A 基础巩固训练
1．从A处望B处的仰角为α，从B处望A处的俯角为β，则α，β之间的关系是()
A．α>βB．α＝β
C．α＋β＝90°D．α＋β＝180°
2．若点A在点C的北偏东30°，点B在点C的南偏东60°，且AC＝BC，则点A在点B的() A．北偏东15°B．北偏西15°
C．北偏东10°D．北偏西10°
3.如图，设A、B两点在河的两岸，一测量者在A的同侧，选定一点C，测出AC的距离为50 m，∠ACB＝45°，∠CAB＝105°，则A、B两点的距离为()
A．50 2 m B．50 3 m
C．25 2 m D.252 2
m
4．在同一平面内中，在A处测得的B点的仰角是50°，且到A的距离为2，C点的俯角为70°，且到A的距离为3，则B、C间的距离为()
A.16
B.17
C.18
D.19
5．一个大型喷水池的中央有一个强力喷水柱，为了测量喷水柱喷出的水柱的高度，某人在喷水柱正西方向的点A测得水柱顶端的仰角为45°，沿点A向北偏东30°前进100 m到达点B，在B点测得水柱顶端的仰角为30°，则水柱的高度是()
A．50 m B．100 m
C．120 m D．150 m
B能力提升训练
1．如下图所示，在河岸AC测量河的宽度BC，图中所标的数据a，b，c，α，β是可供测量的数据．下面给出的四组数据中，对测量河宽较适宜的是( )
A ．c 和α
B ．c 和b
C ．c 和β
D ．b 和α
2．甲船在岛A 的正南B 处，以每小时4千米的速度向正北航行，AB ＝10千米，同时乙船自岛A 出发以每小时6千米的速度向北偏东60°的方向驶去，当甲、乙两船相距最近时，它们所航行的时间为( )
A.
1507 分钟 B.15
7
分钟 C ．21.5 分钟 D ．2.15小时
3．轮船A 和轮船B 在中午12时离开海港C ，两艘轮船航行方向的夹角为120°，轮船A 的航行速度是25海里/小时，轮船B 的航行速度是15海里/小时，下午2时两船之间的距离是( )
A ．35海里
B ．352海里
C ．353海里
D ．70海里
4．有一长为1的斜坡，它的倾斜角为20°，现高不变，将倾斜角改为10°，则斜坡长为( )
A ．1
B ．2sin10°
C ．2cos10°
D ．cos20°
5．【天津卷】在△ABC 中，∠ABC ＝π
4
，AB ＝2，BC ＝3，则sin ∠BAC ＝()
A.
1010B.105 C.
31010 D.5
5
C 思维扩展训练
1.如图：D ， C ，B 三点在地面同一直线上，DC ＝a ，从C ，D 两点测得A 点仰角分别是β，α(αβ<)，则A 点离地面的高度AB 等于( )
（A ）sin sin sin()a αββα- （B ）sin sin cos()a αβ
αβ-
（C ）
sin cos sin()a αββα- （D ）cos sin cos()
a αβ
αβ-
2.一个大型喷水池的中央有一个强大喷水柱，为了测量喷水柱喷出的水柱的高度，某人在喷水柱正西方向的点A 测得水柱顶端的仰角为45°，沿点A 向北偏东30°前进100 m 到达点B ，在B 点测得水柱顶端的仰角为30°，则水柱的高度是( )
A ．50 m
B ．100 m
C ．120 m
D ．150 m
3.【资阳市高中级高考模拟考试数学（理）】如图，已知A ，B 两点分别在河的两岸，某测量者在点A 所在的河岸边另选定一点C ，测得50AC =m ，45ACB ∠=，105CAB ∠=，则A 、B 两点的距离为 （A ）503m （B ）253m （C ）252m （D ）502m
4.【浙江高考理第17题】如图，某人在垂直于水平地面ABC 的墙面前的点A 处进行射击训练.已知点A 到墙面的距离为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θ的大小.若15m,25m,30AB AC BCM ==∠=,则tan θ的最大值.
