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uuuruuurPD??2,0,?2 即PD是平面PAB的一个法向量,
uuurruuurrPD?n?23??rr?∴cosPD,n?uuu
3PD?n23??由图知二面角A?PB?C为钝角,所以它的余弦值为?3 319. (12分)
为了抽检某种零件的一条生产线的生产过程,实验员每天从该生产线上随机抽取16个零件,并测量其尺寸(单位:cm).根据长期生产经验,可以认为这条生产线正常状
态下生产的零件的尺寸服从正态分布N??,?2?.
(1)假设生产状态正常,记X表示一天内抽取的16个零件中其尺寸在???3?,??3??之外的零件数,求P?X≥1?及X的数学期望;
(2)一天内抽检零件中,如果出现了尺寸在???3?,??3??之外的零件,就认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查. (I)试说明上述监控生产过程方法的合理性:
(II)下面是检验员在一天内抽取的16个零件的尺寸: 9.95 10.12 9.96 9.96 10.01 9.92 9.98 10.04 10.26 9.91 10.13 10.02 9.22 10.04 10.05 9.95
1161?16222?x?x?x?16x经计算得x??xi?9.97,s????i?i??0.212,其中xi为16i?116?i?1?i?1?16L,16. 抽取的第i个零件的尺寸,i?1,2,?,用样本标准差s作为?的估计值??,利用估计 用样本平均数x作为?的估计值???3??,???3???之外的数据,用剩下值判断是否需对当天的生产过程进行检查,剔除??的数据估计?和?(精确到0.01). 附:若随机变量Z服从正态分布N??,?
0.997416?0.9592,0.008?0.09.
2?,则P???3??Z???3???0.9974.
??3??之内的概率为0.9974,落在(1)由题可知尺寸落在???3?,???3?,??3??之外的概率为0.0026.
0P?X?0??C16?1?0.9974?0.997416?0.9592
0P?X?1??1?P?X?0??1?0.9592?0.0408 0.0026? 由题可知X~B?16,?E?X??16?0.0026?0.0416
??3??之外的概率为0.0026, (2)(i)尺寸落在???3?,??3??之外为小概率事件, 由正态分布知尺寸落在???3?,因此上述监控生产过程的方法合理. (ii)
??3??9.97?3?0.212?9.334 ??3??9.97?3?0.212?10.606
??3????9.334,10.606? ???3?,.
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10.606?,?需对当天的生产过程检查. Q9.22??9.334, 因此剔除9.22 剔除数据之后:??29.97?16?9.22?10.02.
1522222222?2?[?9.95?10.02???10.12?10.02???9.96?10.02???9.96?10.02???10.01?10.02?2??9.92?10.02???9.98?10.02???10.04?10.02???10.26?10.02???9.91?10.02?2222??10.13?10.02???10.02?10.02???10.04?10.02???10.05?10.02???9.95?10.02?]??0.008 ???0.008?0.09
20. (12分)
??3?3?x2y21,1P0,1P?1,P1,????????已知椭圆C:2?2?1?a?b?0?,四点P,,,123??4??22ab????中恰有三点在椭圆C上. (1)求C的方程;
2115(2)设直线l不经过P2点且与C相交于A、B两点,若直线P2A与直线P2B的斜率的和为?1,证明:l过定点.
(1)根据椭圆对称性,必过P3、P4
PP4三点 又P4横坐标为1,椭圆必不过P1,所以过P2,3,?3?1?,P3??1,?将P2?0,??代入椭圆方程得 2???1?b2?1?,解得a2?4,b2?1 ?3?1?1?2?4b2?ax2∴椭圆C的方程为:?y2?1.
4(2)①当斜率不存在时,设l:x?m,A?m,yA?,B?m,?yA? yA?1?yA?1?2????1 mmm得m?2,此时l过椭圆右顶点,不存在两个交点,故不满足. ②当斜率存在时,设l∶y?kx?b?b?1? kP2A?kP2B?A?x1,y1?,B?x2,y2?
