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w=4的有A1,A2,A5,A6,A9共5块地,w=3的有A7,A10共2块地,这时有X=4﹣3=1 所以
,…(9分)
同理, ,
…(10分)
∴X的分布列为: X P …(11分)
…(12分)
【点评】本题考查离散性随机变量的分布列的求法,概率的求法,考查转化思想以及计算能力.
19.(12分)(2017?茂名一模)如图1,在边长为
的正方形ABCD中,E、
1 2 3 4 5 O分别为 AD、BC的中点,沿 EO将矩形ABOE折起使得∠BOC=120°,如图2所示,点G 在BC上,BG=2GC,M、N分别为AB、EG中点. (Ⅰ)求证:MN∥平面OBC;
(Ⅱ)求二面角 G﹣ME﹣B的余弦值.
【考点】二面角的平面角及求法;直线与平面平行的判定.
【分析】(Ⅰ)法一:取OG中点F,连结BF、FN,证明MN∥BF,然后证明
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MN∥平面OBC.法二:延长EM、OB交于点Q,连结GQ,证明M为EQ中点,推出MN∥QG,然后证明MN∥平面OBC.
(Ⅱ)法一:证明OG⊥OB,推出OE⊥平面OBC,证明OE⊥OG,然后推出OG⊥QE,说明∠OMG为二面角G﹣ME﹣B的平面角,Rt△MOG中,求解即可. 法二:建立空间直角坐标系O﹣xyz,求出面BOE的一个法向量,平面MGE的法向量,利用空间向量的数量积求解即可.
【解答】(Ⅰ)证明:法一如图13取OG中点F,连结BF、FN,
则中位线FN∥OE且FN=OE,
又BM∥OE且BM=OE …(1分)
所以FN∥BM且FN=BM,所以四边形BFNM是平行四边形,所以MN∥BF,…(2分)
又MN?平面OBC,BF?平面OBC,所以MN∥平面OBC.…(4分) 法二:如图14,延长EM、OB交于点Q,连结GQ, 因为BM∥OE且BM=OE,所以
,
M为EQ中点,…(1分)
所以中位线MN∥QG …(2分)
又MN?平面OBC,QG?面OBC,所以MN∥平面OBC.…(4分) (Ⅱ)解:法一如图14,因为OB=OC=所以
又BG=2GC.所以
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,∠BOC=120°, ,…
,,
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∴OB2+OG2=BG2,∴∠BOG=90°,OG⊥OB,…(6分) 又∵OE⊥OB,OE⊥OC,OB∩OC=O, ∴OE⊥平面OBC,OG?面OBC, ∴OE⊥OG…(7分)
又OB∩OE=O,所以OG⊥平面OBE,QE?面OBE OG⊥QE,…(8分) 又M为EQ中点,所以OQ=OE=
,所以OM⊥QE,OM∩OG=O,
所以QE⊥平面OMG,QE⊥MG,∠OMG为二面角G﹣ME﹣B的平面角.…(9分)
所以Rt△MOG中,
,
,∴二面角 G﹣ME﹣B的余弦值为
法二:如图15,∵OB=OC=
,∠BOC=120°,
,…(11分)…(12分)
∴
又BG=2GC,∴∴OB2+OG2=BG2,
∴∠BOG=90°,OG⊥OB,…(6分) 又∵OE⊥OB,OE⊥OC,OB∩OC=O, ∴OE⊥平面OBC,OG?面OBC, ∴OE⊥OG…(7分)
,
,…
,
又OB∩OE=O,所以OG⊥平面OBE,OE?面OBE,∴OG⊥OE…(8分) 建立如图所示的空间直角坐标系O﹣xyz,则M(E(而
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,G(0,1,0),,…(9分)
,
是平面BOE的一个法向量,…(11分)
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设平面MGE的法向量为则令 z=1,则
,
,
,
面MGE的一个法向量为所以
所以,二面角 G﹣ME﹣B的余弦值为
,…(10分)
…(12分)
【点评】本题考查直线与平面平行于垂直的判定定理的应用,二面角的平面角的求法,考查空间想象能力以及计算能力.
20.(12分)(2017?茂名一模)设x,y∈R,向量x,y轴正方向上的单位向量,若向量
.
(Ⅰ)求点M(x,y)的轨迹C的方程; (Ⅱ)设椭圆
P为曲线C上一点,,过点P作曲线C的切线y=kx+m
分别为直角坐标平面内,
,且
交椭圆E于A、B两点,试证:△OAB的面积为定值.
【考点】圆锥曲线的定值问题;圆锥曲线的轨迹问题;直线与椭圆的位置关系.
【分析】(Ⅰ)通过
点M(x,y)到两个定点F1(
,得到,0),F2(
,说明
,0)的距离之和为4,推出点
M的轨迹C是以F1、F2为焦点的椭圆,然后求解即可.
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),将y=kx+m代入椭圆E的方程,消去x可得(1+4k2)x2+8kmx+4m2﹣16=0
显然直线与椭圆C的切点在椭圆E内,利用判别式以及韦达定理求解三角形的面积,转化求解即可. 【解答】(Ⅰ)解:∵
,
,且
,
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