5.【南京盐城高三数学二模数学试卷】如图，经过村庄A有两条夹角为60°的公路AB，AC，根据规划拟在两条公路之间的区域内建一工厂P，分别在两条公路边上建两个仓库M、N (异于村庄A)，要求PM＝PN＝MN＝2(单位：千米)．如何设计，使得工厂产生的噪声对居民的影响最小(即工厂与村庄的距离最远)．
高考模拟复习试卷试题模拟卷
一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分.在每个题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的.
1.（5分）某空间几何体的正视图是三角形，则该几何体不可能是（）
A.圆柱
B.圆锥
C.四面体
D.三棱柱
2.（5分）复数z=（3﹣2i）i的共轭复数等于（）
A.﹣2﹣3i
B.﹣2+3i
C.2﹣3i
D.2+3i
3.（5分）等差数列{an}的前n项和为Sn，若a1=2，S3=12，则a6等于（）
A.8
B.10
C.12
D.14
4.（5分）若函数y=logax（a＞0，且a≠1）的图象如图所示，则下列函数图象正确的是（）
A. B. C.
D.
5.（5分）阅读如图所示的程序框图，运行相应的程序，输出的S的值等于（）
A.18
B.20
C.21
D.40
6.（5分）直线l：y=kx+1与圆O：x2+y2=1相交于A，B 两点，则“k=1”是“△OAB的面积为”的（）
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分又不必要条件
7.（5分）已知函数f（x）=，则下列结论正确的是（）
A.f（x）是偶函数
B.f（x）是增函数
C.f（x）是周期函数
D.f（x）的值域为[﹣1，+∞）
8.（5分）在下列向量组中，可以把向量=（3，2）表示出来的是（）
A.=（0，0），=（1，2）
B.=（﹣1，2），=（5，﹣2）
C.=（3，5），=（6，10）
D.=（2，﹣3），=（﹣2，3）
9.（5分）设P，Q分别为圆x2+（y﹣6）2=2和椭圆+y2=1上的点，则P，Q两点间的最大距离是（）
A.5
B.+
C.7+
D.6
10.（5分）用a代表红球，b代表蓝球，c代表黑球，由加法原理及乘法原理，从1个红球和1个蓝球中取出若干个球的所有取法可由（1+a）（1+b）的展开式1+a+b+ab表示出来，如：“1”表示一个球都不取、“a”表示取出一个红球，而“ab”则表示把红球和蓝球都取出来.以此类推，下列各式中，其展开式可用来表示从5个无区别的红球、5个无区别的蓝球、5个有区别的黑球中取出若干个球，且所有的蓝球都取出或都不取出的所有取法的是（）
A.（1+a+a2+a3+a4+a5）（1+b5）（1+c）5
B.（1+a5）（1+b+b2+b3+b4+b5）（1+c）5
C.（1+a）5（1+b+b2+b3+b4+b5）（1+c5）
D.（1+a5）（1+b）5（1+c+c2+c3+c4+c5）
二、填空题：本大题共5小题，每小题4分，共20分.把答案填在答题卡的相应位置
11.（4分）若变量 x，y满足约束条件，则z=3x+y的最小值为.
12.（4分）在△ABC中，A=60°，AC=4，BC=2，则△ABC的面积等于.
13.（4分）要制作一个容器为4m3，高为1m的无盖长方形容器，已知该容器的底面造价是每平方米20元，侧面造价是每平方米10元，则该容器的最低总造价是（单位：元）14.（4分）如图，在边长为e（e为自然对数的底数）的正方形中随机撒一粒黄豆，则它落到阴影部分的概率为.
15.（4分）若集合{a，b，c，d}={1，2，3，4}，且下列四个关系：
①a=1；②b≠1；③c=2；④d≠4有且只有一个是正确的，则符合条件的有序数组（a，b，c，d）的个数是.