?y?kx?b222联立?2,整理得?1?4k?x?8kbx?4b?4?0 2?x?4y?4?0?8kb4b2?4x1?x2?,x1?x2?
1?4k21?4k2y1?1y2?1x2?kx1?b??x2?x1?kx2?b??x1k?k???则P2A P2Bx1x2x1x2.
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8kb2?8k?8kb2?8kb1?4k2?
4b2?41?4k2?8k?b?1?4?b?1??b?1???1,又b?1
?b??2k?1,此时???64k,存在k使得??0成立.
∴直线l的方程为y?kx?2k?1 当x?2时,y??1 所以l过定点?2,?1?.
21. (12分)
2xx已知函数f?x??ae??a?2?e?x.
(1)讨论f?x?的单调性;
(2)若f?x?有两个零点,求a的取值范围.
2xx(1)由于f?x??ae??a?2?e?x
2xxxx故f??x??2ae??a?2?e?1??ae?1??2e?1?
①当a?0时,aex?1?0,2ex?1?0.从而f??x??0恒成立. f?x?在R上单调递减
②当a?0时,令f??x??0,从而aex?1?0,得x??lna.
x ???,?lna? ?lna ? ??lna,??? ? f′?x? 0 极小值 f?x? 单调减 单调增 综上,当a?0时,f(x)在R上单调递减;
当a?0时,f(x)在(??,?lna)上单调递减,在(?lna,??)上单调递增
(2)由(1)知,
当a?0时,f?x?在R上单调减,故f?x?在R上至多一个零点,不满足条件. 当a?0时,fmin?f??lna??1?令g?a??1?1?lna. a1?lna. a111???上单调令g?a??1??lna?a?0?,则g'?a??2??0.从而g?a?在?0,aaa增,而g?1??0.故当0?a?1时,g?a??0.当a?1时g?a??0.当a?1时g?a??0
若a?1,则fmin?1?不满足条件. 若a?1,则fmin?1?条件.
1?lna?g?a??0,故f?x??0恒成立,从而f?x?无零点,a1?lna?0,故f?x??0仅有一个实根x??lna?0,不满足a.
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1aa2?lna?0,注意到?lna?0.f??1??2??1??0. aeee1?3??lna?上有一个实根,而又ln??1??ln??lna. 故f?x?在??1,a?a?若0?a?1,则fmin?1?且
?3??3???1??ln??1??3?ln??3??a??a?f?ln(?1)??e?a?2??ln??1??a?e???a??a????3??3??3??3????1???3?a?a?2??ln??1????1??ln??1??0. ?a??a??a??a?ln?故f?x?在??lna,???3???1??上有一个实根. ?a???lna?上单调减,在??lna,???单调增,故f?x?在R上至多两又f?x?在???,个实根.
?lna?及??lna,ln?又f?x?在??1,???3???1??上均至少有一个实数根,故f?x?在Ra???上恰有两个实根.
综上,0?a?1.
(二)选考题:共10分。请考生在第22、23题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
22. [选修4-4:坐标系与参考方程]
?x?3cos?,在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为?(?为参数),直线l的参数
y?sin?,??x?a?4t,方程为?(t为参数).
y?1?t,?(1)若a??1,求C与l的交点坐标;
(2)若C上的点到l距离的最大值为17,求a. (1)a??1时,直线l的方程为x?4y?3?0.
x2曲线C的标准方程是?y2?1,
921??x?4y?3?0x???x?3???25联立方程?x2,解得:或, ??2y?024??y???y?1?9?25??2124?则C与l交点坐标是?3,0?和??,?
?2525?(2)直线l一般式方程是x?4y?4?a?0. 设曲线C上点p?3cos?,sin??. 则P到l距离d?3cos??4sin??4?a17?5sin??????4?a17,其中tan??3. 4依题意得:dmax?17,解得a??16或a?8
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