所以f′(解得f′(故f(
)=﹣f′()=)=f′(
﹣1
)?sin+cos
)cos+sin=(﹣1)+=1
故答案为1. 【点评】此题考查学生灵活运用求导法则及特殊角的三角函数值化简求值,会根据函数解析式求自变量所对应的函数值,是一道中档题.
15.(5分)(2009?湖北)已知数列{an}满足:a1=m(m为正整数),
an+1=若a6=1,则m所有可能的取值为 4,5,32 .
【考点】数列递推式. 【专题】压轴题.
【分析】由题设知a5=2,a4=4,有①②两种情况:①a3=1,a2=2,a1=4,即m=4;②a3=8,a2=16,有③④两种情况:③a1=5,即m=5;④a1=32,即m=32. 【解答】解:∵数列{an}满足:a1=m(m为正整数),
an+1=
,
a6=1,
∴a5=2,a4=4,有①②两种情况: ①a3=1,a2=2,a1=4,即m=4;
②a3=8,a2=16,有③④两种情况: ③a1=5,即m=5; ④a1=32,即m=32. 故答案为:4,5,32. 【点评】本题考查数列的性质和应用,解题时要认真审题,仔细解答,注意公式的合理运用.
三、解答题(共6小题,满分75分) 16.(10分)(2009?湖北)一个盒子里装有4张大小形状完全相同的卡片,分别标有数2,3,4,5;另一个盒子也装有4张大小形状完全相同的卡片,分别标有数3,4,5,6.现从一个盒子中任取一张卡片,其上面的数记为x;再从另一盒子里任取一张卡片,其上面的数记为y,记随机变量η=x+y,求η的分布列和数学期望. 【考点】离散型随机变量的期望与方差. 【专题】计算题.
【分析】随机变量η=x+y,依题意η的可能取值是5,6,7,8,9,10,11,结合变量对应的事件,根据相互独立事件同时发生的概率做出概率的值,写出分布列和期望. 【解答】解:随机变量η=x+y,依题意η的可能取值是5,6,7,8,9,10,11
得到P(η=5)=P(η=7)=P(η=9)=P(η=11)=
; P(η=6)=
; P(η=8)=; P(η=10)=
∴η的分布列为 η 5 6 7 8 9 10 11 P ∴Eη=5×
+6×
+7×
+8×
+9×
+10×
+11×
=8
【点评】本题考查离散型随机变量的分布列和期望,考查相互独立事件同时发生的概率,考查利用概率知识解决实际问题,本题是一个综合题目.
17.(12分)(2009?湖北)已知向量=(cosα,sinα),=(cosβ,sinβ),=(﹣1,0). (1)求向量(2)设α=
的长度的最大值; ,且⊥(
),求cosβ的值.
【考点】平面向量数量积的运算;向量的模;数量积判断两个平面向量的垂直关系. 【专题】计算题.
【分析】(1)利用向量的运算法则求出
,利用向量模的平方等于向量的平方求出
的平方,利用三角函数的平方关系将其化简,利用三角函数的有界性求出最值.
(2)利用向量垂直的充要条件列出方程,利用两角差的余弦公式化简得到的等式,求出值. 【解答】解:(1)|
2
2
=(cosβ﹣1,sinβ),则
2
|=(cosβ﹣1)+sinβ=2(1﹣cosβ).
∵﹣1≤cosβ≤1, ∴0≤|
|≤4,即0≤|
2
|≤2.
当cosβ=﹣1时,有|b+c|=2, 所以向量
的长度的最大值为2.
=(cosβ﹣1,sinβ),
(2)由(1)可得?(∵⊥(
)=cosαcosβ+sinαsinβ﹣cosα=cos(α﹣β)﹣cosα. ),
∴?(由α=即β﹣
)=0,即cos(α﹣β)=cosα. ,得cos(=2kπ±
﹣β)=cos
,
(k∈Z),
∴β=2kπ+或β=2kπ,k∈Z,于是cosβ=0或cosβ=1.
【点评】本题考查向量模的性质:向量模的平方等于向量的平方、向量垂直的充要条件;三
角函数的平方关系、三角函数的有界性、两角差的余弦公式. 18.(12分)(2009?湖北)如图,四棱锥S﹣ABCD的底面是正方形,SD⊥平面ABCD,SD=2a,AD=a,点E是SD上的点,且DE=λa(0<λ≤2) (Ⅰ)求证:对任意的λ∈(0,2),都有AC⊥BE (Ⅱ)设二面角C﹣AE﹣D的大小为θ,直线BE与平面ABCD所成的角为φ,若tanθ?tanφ=1,求λ的值.
【考点】空间中直线与直线之间的位置关系;直线与平面所成的角;与二面角有关的立体几何综合题.
【专题】计算题;证明题. 【分析】解法一:(几何法)(Ⅰ)因为SD⊥平面ABCD,BD是BE在平面ABCD上的射影,由三垂线定理只要证AC⊥BD即可.
(Ⅱ)先找出θ和φ,因为由SD⊥平面ABCD知,∠DBE=φ,二面角C﹣AE﹣D的平面角可由三垂线定理法作出.
再用λ表示出tanθ和tanφ,代入tanθ?tanφ=1,解方程即可. 解法二:(向量法)因为DA.DC.DS两两垂直,故可建立空间直角坐标系,由向量法求解.
(Ⅰ)写出向量和的坐标,只要数量积为0即可.
(Ⅱ)分别求出平面ACE的法向量、平面ABCD与平面ADE的一个法向量,由夹角公式求出cosθ和sinφ,再由tanθ?tanφ=1求解即可. 【解答】解:(Ⅰ)证法1:如图1,连接BE、BD,由地面ABCD是正方形可得AC⊥BD. ∵SD⊥平面ABCD,∴BD是BE在平面ABCD上的射影,∴AC⊥BE (Ⅱ)解法1:如图1,由SD⊥平面ABCD知,∠DBE=φ, ∵SD⊥平面ABCD,CD?平面ABCD,∴SD⊥CD.
又底面ABCD是正方形,∴CD⊥AD,而SD∩AD=D,CD⊥平面SAD.
连接AE、CE,过点D在平面SAD内作DF⊥AE于F,连接CF,则CF⊥AE, 故∠CFD是二面角C﹣AE﹣D的平面角,即∠CFD=θ. 在Rt△BDE中,∵BD=2a,DE=λa∴tanφ=在Rt△ADE中,∵
,DE=λa∴AE=a
从而DF=
在Rt△CDF中,tanθ=.
由tanθ?tanφ=1,得由0<λ≤2,解得
即
,即为所求.
=2,所以λ=2.
2
(Ⅰ)证法2:以D为原点,以DA.DC.DS的方向分别作为x,y,z轴的正方向建立如 图2所示的空间直角坐标系,则 D(0,0,0),A(,0,0),B(a,a,0), C(0,a,0),E(0,0,λa), ∴∴
(Ⅱ)解法2: 由(I)得
.
设平面ACE的法向量为n=(x,y,z),则由
,
,
,
,
,即AC⊥BE.
得即取,得.