三、解答题：本大题共4小题，共80分.解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤
16.（13分）已知函数f（x）=cosx（sinx+cosx）﹣.
（1）若0＜α＜，且sinα=，求f（α）的值；
（2）求函数f（x）的最小正周期及单调递增区间.
17.（13分）在平面四边形ABCD中，AB=BD=CD=1，AB⊥BD，CD⊥BD，将△ABD沿BD折
起，使得平面ABD⊥平面BCD，如图.
（1）求证：AB⊥CD；
（2）若M为AD中点，求直线AD与平面MBC所成角的正弦值.
18.（13分）为回馈顾客，某商场拟通过摸球兑奖的方式对1000位顾客进行奖励，规定：每位顾客从一个装有4个标有面值的球的袋中一次性随机摸出2个球，球上所标的面值之和为该顾客所获的奖励额.
（1）若袋中所装的4个球中有1个所标的面值为50元，其余3个均为10元，求：
①顾客所获的奖励额为60元的概率；
②顾客所获的奖励额的分布列及数学期望；
（2）商场对奖励总额的预算是60000元，并规定袋中的4个球只能由标有面值10元和50元的两种球组成，或标有面值20元和40元的两种球组成.为了使顾客得到的奖励总额尽可能符合商场的预算且每位顾客所获的奖励额相对均衡，请对袋中的4个球的面值给出一个合适的设计，并说明理由.
19.（13分）已知双曲线E：﹣=1（a＞0，b＞0）的两条渐近线分别为l1：y=2x，
l2：y=﹣2x.
（1）求双曲线E的离心率；
（2）如图，O点为坐标原点，动直线l分别交直线l1，l2于A，B两点（A，B分别在第一、第四象限），且△OAB的面积恒为8，试探究：是否存在总与直线l有且只有一个公共点的双曲线E？若存在，求出双曲线E的方程，若不存在，说明理由.
在2123题中考生任选2题作答，满分21分.如果多做，则按所做的前两题计分.作答时，先用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应题号右边的方框涂黑，并将所选题号填入括号中.选修42：矩阵与变换
20.（14分）已知函数f（x）=ex﹣ax（a为常数）的图象与y轴交于点A，曲线y=f（x）在点A处的切线斜率为﹣1.
（1）求a的值及函数f（x）的极值；
（2）证明：当x＞0时，x2＜ex；
（3）证明：对任意给定的正数c，总存在x0，使得当x∈（x0，+∞）时，恒有x2＜cex. 21.（7分）已知矩阵A的逆矩阵A﹣1=（）.
（1）求矩阵A；
（2）求矩阵A﹣1的特征值以及属于每个特征值的一个特征向量.
五、选修44：极坐标与参数方程
22.（7分）已知直线l的参数方程为（t为参数），圆C的参数方程为
（θ为常数）.
（1）求直线l和圆C的普通方程；
（2）若直线l与圆C有公共点，求实数a的取值范围.
六、选修45：不等式选讲
23.已知定义域在R上的函数f（x）=|x+1|+|x﹣2|的最小值为a.
（1）求a的值；
（2）若p，q，r为正实数，且p+q+r=a，求证：p2+q2+r2≥3.
高考模拟题复习试卷习题资料高考数学试卷（理科）（附详细答案） (2)
参考答案与试题解析
一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分.在每个题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的.
1.5分）某空间几何体的正视图是三角形，则该几何体不可能是（）
A.圆柱
B.圆锥
C.四面体
D.三棱柱
【分析】直接从几何体的三视图：正视图和侧视图或俯视图判断几何体的形状，即可. 【解答】解：圆柱的正视图为矩形，
故选：A.
【点评】本题考查简单几何体的三视图，考查逻辑推理能力和空间想象力，是基础题.
