(Ⅲ)由题意可知,X的可能取值为0,1,2,3
0PX0C30300730343,112PX1C30307
8分9分
0,441
2PX2C30320710189,3PX3C30330700027
所以X的分布列为
X
P
00343
10441
20189
3002711分
所以X的数学期望EX003431044120189300270913分另解:由题意可知XB303所以X的数学期望EX30309(17)(共14分)证明:(Ⅰ)证明:因为四边形ABE1F1为正方形,所以BE1AB13分
BE1平面ABE1F1,因为平面ABCD平面ABE1F1,平面ABCD平面ABE1F1AB,
所以BE1平面ABCD因为DC平面ABCD,所以BE1DC
z
2分
4分
F1
E1
(Ⅱ)解:如图,以点B为坐标原点,分别以BCBE1所轴,建立如图所示的空间直角坐标系Bxyz设AD1,则
CxD
在的直线为xz
MBAy
2B000C200E1002M112
所以BM11
22,CE1202,E1M1122
6分
设平面CE1M的一个法向量为
xyz
6
f2x2z0
CE10由得2z0
E1M0xy2
令x1,得z2y0,所以
102设BM与平面CE1M所成角为,8分
则si
cosBM
BM
BM
101532
23015
23015
所以BM与平面CE1M所成角的正弦值为
10分
(Ⅲ)解:直线DM与直线CE1平行理由如下:由题意得,D210DM10所以CE12DM所以CE1DM因为DM,CE1不重合,所以DMCE1另解:直线DM与直线CE1平行理由如下:取BC的中点P,CE1的中点Q,连接AP,PQ,QM所以PQBE1且PQ
11分
2CE12022
13分
14分
1BE12
因为M为AF1的中点,四边形ABE1F1是正方形,所以AMBE1且AM
1BE12
E1F1QMPDAB
7
所以PQAM且PQAM所以APQM为平行四边形所以MQAP且MQAP
C
f因为四边形ABCD为梯形,BC2AD,所以ADPC且ADPC所以四边形APCD为平行四边形所以CDAP且CDAP所以CDMQ且CDMQ所以CDMQ是平行四边形所以DMCQ,即DMCE1(18)(共13分)解:(Ⅰ)fx14分
a1ax12x0xx2x
r