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的距离为AB,某目标点P沿墙面的射击线CM移动,此人为了准确瞄准目标点P,需计算由点A观察点P的仰角的大小.若15ABm,25ACm,30BCM,则tan的最大值为____________.
【答案】
【解析】∵AB=15cm,AC=25cm,∠ABC=90°,∴BC=20cm,过P作PP′⊥BC,交BC于P′,连接AP′,则tanθ=
, 设BP′=x,则CP′=20﹣x,由∠BCM=30°,得PP′=CP′tan30°=
(20﹣x),在直角△ABP′中,AP′=
,
∴tanθ=•,令y=,则函数在x∈[0,20]单调递减,∴x=0时,取得最大值为=.
若P′在CB的延长线上,PP′=CP′tan30°=(20+x),在直角△ABP′中,AP′=,∴tanθ=•,
令y=,则y′=0可得x=时,函数取得最大值,故答案为:
三、解答题:本大题共5小题,共72分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
【2014年浙江卷(理18)】(本小题满分14分) 在ABC中,内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,已知ab,3c,
22coscos3sincos3sincosABAABB. ⑴求角C的大小;
⑵若4
sin5
A,求ABC的面积.
解:(Ⅰ)∵△ABC中,a≠b,c=,cos2
A﹣cos2
B=
sinAcosA﹣sinBcosB,
∴
﹣
=
sin2A﹣
sin2B,
即 cos2A﹣cos2B=sin2A﹣sin2B,即﹣2sin(A+B)sin(A﹣B)=2
•cos(A+B)sin(A﹣B). ∵a≠b,∴A≠B,sin(A﹣B)≠0,∴tan(A+B)=﹣,∴A+B=
,∴C=
.
(Ⅱ)∵sinA=<,C=
,∴A<
,或A>
(舍去),∴cosA=
=.
由正弦定理可得,
=
,即 =,∴a=.
∴sinB=sin[(A+B)﹣A]=sin(A+B)cosA﹣cos(A+B)sinA=﹣(﹣)×=
,
∴△ABC的面积为 =×=
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【2014年浙江卷(理19)】(本小题满分14分)
已知数列{}na和{}nb满足*12(2)()nb
naaanN.若{}na为等比数列,且12a,326bb. ⑴求na与nb; ⑵设*11
()nnn
cnNab
.记数列{}nc的前n项和为nS. ①求nS;
②求正整数k,使得对任意*
nN,均有knSS.
解:(Ⅰ)∵a1a2a3…an=(n∈N*
) ①,当n≥2,n∈N*
时, ②,
由①②知:
,令n=3,则有
.∵b3=6+b2,∴a3=8.
∵{an}为等比数列,且a1=2,∴{an}的公比为q,则=4,由题意知an>0,∴q>0,∴q=2.
∴
(n∈N*
).又由a1a2a3…an=
(n∈N*
)得:
,
,∴bn=n(n+1)(n∈N*
).
(Ⅱ)(i)∵cn==
=
.
∴Sn=c1+c2+c3+…+cn==
==
;
(ii)因为c1=0,c2>0,c3>0,c4>0;当n≥5时,
,
而=
>0,得,
所以,当n≥5时,cn<0,综上,对任意n∈N*
恒有S4≥Sn,故k=4 【2014年浙江卷(理20)】(本小题满分15分)
如图,在四棱锥ABCDE中,平面ABC平面BCDE,
90CDEBED,2ABCD,1DEBE,2AC.
⑴证明:DE平面ACD; ⑵求二面角BADE的大小.
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证明:(Ⅰ)在直角梯形BCDE中,由DE=BE=1,CD=2,得BD=BC=,由AC=,AB=2得AB2=AC2+BC2
,即AC⊥BC,又平面ABC⊥平面BCDE,从而AC⊥平面BCDE,所以AC⊥DE,又DE⊥DC,从而DE⊥平面ACD; 作BF⊥AD,与AD交于点F,过点F作FG∥DE,与AB交于点G,连接BG,由(Ⅰ)知DE⊥AD,则FG⊥AD,所
以∠BFG就是二面角B﹣AD﹣E的平面角,在直角梯形BCDE中,由CD2=BC2+BD2
,得BD⊥BC, 又平面ABC⊥平面BCDE,得BD⊥平面ABC,从而BD⊥AB,由于AC⊥平面BCDE,得AC⊥CD. 在Rt△ACD中,由DC=2,AC=,得AD=; 在Rt△AED中,由ED=1,AD=得AE=; 在Rt△ABD中,由BD=
,AB=2,AD=
得BF=
,AF=AD,从而GF=, 在△ABE,△ABG中,利用余弦定理分别可得cos∠BAE=
,BC=.
在△BFG中,cos∠BFG==, 所以,∠BFG=
,二面角B﹣AD﹣E的大小为
【2014年浙江卷(理21)】(本小题满分15分)
如图,设椭圆C:22
221(0)xyabab
,动直线l与椭圆C只有一个公共点P,且点P在第一象限.
⑴已知直线l的斜率为k,用a、b、k表示点P的坐标;
⑵若过原点O的直线1l与l垂直,证明:点P到直线1l的距离的最大值为ab.
解:(Ⅰ)设直线l的方程为y=kx+m(k<0),由
,消去y得
(b2
+a2k2
)x2
+2a2
kmx+a2m2
﹣a2b2
=0.
由于直线l与椭圆C只有一个公共点P,故△=0,即b2﹣m2+a2k2
=0,解得点P的坐标为 (﹣
,
),
又点P在第一象限,故点P的坐标为P(,).
(Ⅱ)由于直线l1过