【知识点详解】
1. **等比数列**:在题目中的第(17)题,提到了数列`{an}`是公比为的等比数列。等比数列是指一个数列,从第二项起,每一项与它的前一项的比是一个常数,这个常数称为公比。等比数列的通项公式是`an = a1 * r^(n-1)`,其中`a1`是首项,`r`是公比。
2. **等比数列的性质**:在解答第(17)题时,利用了等比数列的性质来求解`a31`和数列的前30项和`S30`。等比数列的前n项和公式是`S_n = a1 * (1 - r^n) / (1 - r)`,当公比`r`不等于1时。
3. **正弦定理**:在第(18)题中,用到了正弦定理。正弦定理表述为在任意三角形中,任意一边与其对角的正弦值之比等于其外接圆的半径。公式为`a/sinA = b/sinB = c/sinC`,其中`a`, `b`, `c`分别为三角形的边长,`A`, `B`, `C`分别为对应的角。在题目中,通过正弦定理求得了边`c`的长度。
4. **余弦定理**:在同题中,也应用了余弦定理。余弦定理是关于三角形边长和角度关系的定理,公式为`c^2 = a^2 + b^2 - 2ab*cosC`,其中`c`是斜边,`a`和`b`是两边,`C`是它们之间的夹角。利用余弦定理,解出了边`b`的值。
5. **概率计算**:第(19)题涉及了概率论中的基本概念。事件的概率可以通过各事件发生的可能性之和计算,或者通过1减去所有不发生事件的概率之和得到。题中计算了取出相同数字的概率和不同数字的概率。
6. **几何体的体积和面积**:在第(20)题中,涉及到正四棱柱的体积和底面三角形的面积计算。正四棱柱的体积`V`等于底面积`S`乘以高`h`,即`V = S * h`。此外,还计算了直线与平面所成角的正弦值以及二面角的余弦值。
7. **向量法**:在第(20)题的解法二中,使用了向量法解决几何问题。通过建立坐标系,将几何问题转化为向量运算,进而找到线面角和二面角的余弦值。
8. **函数的导数**:在第(21)题中,讨论了函数的导数。导数`f'(x)`表示函数在某一点的瞬时变化率,是微积分的基础概念。当`a=1`时,导数`f'(x) = x^2 - x`,通过解导数的符号来确定函数的单调性。
以上就是文档中涉及的主要数学知识点,包括等比数列、正弦定理、余弦定理、概率计算、几何体的体积和面积、向量法以及函数的导数。这些知识点都是高中数学中的核心内容,对于理解数学原理和解决实际问题至关重要。