法一:
(I)證明
如圖,連結AC,AC交BD于點G,連結EG。
∵ 底面ABCD是正方形,
∴ G為AC的中點.
又E為PC的中點,
∴EG//PA。
∵EG
平面EDB,PA
平面EDB,
∴PA//平面EDB
………………4分
(II)證明:
∵ PD⊥底面ABCD,∴PD⊥BC,PD⊥DC,PD⊥DB
又∵BC⊥DC,PD∩DC=D,
∴BC⊥平面PDC。
∴PC是PB在平面PDC內(nèi)的射影。
∵PD⊥DC,PD=DC,點E是PC的中點,
∴DE⊥PC。
由三垂線定理知,DE⊥PB。
∵DE⊥PB,EF⊥PB,DE∩EF=E,
∴PB⊥平面EFD。
…………………………8分
(III)解:
∵PB⊥平面EFD,
∴PB⊥FD。
又∵EF⊥PB,F(xiàn)D∩EF=F,
∴∠EFD就是二面角C―PB―D的平面角!10分
∵PD=DC=BC=2,
∴PC=DB=測(數(shù)學理).files\image183.gif)
∵PD⊥DB,
測(數(shù)學理).files\image019.jpg)
測(數(shù)學理).files\image185.gif)
由(II)知:DE⊥PC,DE⊥PB,PC∩PB=P,
∴DE⊥平面PBC。
∵EF
平面PBC,
∴DE⊥EF。
測(數(shù)學理).files\image188.gif)
∴∠EFD=60°。
故所求二面角C―PB―D的大小為60°。 ………………12分
解法二:
如圖,以點D為坐標原點,DA、DC、DP所在直線分別為x軸、y軸、z軸,
建立空間直角坐標系,得以下各點坐標:D(0,0,0),A(2,0,0),B(2,2,0),
C(0,2,0),P(0,0,2) ………………1分
(I)證明:
連結AC,AC交BD于點G,連結EG。
∵ 底面ABCD是正方形,
∴ G為AC的中點.G點坐標為(1,1,0)。
測(數(shù)學理).files\image190.jpg)
測(數(shù)學理).files\image192.gif)
∴PA//平面EDB ………………4分 (II)證明: 測(數(shù)學理).files\image194.gif)
(III)解: ∵PB⊥平面EFD, ∴PB⊥FD。 又∵EF⊥PB,F(xiàn)D∩EF=F, ∴∠EFD就是二面角C―PB―D的平面角!10分 測(數(shù)學理).files\image196.gif)
∴∠EFD=60°。 故所求二面角C―PB―D的大小為60°。 ………………12分 20.(本小題滿分12分) (I)解: 設 “從甲盒內(nèi)取出的2個球均為黑球”為事件 ,“從乙盒內(nèi)取出的2個球均為黑球”為事件 .由于事件 相互獨立,所以取出的4個球均為黑球的概率為 ………………2分
依題設 , 測(數(shù)學理).files\image208.gif)
故乙盒內(nèi)紅球的個數(shù)為2。 ……………………5分 (II)解: 由(I)知 測(數(shù)學理).files\image212.gif)
ξ的分布列為 ξ 0 1 2 3 P 測(數(shù)學理).files\image214.gif)
測(數(shù)學理).files\image216.gif)
測(數(shù)學理).files\image218.gif)
測(數(shù)學理).files\image220.gif)
………………10分 ………………12分
21.(本小題滿分12分) (I)解:由題意設雙曲線S的方程為 ………………2分 c為它的半焦距, 測(數(shù)學理).files\image226.gif)
(II)解: 測(數(shù)學理).files\image228.gif)
22.(本小題滿分12分) (I)解: 測(數(shù)學理).files\image230.gif)
測(數(shù)學理).files\image232.gif) (III)解: 測(數(shù)學理).files\image234.gif)
(III)解: 測(數(shù)學理).files\image236.gif)
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