2.（（5分）复数z=（3﹣2i）i的共轭复数等于（）
A.﹣2﹣3i
B.﹣2+3i
C.2﹣3i
D.2+3i
【分析】直接由复数代数形式的乘法运算化简z，则其共轭可求.
【解答】解：∵z=（3﹣2i）i=2+3i，
∴.
故选：C.
【点评】本题考查了复数代数形式的乘法运算，考查了复数的基本概念，是基础题.
3.（5分）等差数列{an}的前n项和为Sn，若a1=2，S3=12，则a6等于（）
A.8
B.10
C.12
D.14
【分析】由等差数列的性质和已知可得a2，进而可得公差，可得a6
【解答】解：由题意可得S3=a1+a2+a3=3a2=12，
解得a2=4，∴公差d=a2﹣a1=4﹣2=2，
∴a6=a1+5d=2+5×2=12，
故选：C.
【点评】本题考查等差数列的通项公式和求和公式，属基础题.
4.（5分）若函数y=logax（a＞0，且a≠1）的图象如图所示，则下列函数图象正确的是（）
A. B. C.
D.
【分析】由题意可得a=3，由基本初等函数的图象和性质逐个选项验证即可.
【解答】解：由题意可知图象过（3，1），
故有1=loga3，解得a=3，
选项A，y=a﹣x=3﹣x=（）x单调递减，故错误；
选项B，y=x3，由幂函数的知识可知正确；
选项C，y=（﹣x）3=﹣x3，其图象应与B关于x轴对称，故错误；
选项D，y=loga（﹣x）=log3（﹣x），当x=﹣3时，y=1，
但图象明显当x=﹣3时，y=﹣1，故错误.
故选：B.
【点评】本题考查对数函数的图象和性质，涉及幂函数的图象，属基础题.
5.（5分）阅读如图所示的程序框图，运行相应的程序，输出的S的值等于（）
A.18
B.20
C.21
D.40
【分析】算法的功能是求S=21+22+…+2n+1+2+…+n的值，计算满足条件的S值，可得答案. 【解答】解：由程序框图知：算法的功能是求S=21+22+…+2n+1+2+…+n的值，
∵S=21+22+1+2=2+4+1+2=9＜15，S=21+22+23+1+2+3=2+4+8+1+2+3=20≥15.
∴输出S=20.
故选：B.
【点评】本题考查了直到型循环结构的程序框图，根据框图的流程判断算法的功能是解题的关键.
6.（5分）直线l：y=kx+1与圆O：x2+y2=1相交于A，B 两点，则“k=1”是“△OAB的面积为”的（）
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分又不必要条件
【分析】根据直线和圆相交的性质，结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可得到结论.
【解答】解：若直线l：y=kx+1与圆O：x2+y2=1相交于A，B 两点，
则圆心到直线距离d=，|AB|=2，
若k=1，则|AB|=，d=，则△OAB的面积为×=成立，即充分性成立.
若△OAB的面积为，则S==×2×==，
即k2+1=2|k|，即k2﹣2|k|+1=0，
则（|k|﹣1）2=0，
即|k|=1，
解得k=±1，则k=1不成立，即必要性不成立.
故“k=1”是“△OAB的面积为”的充分不必要条件.
故选：A.
【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的判断，利用三角形的面积公式，以及半径半弦之间的关系是解决本题的关键.
7.（5分）已知函数f（x）=，则下列结论正确的是（）
A.f（x）是偶函数
B.f（x）是增函数
C.f（x）是周期函数
D.f（x）的值域为[﹣1，+∞）
【分析】由三角函数和二次函数的性质，分别对各个选项判断即可.
【解答】解：由解析式可知当x≤0时，f（x）=cosx为周期函数，
当x＞0时，f（x）=x2+1，为二次函数的一部分，
故f（x）不是单调函数，不是周期函数，也不具备奇偶性，
故可排除A、B、C，
对于D，当x≤0时，函数的值域为[﹣1，1]，
当x＞0时，函数的值域为（1，+∞），
故函数f（x）的值域为[﹣1，+∞），故正确.
