19.为增强市民交通规范意识,我市面向全市征召劝导员志愿者,分布于各候车亭或十字路口处.现从符合条件的500名志愿者中随机抽取100名志愿者,他们的年龄情况如表所示.
(1)频率分布表中的①、②位置应填什么数据?并在答题卡中补全频率分布直方图(如图),再根据频率分布直方图估计这500名志愿者中年龄在[30,35)岁的人数; (2)在抽出的100名志愿者中按年龄再采用分层抽样法抽取20人参加“规范摩的司机的交通意识”培训活动,从这20人中选取2名志愿者担任主要负责人,记这2名志愿者中“年龄低于30岁”的人数为X,求X的分布列及数学期望. 分组(单位:岁)
[20,25) [25,30) [30,35) [35,40) [40,45] 合计
频数 5 ① 35 30 10 100
频率 0.05 0.20 ② 0.30 0.10 1.00
解:(1)由频数分布表和频率分布直方图,得到: ①处填20,②处填0.35;补全频率分布直方图如图所示.
根据频率分布直方图估计这500名志愿者中年龄在[30,35)的人数为500×0.35=175.(2)用分层抽样的方法,从中选取20人,
则其中“年龄低于30岁”的有5人,“年龄不低于30岁”的有15人. 由题意知,X的可能取值为0,1,2,且 P(X=0)=
=
,
P(X=1)==,
P(X=2)===.
∴X的分布列为:
X P
∴E(X)=0×
0 +1×
1 +2×
=.
2
20.椭圆C:+=1(a>b>0)的上顶点为A,P(,)是C上的一点,以AP
为直径的圆经过椭圆C的右焦点F. (1)求椭圆C的方程;
(2)动直线l与椭圆C有且只有一个公共点,问:在x轴上是否存在两个定点,它们到 直线l的距离之积等于1?如果存在,求出这两个定点的坐标;如果不存在,请说明理由.
解:(1)F(c,0),A(0,b),由题设可知c2﹣c+
=0①…(1分)
,得
又点P在椭圆C上,∴b2+c2=a2=2③…
①③联立解得,c=1,b2=1… 故所求椭圆的方程为
+y2=1…
?a2=2②
(2)设动直线l的方程为y=kx+m,代入椭圆方程,消去y,整理, 得(2k2+1)x2+4kmx+2m2﹣2=0(﹡) 方程(﹡)有且只有一个实根,又2k2+1>0, 所以△=0,得m2=2k2+1…
假设存在M1(λ1,0),M2(λ2,0)满足题设,则由
=||=1对任意的实数k恒成立.
所以, 解得,或,
所以,存在两个定点M1(1,0),M2(﹣1,0),它们恰好是椭圆的两个焦点.… 21.函数f(x)=
,若曲线f(x)在点(e,f(e))处的切线与直线e2x﹣y+e=0
垂直(其中e为自然对数的底数).
(1)若f(x)在(m,m+1)上存在极值,求实数m的取值范围; (2)求证:当x>1时,
>
.
解:(1)∵f′(x)=,
,
f(x)在点(e,f(e))处的切线斜率为﹣由切线与直线e2x﹣y+e=0垂直, 可得f′(e)=﹣解得得a=1,
,即有﹣
=﹣
∴f(x)=,f′(x)=﹣(x>0)
当0<x<1,f′(x)>0,f(x)为增函数; 当x>1时,f′(x)<0,f(x)为减函数.
∴x=1是函数f(x)的极大值点 又f(x)在(m,m+1)上存在极值 ∴m<1<m+1 即0<m<1
故实数m的取值范围是(0,1); (2)不等式
>
即为?>
令g(x)=则g′(x)=
,
再令φ(x)=x﹣lnx,则φ′(x)=1﹣=,
∵x>1∴φ′(x)>0,φ(x)在(1,+∞)上是增函数, ∴φ(x)>φ(1)=1>0,g′(x)>0, ∴g(x)在(1,+∞)上是增函数, ∴x>1时,g(x)>g(1)=2 故
>
.
令h(x)=,则h′(x)=,
∵x>1∴1﹣ex<0,h′(x)<0,即h(x)在(1,+∞)上是减函数 ∴x>1时,h(x)<h(1)=
,
所以>h(x),即>.
请考生在(22).(23)两题中任选一题作答,如果多答,则按做的第一题记分.作答时用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应题号右侧的方框涂黑.[选修4一4:坐标系与参数方程]