∵∴=||
﹣|=|=
+
,=(
+
)?(
)=
﹣
+
+
﹣
+
=﹣1++1=1 ==
=
=
∴cos<,>===
∴异面直线AB1与BC1所成角的余弦值为
三、解答题(本大题共6道小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.已知曲线C:y=x.
(1)求曲线C上横坐标为1的点处的切线的方程;
(2)第(1)小题中的切线与曲线C是否还有其他的公共点? 【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.
【分析】(1)根据导数的几何意义求出函数在x=1处的导数,从而得到切线的斜率,再利用点斜式方程写出切线方程即可.
(2)由(1)得出的切线方程与函数y=x组成方程组,解得两组解,从而得出切线与曲线C还有其他的公共点. 【解答】解:(1)y'=3x y'|x=1=3,
而切点的坐标为(1,1)
∴曲线y=x3在x=1的处的切线方程为3x﹣y﹣2=0
2
3
3
(2)由方程组:
解得:
或
故切线与曲线C还有其他的公共点:(﹣2,﹣8).
18.已知空间三点A(﹣1,2,1),B(1,2,1),C(﹣1,6,4) (1)求以向量
为一组邻边的平行四边形的面积S;
,
垂直,且||=10,求向量的坐标.
(2)若向量分别与向量
【考点】向量的数量积判断向量的共线与垂直. 【分析】(1)
=(2,0,0),
=(0,4,3),可得=2x=0,
=4y+3z=0,
=0,
⊥
,即可得出面积. =10,联立解出即
(2)设=(x,y,z),则可得出. 【解答】解:(1)∴又|
=0,∴|=2,|
=(2,0,0),⊥
,
=(0,4,3),
|=5,
为一组邻边的平行四边形的面积S=2×5=10.
=2x=0,
=4y+3z=0,
=10,
∴以向量
(2)设=(x,y,z),则
解得x=0,y=﹣6,z=8;或x=0,y=6,z=﹣8. ∴=(0,﹣6,8)或(0,6,﹣8)
19.设函数f(x)=2x3﹣3(a+1)x2+6ax+8,其中a∈R. (1)若f′(3)=0,求常数a的值;
(2)若f(x)在(﹣∞,0)上为增函数,求a的取值范围. 【考点】利用导数研究函数的单调性;导数的运算.
【分析】(1)求出f′(x),由f'(3)=0,求解得到a的值即可;
(2)因为函数在(﹣∞,0)上为增函数令f'(x)=0得到函数的驻点,由a的取值范围研究函数的增减性得到函数为增函数时a的范围即可.
【解答】解:(1)f'(x)=6x2﹣6(a+1)x+6a=6(x﹣a)(x﹣1).
因f'(3)=6(3﹣a)(3﹣1)=0.解得a=3. (2)令f'(x)=6(x﹣a)(x﹣1)=0得x1=a,x2=1. 当a<1时,若x∈(﹣∞,a)∪(1,+∞),则f'(x)>0, 所以f(x)在(﹣∞,a)和(1,+∞)上为增
函数,故当0≤a<1时,f(x)在(﹣∞,0)上为增函数. 当a≥1时,若x∈(﹣∞,1)∪(a,+∞),则f'(x)>0, 所以f(x)在(﹣∞,1)和(a,+∞)上为增函 数,从而f(x)在(﹣∞,0]上也为增函数.
综上所述,当a∈[0,+∞)时,f(x)在(﹣∞,0)上为增函数.
20.某中学高三年级从甲、乙两个班级各选出7名学生参加数学竞赛,他们取得的成绩(满分100分)的茎叶图如图,其中甲班学生的平均分是85,乙班学生成绩的中位数是83. (1)求x和y的值;
(2)计算甲班7位学生成绩的方差s2;
(3)从成绩在90分以上的学生中随机抽取两名学生,求甲班至少有一名学生的概率.
【考点】古典概型及其概率计算公式;茎叶图;极差、方差与标准差. 【分析】(1)利用平均数求出x的值,中位数求出y的值,解答即可.
(2)根据所给的茎叶图,得出甲班7位学生成绩,做出这7次成绩的平均数,把7次成绩和平均数代入方差的计算公式,求出这组数据的方差.
(3)设甲班至少有一名学生为事件A,其对立事件为从成绩在90分以上的学生中随机抽取两名学生,甲班没有一名学生;先计算出从成绩在90分以上的学生中随机抽取两名学生的所有抽取方法总数,和没有甲班一名学生的方法数目,先求出从成绩在90分以上的学生中随机抽取两名学生,甲班没有一名学生的概率,进而结合对立事件的概率性质求得答案. 【解答】解:(1)∵甲班学生的平均分是85, ∴
,
∴x=5,
∵乙班学生成绩的中位数是83,∴y=3; (s2=
=40;
(3)甲班成绩在90分以上的学生有两名,分别记为A,B, 乙班成绩在90分以上的学生有三名,分别记为C,D,E, 从这五名学生任意抽取两名学生共有10种情况: (A,B),(A,C),(A,D),(A,E), (B,C),(B,D),(B,E), (C,D),(C,E), (D,E)
其中甲班至少有一名学生共有7种情况:(A,B),(A,C),(A,D),(A,E),(B,C),(B,D),(B,E).
记“从成绩在90分以上的学生中随机抽取两名学生, 甲班至少有一名学生”为事件M,则
.
.
2
)
甲
班
7
位
学
生
成
绩
的
方
差
为
答:从成绩在90分以上的学生中随机抽取两名学生,甲校至少有一名学生的概率为
21.如图,已知⊙O的直径AB=3,点C为⊙O上异于A,B的一点,VC⊥平面ABC,且VC=2,点M为线段VB的中点. (I)求证:BC⊥平面VAC;
(Ⅱ)若AC=1,求二面角M﹣VA﹣C的余弦值.
【考点】用空间向量求平面间的夹角;直线与平面垂直的判定.
【分析】(Ⅰ)由线面垂直得VC⊥BC,由直径性质得AC⊥BC,由此能证明BC⊥平面VAC.