故选：D.
【点评】本题考查分段函数的性质，涉及三角函数的性质，属基础题.
8.（5分）在下列向量组中，可以把向量=（3，2）表示出来的是（）
A.=（0，0），=（1，2）
B.=（﹣1，2），=（5，﹣2）
C.=（3，5），=（6，10）
D.=（2，﹣3），=（﹣2，3）
【分析】根据向量的坐标运算，，计算判别即可.
【解答】解：根据，
选项A：（3，2）=λ（0，0）+μ（1，2），则3=μ，2=2μ，无解，故选项A不能；
选项B：（3，2）=λ（﹣1，2）+μ（5，﹣2），则3=﹣λ+5μ，2=2λ﹣2μ，解得，λ=2，μ=1，故选项B能.
选项C：（3，2）=λ（3，5）+μ（6，10），则3=3λ+6μ，2=5λ+10μ，无解，故选项C不能. 选项D：（3，2）=λ（2，﹣3）+μ（﹣2，3），则3=2λ﹣2μ，2=﹣3λ+3μ，无解，故选项D不能.
故选：B.
【点评】本题主要考查了向量的坐标运算，根据列出方程解方程是关键，属于基础题.
9.（5分）设P，Q分别为圆x2+（y﹣6）2=2和椭圆+y2=1上的点，则P，Q两点间的最大距离是（）
A.5
B.+
C.7+
D.6
【分析】求出椭圆上的点与圆心的最大距离，加上半径，即可得出P，Q两点间的最大距离.
【解答】解：设椭圆上的点为（x，y），则
∵圆x2+（y﹣6）2=2的圆心为（0，6），半径为，
∴椭圆上的点（x，y）到圆心（0，6）的距离为==≤5，
∴P，Q两点间的最大距离是5+=6.
故选：D.
【点评】本题考查椭圆、圆的方程，考查学生分析解决问题的能力，属于基础题.
10.（5分）用a代表红球，b代表蓝球，c代表黑球，由加法原理及乘法原理，从1个红球和1个蓝球中取出若干个球的所有取法可由（1+a）（1+b）的展开式1+a+b+ab表示出来，如：“1”表示一个球都不取、“a”表示取出一个红球，而“ab”则表示把红球和蓝球都取出来.以此类推，下列各式中，其展开式可用来表示从5个无区别的红球、5个无区别的蓝球、5
个有区别的黑球中取出若干个球，且所有的蓝球都取出或都不取出的所有取法的是（）
A.（1+a+a2+a3+a4+a5）（1+b5）（1+c）5
B.（1+a5）（1+b+b2+b3+b4+b5）（1+c）5
C.（1+a）5（1+b+b2+b3+b4+b5）（1+c5）
D.（1+a5）（1+b）5（1+c+c2+c3+c4+c5）【分析】根据“1+a+b+ab表示出来，如：“1”表示一个球都不取、“a”表示取出一个红球，而“ab”则表示把红球和蓝球都取出来”，分别取红球蓝球黑球，根据分步计数原理，分三步，每一步取一种球，问题得以解决.
【解答】解：从5个无区别的红球中取出若干个球，可以1个球都不取、或取1个、2个、3个、4个、5个球，共6种情况，则其所有取法为1+a+a2+a3+a4+a5；从5个无区别的蓝球中取出若干个球，由所有的蓝球都取出或都不取出，得其所有取法为1+b5；从5个有区别的黑球中取出若干个球，可以1个球都不取、或取1个、2个、3个、4个、5个球，共6种情况，则其所有取法为1+c+c2+c3+c4+c5=（1+c）5，根据分步乘法计数原理得，适合要求的所有取法是（1+a+a2+a3+a4+a5）（1+b5）（1+c）5.
故选：A.
