解:(1)根据所给表格数据计算得x?51?2.5?3?4?4.52?3?4?5?6?4,y??3,
555?xyii?1i?2?7.5?12?20?27?68.5, ?xi2?4?9?16?25?36?90,
i?1???b?xy?5x?yiii?15?xi?15?2i?5x268.5?60???0.4, ?0.85,a??y?bx90?20??0.85x?0.4. 所以线性回归方程为y??0.85?10?0.4?8.1,即技术改造后的10年的(2)由(1)得,当x?10时,y维修费用为8.1万元,相比技术改造前,该型号的设备维修费降低了0.9万元.
19. 【本题满分12分,6+6】
已知四棱锥P?ABCD中,底面ABCD是矩形,PD?平面ABCD,E是PB的中点,PD?AD?2,AB?22. (1)求异面直线AE与CD所成角的大小; (2)求二面角E-AD-B大小的余弦值. 【注:本题用综合法作答,不允许使用空间向量】
6(1)4 (2)
3
π
试卷第6页,总11页
20. 【本题满分12分,3+4+5】
为调研高中生的作文水平.在某市普通高中的某次联考中,参考的文科生与理科生人数之比为1:4,且成绩分布在[0,60]的范围内,规定分数在50以上(含50)的作文被评为“优秀作文”,按文理科用分层抽样的方法抽取400人的成绩作为样本,得到成绩的频率分布直方图,如图所示,其中a,b,c构成以2为公比的等比数列.
(1)求a,b,c的值;
(2)填写下面2?2列联表,能否在犯错误的概率不超过0.01的情况下认为“获得优秀作文”与“学生的文理科”有关?
获奖 不获奖 合计 文科生 6 理科生 合计 400 (3)将上述调查所得的频率视为概率,现从全市参考学生中,任意抽取2名学生,记“获得优秀作文”的学生人数为X,求X的分布列及数学期望.
n(ad?bc)2附:K?,其中n?a?b?c?d.
(a?b)(c?d)(a?c)(b?d)2P?K2?k? 0.05 0.010 6.635 0.001 10.828 k 解:(1)由频率分布直方图可知,
3.841 10?(a?b?c)?1?10?(0.018?0.022?0.025)?0.35,
试卷第7页,总11页
因为a,b,c构成以2为公比的等比数列,所以a?2 a?4 a?0.035,解得a?0.005, 所以b?2 a?0.01,c?4a?0.02. 故a?0.005,b?0.01,c?0.02.
(2)获奖的人数为0.005?10?400?20人,
因为参考的文科生与理科生人数之比为1: 4,所以400人中文科生的数量为
1400??80,理科生的数量为400?80?320.
5由表可知,获奖的文科生有6人,所以获奖的理科生有20?6?14人,不获奖的文科生有80?6?74人.
于是可以得到2?2列联表如下:
获奖 不获奖 合计 2文科生 6 74 80 理科生 14 306 320 合计 20 380 400 400?(6?306?14?74)2K??1.32?6.635
20?380?80?320所以在犯错误的概率不超过0.01的情况下,不能认为“获得优秀作文”与“学生的文理科”有关.
(3)由(2)可知,获奖的概率为
201?, 40020X的可能取值为0,1,2,
0?1?P(X?0)?C2????20?0361?19?, ????20400??12?1?P(X?1)?C????20?122213819?19?, ??????20?4002002?1?P(X?2)?C????20?分布列如下:
1?19?, ?????20?4000试卷第8页,总11页
X P 0 1 2 361 40019 2001 400数学期望为E(X)?0?
3611911?1??2??. 4002004001021. 【本题满分12分,6+6】
已知函数f?x??12ax??2a?1?x?2lnx,其中a?R。 2(1)当a?0时,讨论函数f?x?的单调性;
(2)当a?0时,证明f?x??2e?x?4(其中e为自然对数的底数)
2解:(1)由题意,函数f?x?的定义域为?0,???,
22ax??2a?1?x?2?ax?1??x?2?f?x??ax??2a?1?????x?0?, xxx?当0?a?111时,f'?x??0?0?x?2或x?;f'?x??0?2?x?; 2aa1时,f'?x??0?f'?x??0; 2111当a?时,f'?x??0?0?x?或x?2;f'?x??0??x??.
aa2当a?综上,当0?a??1??1?1fx,??0,2时,??在??,??上单调递增,在?2,?上单调递减; 2?a??a?当a?当a?1时,f?x?在?0,???上单调递增; 21?1??1?时,f?x?在?0,?,?2,???上单调递增,在?,2?上单调递减. 2?a??a?x(2)当a?0时,由f?x??2e?x?4,只需证明ex?lnx?2,
x令g?x??e?lnx?2?x?0?,g'?x??e?x1. x试卷第9页,总11页
设g'?x0??0,则ex0?1?0?x0?1?. x0当x??0,x0?时,g'?x??0,g?x?单调递减; 当x??x0,???时,g'?x??0,g?x?单调递增, ∴当x?x0时,g?x?取得唯一的极小值,也是最小值.
xg?x?的最小值是g?x0??e0?lnx0?2?111?lnx0?2??x0?2?0成立. x0ex0故f?x??2e?x?4成立.
x【或:证明ex?x?1?lnx?2,再说明等号不同时取到】 22. 【本题满分12分,4+8】
ex已知函数f(x)??alnx??ax,其中a?R.
x(1)当a??1时,求函数f(x)的极值;
(2)当a?1时,若不等式f(x)?(bx?b?)?e?x?0在x?(1,??)时恒成立,求实数b的取值范围. 解:(1)函数f (x)的定义域为(0,+∞)
xx?x?ex?x?1?1xe?e, 由题意,f??x????1?22xxx1xx??令f??x?=0得,x=1 列表(略)
∴函数f (x)的极大值为? e ?1,无极小值。 (2)由题意,当a=1时,不等式f?x???bx?b?x??1?x?e?x?0在x∈(1,+∞)时恒x?成立. 整理,得lnx?b?x?1?e?0在(1,+∞)上恒成立.
试卷第10页,总11页
令h?x??lnx?b?x?1?e.
x易知,当b≤0时,h?x??0,不合题意. ∴b>0 又h??x??①当b≥
1?bxex,h??1??1?be. x11x时,h??1??1?be?0.又h??x???bxe在[1,+∞)上单调递减. ex∴h??x??0在[1,+∞)上恒成立,则h(x)在[1,+∞)上单调递减. 所以h?x??h?1??0,符合题意; ②0?b?又h??x??11?1?h????1?e?0, 时,h??1??1?be?0, be?b?1?bxex在[1,+∞)上单调递减, x∴存在唯一x0∈(1,+∞),使得h??x0??0.
∴当h(x)在(1,x0)上单调递增,在(x0,+∞)上单调递减.
又h(x)在x=1处连续,h(1)=0,∴h(x)>0在(1,x0)上恒成立,不合题意. 综上,实数b的取值范围为[
1,+∞ ). e试卷第11页,总11页