三、解答題(共70分.解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟)
17.(本小題滿分12分)在ABC中,角A,B,C所對的邊為a,b,c,已知sin=.
(1)求cos C的值;
(2)若ABC的面積為,且sin2A+sin2B=sin2C,求a,b及c的值.
解] (1) 因為sin=,所以cos C=1-2sin2=-.4分
(2) 因為sin2A+sin2B=sin2C,由正弦定理得
a2+b2=c2.6分
由余弦定理得a2+b2=c2+2abcos C,將cos C=-代入,得ab=c2,8分
由SABC=及sin C==,得ab=6. 10分
由得或
經(jīng)檢驗,滿足題意.
所以或12分
18.(本小題滿分12分)在中學(xué)生綜合素質(zhì)評價某個維度的測評中,分“優(yōu)秀、合格、尚待改進”三個等級進行學(xué)生互評.某校高一年級有男生500人,女生400人,為了了解性別對該維度測評結(jié)果的影響,采用分層抽樣方法從高一年級抽取了45名學(xué)生的測評結(jié)果,并作出頻數(shù)統(tǒng)計表如下:
表1:男生
等級 優(yōu)秀 合格 尚待改進 頻數(shù) 15 x 5 表2:女生
等級 優(yōu)秀 合格 尚待改進 頻數(shù) 15 3 y (1)從表2的非優(yōu)秀學(xué)生中隨機選取2人交談,求所選2人中恰有1人測評等級為合格的概率;
(2)由表中統(tǒng)計數(shù)據(jù)填寫下邊2×2列聯(lián)表,并判斷是否有90%的把握認(rèn)為“測評結(jié)果優(yōu)秀與性別有關(guān)”.
男生 女生 總計 優(yōu)秀 非優(yōu)秀 總計 參考數(shù)據(jù)與公式:
K2=,其中n=a+b+c+d.
臨界值表:
P(K2>k0) 0.10 0.05 0.01 k0 2.706 3.841 6.635 解] (1)設(shè)從高一年級男生中抽出m人,
則=,m=25,
x=25-20=5,y=20-18=2.2分
表2中非優(yōu)秀學(xué)生共5人,記測評等級為合格的3人為a,b,c,尚待改進的2人為A,B,
則從這5人中任選2人的所有可能結(jié)果為:(a,b),(a,c),(b,c),(A,B),(a,A),(a,B),(b,A),(b,B),(c,A),(c,B)共10種.4分
設(shè)事件C表示“從表2的非優(yōu)秀學(xué)生5人中隨機選取2人,恰有1人測評等級為合格”,
則C的結(jié)果為(a,A),(a,B),(b,A),(b,B),(c,A),(c,B),共6種,
P(C)==, 故所求概率為.6分
(2)
男生 女生 總計 優(yōu)秀 15 15 30 非優(yōu)秀 10 5 15 總計 25 20 45 8分
1-0.9=0.1,P(K2≥2.706)=0.10,
而K2===1.125<2.706,10分
沒有90%的把握認(rèn)為“測評結(jié)果優(yōu)秀與性別有關(guān)”.12分19.(本小題滿分12分)如圖,四邊形ABCD為梯形,ABCD,PD平面ABCD,BAD=ADC=90°,DC=2AB=2a,DA=a,E為BC中點.
(1)求證:平面PBC平面PDE;
(2)線段PC上是否存在一點F,使PA平面BDF?若存在,請找出具體位置,并進行證明:若不存在,請分析說明理由.
圖
【證明】 (1)連接BD,BAD=ADC=90°,
AB=a,DA=a,
所以BD=DC=2a,2分
E為BC中點,
所以BCDE.
又因為PD平面ABCD,BC平面ABCD,
所以BCPD.4分
因為DE∩PD=D,
所以BC平面PDE.
因為BC平面PBC,所以平面PBC平面PDE.6分
(2)當(dāng)點F位于PC三分之一分點(靠近P點)時,PA平面BDF.8分連接AC,BD交于O點,
ABCD,所以AOB∽△COD.
又因為AB=DC,所以 AO=OC,10分
從而在CPA中,AO=AC,而PF=PC,
所以O(shè)FPA,
而OF平面BDF,PA平面BDF,
所以PA平面BDF.12分