=10(0.045+0.025+0.005)=0.75,
0.75<0.8,
所以不能认为该校符合“教学成绩不低于70分的学生至少占全体学生的80%”的规定; (3)甲班成绩中位数低于乙班,且从茎叶图可以大致看出,甲班的标准差小于乙班; 说明甲班成绩低于乙班,但全班学生成绩较为集中,乙班成绩高于甲班,但学生间的差异性较大.
点评: 本题考查了频率分布直方图的应用问题,也考查了中位数与方差的应用问题,是基础题目.
19.(12分)如图,在四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是一个直角梯形,AB∥CD,∠ABC=90°.CD=3,BC=2,AB=5,AA1=2.
(I)若A1A=A1D,点O在线段AB上,且AO=2,A1O=4,求证:A1O⊥平面ABCD; (II)试判断AB1与平面A1C1D是否平行,并说明理由.
考点: 直线与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定. 专题: 证明题;空间位置关系与距离.
分析: (I)连接DO,由
,先证明A1O⊥OD,由
,
证明A1O⊥AB,即可证明A1O⊥平面ABCD;
(II)以OB,OD.OA1,为x,y,z轴建立空间坐标系,可得A1C1D法向量为=(x,y,z),可求
,由
与不平行,
,
坐标,设平面
?≠0,故可证AB1与
平面A1C1D不平行. 解答: 解:(I)连接DO,AB∥CD,∠ABC=90°.CD=3,BC=2,AB=5,AO=2, ∴OB
DC,可得OD=BC=2,
,有,有
,∴A1O⊥OD, ,∴A1O⊥AB,
∵△A1OD中,A1O=4,A1A=A1D=2∵△A1OA中,A1O=4,AO=2,A1A=2
∵OD∩AB=O,AB∥CD,OD,AB?平面ABCD; ∴A1O⊥平面ABCD;
(II)AB1与平面A1C1D不平行,理由如下:
如图所示,以OB,OD.OA1,为x,y,z轴建立空间坐标系, 则有:B(3,0,0),C(3,2,0),D(0,2,0),A(﹣2,0,0), B1(3,0,4),C1(3,2,4),
=(3,2,4), =(0,2,0),
∴设平面A1C1D法向量为=(x,y,z), 则
,
则=(﹣4,0,3), ∴
=(5,0,4), 与不平行,
?≠0,
故AB1与平面A1C1D不平行.
点评: 本题主要考察了直线与平面垂直的判定,直线与平面平行的判定,建立空间坐标系用空间向量求解是解题的关键,属于中档题. 20.(12分)已知函数f(x)=lnx﹣ax﹣ln2. (1)讨论y=f(x)的单调性;
(2)当a=1,时,对任意x∈(0,+∞),不等式f(x)≤bx﹣1恒成立,求实数b的取值范围.
考点: 利用导数研究函数的单调性;函数恒成立问题. 专题: 综合题;导数的综合应用.
分析: (1)确定函数的定义域,分类讨论,利用导数的正负,可得y=f(x)的单调性; (2)当a=1时,对任意x∈(0,+∞),不等式f(x)≤bx﹣1恒成立,等价于b≥﹣1在(0,+∞)上恒成立,令g(x)=数b的取值范围.
解答: 解:(1)y=f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=a≤0时,f′(x)>0,y=f(x)在(0,+∞)上单调递增, a>0时,f′(x)>0,可得0<x<,f′(x)<0,可得x>, ∴y=f(x)在(0,)上单调递增,在(,+∞)上单调递减;
(2)当a=1时,对任意x∈(0,+∞),不等式f(x)≤bx﹣1恒成立,等价于b≥﹣1在(0,+∞)上恒成立, 令g(x)=
+
﹣1,则g′(x)=
=0,∴x=2,
+
.
+
+
﹣1,求出函数的最大值,即可求实
当x∈(0,2),g′(x)>0,当x∈(2,+∞),g′(x)<0, ∴y=g(x)的最大值为g(2)=﹣, ∴b≥﹣.
点评: 本题考查导数知识的综合运用,考查函数的单调性与最值,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
21.(12分)已知椭圆
=1(a>b>0)的左焦点为F(﹣
,0),过点F的直线交椭
圆与A,B两点,当直线AB垂直x轴时,|AB|=.
(1)求该椭圆方程; (2)若斜率存在且不为0的动线段AB的中点为G,AB的垂直平分线与x轴和y轴分别交于D,E两点,O是坐标原点(如图所示),记△GFD的面积为S1,△OED的面积为S2,求
的取值范围.
考点: 直线与圆锥曲线的关系;椭圆的标准方程. 专题: 圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析: (1)根据椭圆的左焦点F坐标及|AB|=,利用椭圆的定义求出a与b的值,即可确定出椭圆方程;
(2)设出直线AB解析式,及A与B的坐标,联立直线与椭圆方程,消去y得到关于x的一元二次方程,利用韦达定理表示出G坐标,再设出D坐标,根据DG与AB垂直,EG与AB垂直,利用两直线垂直时斜率乘积为﹣1表示出D的横坐标与B纵坐标,根据直角三角形FGD与直角三角形EOD相似,得到面积之比等于相似比的平方,求出所求式子的范围即可.
解答: 解:(1)∵椭圆
+
=1(a>b>0)的左焦点为F(﹣
,0),|AB|=,
∴|AF|=∵a=b+3, 22
∴a=4,b=1, 则椭圆方程为
2
2
=(由椭圆性质得=),
+y=1;
),
2
(2)根据条件可得直线AB的斜率一定存在且不为零,设直线AB解析式为y=k(x+
并设A(x1,y2),B(x2,y2), 联立得
,消去y得:(4k+1)x+8
2
2
kx+12k﹣4=0,
22
∴=﹣,=,即G(﹣,),
设D(xD,0),由DG⊥AB,EG⊥AB,得到
?k=﹣1,?k=﹣
1,
整理得:xD=﹣
,yB=﹣
,
∵Rt△FGD∽Rt△EOD, ∴
=
=
?
=
=+
>,
设=t,则t>,即=,
∴=≤,且>0,
则的范围为(0,].
点评: 此题考查了直线与圆锥曲线的关系,椭圆的标准方程,以及椭圆的简单性质,熟练掌握椭圆的简单性质是解本题第一问的关键.
22.(10分)如图,⊙O的直径AB=4,弦CD所在直线与AB的延长线交于点P,且ED是AB交于点F.
(1)求证:PF?PO=PB?PA;
(2)若PB=2BF,试求PB的长.
=
,
考点: 与圆有关的比例线段. 专题: 直线与圆;推理和证明.
分析: (1)由=,得∠EDC=∠AOC,从而∠POC=∠FDP,进而△POC∽△PDF,
由此能证明PF?PO=PB?PA. (2)设PB=x,则BF=解答: (1)证明:∵
,PF==
,PO=x+2,PA=x+4,由PF?PO=PB?PA,能求出PB=2.
,∴∠EDC=∠AOC,
∴∠POC=∠FDP,∠P是公共角, ∴△POC∽△PDF,∴
,
∴PD?PC=PF?PO,
∵PD?PC=PB?PA,∴PF?PO=PB?PA. (2)解:∵PB=2BF,∴设PB=x,则BF=又∵⊙O半径为2,∴PO=x+2,PA=x+4, 由(1)知PF?PO=PB?PA, ∴
解得x=2或x=0(舍),
,PF=,
,