【点评】本题主要考查了分步计数原理和归纳推理，合理的利用题目中所给的实例，要遵循其规律，属于中档题.
二、填空题：本大题共5小题，每小题4分，共20分.把答案填在答题卡的相应位置
11.（4分）若变量 x，y满足约束条件，则z=3x+y的最小值为 1 .
【分析】作出不等式对应的平面区域，利用线性规划的知识，通过平移即可求z的最小值. 【解答】解：作出不等式对应的平面区域如图，
由z=3x+y，得y=﹣3x+z，
平移直线y=﹣3x+z，由图象可知当直线y=﹣3x+z，经过点A（0，1）时，直线y=﹣3x+z的截距最小，
此时z最小.此时z的最小值为z=0×3+1=1，
故答案为：1
【点评】本题主要考查线性规划的应用，利用数形结合是解决线性规划题目的常用方法. 12.（4分）在△ABC中，A=60°，AC=4，BC=2，则△ABC的面积等于 2.
【分析】利用三角形中的正弦定理求出角B，再利用三角形的面积公式求出△ABC的面积. 【解答】解：∵△ABC中，A=60°，AC=4，BC=2，
由正弦定理得：，
∴，
解得sinB=1，
∴B=90°，C=30°，
∴△ABC的面积=.
故答案为：.
【点评】本题着重考查了给出三角形的两边和其中一边的对角，求它的面积.正余弦定理、解直角三角形、三角形的面积公式等知识，属于基础题.
13.（4分）要制作一个容器为4m3，高为1m的无盖长方形容器，已知该容器的底面造价是每平方米20元，侧面造价是每平方米10元，则该容器的最低总造价是 160 （单位：元）
【分析】此题首先需要由实际问题向数学问题转化，设池底长和宽分别为a，b，成本为y，建立函数关系式，然后利用基本不等式求出最值即可求出所求.
【解答】解：设池底长和宽分别为a，b，成本为y，
则∵长方形容器的容器为4m3，高为1m，
故底面面积S=ab=4，y=20S+10[2（a+b）]=20（a+b）+80，
∵a+b≥2=4，
故当a=b=2时，y取最小值160，
即该容器的最低总造价是160元，
故答案为：160
【点评】本题以棱柱的体积为载体，考查了基本不等式，难度不大，属于基础题.
14.（4分）如图，在边长为e（e为自然对数的底数）的正方形中随机撒一粒黄豆，则它落到阴影部分的概率为.
【分析】利用定积分计算阴影部分的面积，利用几何概型的概率公式求出概率.
【解答】解：由题意，y=lnx与y=ex关于y=x对称，
∴阴影部分的面积为2（e﹣ex）dx=2（ex﹣ex）=2，
∵边长为e（e为自然对数的底数）的正方形的面积为e2，
∴落到阴影部分的概率为.
故答案为：.
【点评】本题考查几何概型，几何概型的概率的值是通过长度、面积、和体积的比值得到.
15.（4分）若集合{a，b，c，d}={1，2，3，4}，且下列四个关系：
①a=1；②b≠1；③c=2；④d≠4有且只有一个是正确的，则符合条件的有序数组（a，b，c，d）的个数是 6 .
【分析】利用集合的相等关系，结合①a=1；②b≠1；③c=2；④d≠4有且只有一个是正确的，即可得出结论.
【解答】解：由题意，a=2时，b=1，c=4，d=3；b=3，c=1，d=4；
a=3时，b=1，c=4，d=2；b=1，c=2，d=4；b=2，c=1，d=4；
a=4时，b=1，c=3，d=2；
∴符合条件的有序数组（a，b，c，d）的个数是6个.
【点评】本题考查集合的相等关系，考查分类讨论的数学思想，正确分类是关键.
三、解答题：本大题共4小题，共80分.解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤
16.（13分）已知函数f（x）=cosx（sinx+cosx）﹣.
