文档来源:弘毅教育园丁网数学第一站www.jszybase.com
(Ⅱ)由图可知,成绩在[50,60)和[60,70)的频率分别为0.1和0.15,用样本容量20乘以对应的频率,即得对应区间内的人数,从而求出所求.
(Ⅲ)分别列出满足[50,70)的基本事件,再找到在[60,70)的事件个数,根据古典概率公式计算即可. 解答: 解:(Ⅰ)根据直方图知组距=10,由(2a+3a+6a+7a+2a)×10=1,解得a=0.005. (Ⅱ)成绩落在[50,60)中的学生人数为2×0.005×10×20=2, 成绩落在[60,70)中的学生人数为3×0.005×10×20=3.
(Ⅲ)记成绩落在[50,60)中的2人为A,B,成绩落在[60,70)中的3人为C,D,E,则成绩在[50,70)的学生任选2人的基本事件有AB,AC,AD,AE,BC,BD,BE,CD,CE,DE共10个,
其中2人的成绩都在[60,70)中的基本事件有CD,CE,DE共3个, 故所求概率为P=
.
点评: 本题考查频率分布直方图的应用以及古典概型的概率的应用,属于中档题. 20.(12分)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1⊥底面ABC,且△ABC为正三角形,AA1=AB=6,D为AC的中点.
(1)求证:直线AB1∥平面BC1D; (2)求证:平面BC1D⊥平面ACC1A; (3)求三棱锥C﹣BC1D的体积.
考点: 棱柱、棱锥、棱台的体积;平面与平面垂直的判定. 专题: 综合题;空间位置关系与距离.
分析: (1)连接B1C交BC1于点O,连接OD,则点O为B1C的中点.可得DO为△AB1C中位线,A1B∥OD,结合线面平行的判定定理,得A1B∥平面BC1D;
(2)由AA1⊥底面ABC,得AA1⊥BD.正三角形ABC中,中线BD⊥AC,结合线面垂直的判定定理,得BD⊥平面ACC1A1,最后由面面垂直的判定定理,证出平面BC1D⊥平面ACC1A; (3)利用等体积转换,即可求三棱锥C﹣BC1D的体积.
解答: (1)证明:连接B1C交BC1于点O,连接OD,则点O为B1C的中点. ∵D为AC中点,得DO为△AB1C中位线, ∴A1B∥OD.
∵OD?平面AB1C,A1B?平面AB1C, ∴直线AB1∥平面BC1D;
(2)证明:∵AA1⊥底面ABC, ∴AA1⊥BD,
∵底面ABC正三角形,D是AC的中点 ∴BD⊥AC
- 16 -
文档来源:弘毅教育园丁网数学第一站www.jszybase.com ∵AA1∩AC=A,∴BD⊥平面ACC1A1,
∵BD?平面BC1D,∴平面BC1D⊥平面ACC1A;
(3)解:由(2)知,△ABC中,BD⊥AC,BD=BCsin60°=3∴S△BCD=
∴VC﹣BC1D=VC1﹣BCD=?
=
, ?6=9
.
,
点评: 本题给出直三棱柱,求证线面平行、面面垂直并探索三棱锥的体积,着重考查了空间线面平行、线面垂直的判定与性质,考查了锥体体积公式的应用,属于中档题. 21.(12分)已知函数f(x)=xlnx.
(Ⅰ)求函数f(x)在[1,3]上的最小值; (Ⅱ)若存在
(e为自然对数的底数,且e=2.71828?)使不等式2f(x)≥﹣x+ax
2
﹣3成立,求实数a的取值范围.
考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;函数恒成立问题. 专题: 计算题.
分析: (Ⅰ)先求出函数的导函数,研究出原函数在[1,3]上的单调性即可求出函数f(x)在[1,3]上的最小值;
(Ⅱ)先把不等式2f(x)≥﹣x+ax﹣3成立转化为
,利用导函数求出h(x)在
数a的取值范围. 解答: 解:(Ⅰ)由f(x)=xlnx,可得f'(x)=lnx+1,(2分) 当当
时,f'(x)<0,f(x)单调递减; 时,f'(x)>0,f(x)单调递增.
2
成立,设
上的最大值即可求实
所以函数f(x)在[1,3]上单调递增. 又f(1)=ln1=0,
所以函数f(x)在[1,3]上的最小值为0.(6分) (Ⅱ)由题意知,2xlnx≥﹣x+ax﹣3,则若存在
2
2
.
使不等式2f(x)≥﹣x+ax﹣3成立,
- 17 -
文档来源:弘毅教育园丁网数学第一站www.jszybase.com 只需a小于或等于
的最大值.
设,则.
当时,h'(x)<0,h(x)单调递减;
当x∈(1,e]时,h'(x)>0,h(x)单调递增. 由可得所以,当
,.
时,h(x)的最大值为h()=﹣2++3e,
,
,
故a≤﹣2++3e(13分)
点评: 本题主要研究利用导数求闭区间上函数的最值以及函数恒成立问题.当a≥h(x)恒成立时,只需要求h(x)的最大值;当a≤h(x)恒成立时,只需要求h(x)的最小值.
22.(12分)已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,离心率等于,它的一个顶点恰好是抛物线x=8y的焦点. (Ⅰ)求椭圆C的方程; (Ⅱ)点P(2,3),Q(2,﹣3)在椭圆上,A,B是椭圆上位于直线PQ两恻的动点,若直线AB的斜率为,求四边形APBQ面积的最大值.
2
考点: 椭圆的简单性质.
专题: 圆锥曲线的定义、性质与方程;圆锥曲线中的最值与范围问题.
2
分析: (I)设出题意方程,它的一个顶点恰好是抛物线x=8y的焦点,可求b,利用离心率为,解得a即可求椭圆C的标准方程;
- 18 -
文档来源:弘毅教育园丁网数学第一站www.jszybase.com (Ⅱ)设出坐标A,B,直线AB的方程为
,代入椭圆方程,整理后由得t的范围,由
韦达定理得求得|x1﹣x2|,从而可求四边形APBQ的面积,即可解得当t=0,四边形APBQ面积的最大值.
解答: (本题满分12分) 解:(Ⅰ)设椭圆C的方程为则由
.
,得a=4,
(a>b>0),
∴椭圆C的方程为.
,
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为
代入
2
2
,
得x+tx+t﹣12=0,
由△>0,解得﹣4<t<4, 由韦达定理得四边形APBQ的面积∴当t=0,
.
.
,
点评: 本题考查椭圆的标准方程,考查向量的数量积公式,考查分类讨论的数学思想,考查学生的计算能力,考查了转化思想,属于中档题.
- 19 -