19.(本小题满分12分)
解法一:
(I)证明
如图,连结AC,AC交BD于点G,连结EG。
∵ 底面ABCD是正方形,
∴ G为AC的中点.
又E为PC的中点,
∴EG//PA。
∵EG平面EDB,PA平面EDB,
∴PA//平面EDB ………………4分
(II)证明:
∵ PD⊥底面ABCD,∴PD⊥DB,PD⊥DC,PD⊥DB。
又∵BC⊥DC,PD∩DC=D,
∴BC⊥平面PDC。
∴PC是PB在平面PDC内的射影。
∵PD⊥DC,PD=DC,点E是PC的中点,
∴DE⊥PC。
由三垂线定理知,DE⊥PB。
∵DE⊥PB,EF⊥PB,DE∩EF=E,
∴PB⊥平面EFD。 …………………………8分
(III)解:
∵PB⊥平面EFD,
∴PB⊥FD。
又∵EF⊥PB,FD∩EF=F,
∴∠EFD就是二面角C―PB―D的平面角。………………10分
∵PD=DC=BC=2,
∴PC=DB=
∵PD⊥DB,
由(II)知:DE⊥PC,DE⊥PB,PC∩PB=P,
∴DE⊥平面PBC。
∵EF平面PBC,
∴DE⊥EF。
∴∠EFD=60°。
故所求二面角C―PB―D的大小为60°。 ………………12分
解法二:
如图,以点D为坐标原点,DA、DC、DP所在直线分别为x轴、y轴、z轴,
建立空间直角坐标系,得以下各点坐标:D(0,0,0),A(2,0,0),B(2,2,0),
C(0,2,0),P(0,0,2) ………………1分
(I)证明:
连结AC,AC交BD于点G,连结EG。
∵ 底面ABCD是正方形,
∴ G为AC的中点.G点坐标为(1,1,0)。
∴PA//平面EDB ………………4分 (II)证明:
(III)解: ∵PB⊥平面EFD, ∴PB⊥FD。 又∵EF⊥PB,FD∩EF=F, ∴∠EFD就是二面角C―PB―D的平面角。………………10分
∴∠EFD=60°。 故所求二面角C―PB―D的大小为60°。 ………………12分 20.(本小题满分12分) (I)解: 设 “从甲盒内取出的2个球均为黑球”为事件,“从乙盒内取出的2个球均为黑球”为事件.由于事件相互独立,所以取出的4个球均为黑球的概率为 ………………2分 , ∴取出的4个球均为黑球的概率为 ………………5分 (II)解:设“从甲盒内取出的2个球均为黑球;从乙盒内取出的2个球中,1个是黑球,1个是红球”为事件,“从乙盒内取出的2个球均为黑球;从甲盒内取出的2个球中,1个是黑球,1个是红球为事件D。 ∴取出的“4个球中恰有3个黑球”为事件C+D。 ∵事件C,D互斥,
∴取出的4个球中恰有3个黑球的概率为 21.(本小题满分12分) (I)解: 由题意设双曲线S的方程为 ………………2分 c为它的半焦距,
(II)解:
22.(本小题满分12分) (I)解:
(II)解:
(III)解:
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