（1）若0＜α＜，且sinα=，求f（α）的值；
（2）求函数f（x）的最小正周期及单调递增区间.
【分析】（1）根据题意，利用sinα求出cosα的值，再计算f（α）的值；
（2）化简函数f（x），求出f（x）的最小正周期与单调增区间即可.
【解答】解：（1）∵0＜α＜，且sinα=，
∴cosα=，
∴f（α）=cosα（sinα+cosα）﹣
=×（+）﹣
=；
（2）∵函数f（x）=cosx（sinx+cosx）﹣
=sinxcosx+cos2x﹣
=sin2x+﹣
=（sin2x+cos2x）
=sin（2x+），
∴f（x）的最小正周期为T==π；
令2kπ﹣≤2x+≤2kπ+，k∈Z，
解得kπ﹣≤x≤kπ+，k∈Z；
∴f（x）的单调增区间为[kπ﹣，kπ+]，k∈Z.
【点评】本题考查了三角函数的化简以及图象与性质的应用问题，是基础题目.
17.（13分）在平面四边形ABCD中，AB=BD=CD=1，AB⊥BD，CD⊥BD，将△ABD沿BD折起，使得平面ABD⊥平面BCD，如图.
（1）求证：AB⊥CD；
（2）若M为AD中点，求直线AD与平面MBC所成角的正弦值.
【分析】（1）利用面面垂直的性质定理即可得出；
（2）建立如图所示的空间直角坐标系.设直线AD与平面MBC所成角为θ，利用线面角的计算公式sinθ=|cos|=即可得出.
【解答】（1）证明：∵平面ABD⊥平面BCD，平面ABD∩平面BCD=BD，AB?平面ABD，AB⊥BD，
∴AB⊥平面BCD，又CD?平面BCD，∴AB⊥CD.
（2）解：建立如图所示的空间直角坐标系.
∵AB=BD=CD=1，AB⊥BD，CD⊥BD，
∴B（0，0，0），C（1，1，0），A（0，0，1），D（0，1，0），M.
∴=（0，1，﹣1），=（1，1，0），=.
设平面BCM的法向量=（x，y，z），则，
令y=﹣1，则x=1，z=1.
∴=（1，﹣1，1）.
设直线AD与平面MBC所成角为θ.
则sinθ=|cos|===.
【点评】本题综合考查了面面垂直的性质定理、线面角的计算公式sinθ=|co s|=，考查了推理能力和空间想象能力，属于中档题.
18.（13分）为回馈顾客，某商场拟通过摸球兑奖的方式对1000位顾客进行奖励，规定：每位顾客从一个装有4个标有面值的球的袋中一次性随机摸出2个球，球上所标的面值之和为该顾客所获的奖励额.
（1）若袋中所装的4个球中有1个所标的面值为50元，其余3个均为10元，求：
①顾客所获的奖励额为60元的概率；
②顾客所获的奖励额的分布列及数学期望；
（2）商场对奖励总额的预算是60000元，并规定袋中的4个球只能由标有面值10元和50元的两种球组成，或标有面值20元和40元的两种球组成.为了使顾客得到的奖励总额尽可能符合商场的预算且每位顾客所获的奖励额相对均衡，请对袋中的4个球的面值给出一个合适的设计，并说明理由.
【分析】（1）根据古典概型的概率计算公式计算顾客所获的奖励额为60元的概率，依题意得X得所有可能取值为20，60，分别求出P（X=60），P（X=20），画出顾客所获的奖励额的分布列求出数学期望；
（2）先讨论，寻找期望为60元的方案，找到（10，10，50，50），（20，20，40，40）两种方案，分别求出数学期望和方差，然后做比较，问题得以解决.
【解答】解：（1）设顾客所获取的奖励额为X，
①依题意，得P（X=60）=，
即顾客所获得奖励额为60元的概率为，
②依题意得X得所有可能取值为20，60，