所以能在犯错误的概率不超过0.025的前提下认为喜欢盲拧与性别有关; ……………(4分)
(II)从成功完成时间在[20,30)和[30,40]这两组内的6名男生中任意抽取2人, 基本事件总数为
=15(种),这2人恰好在同一组内的基本事件为
.……………(12分)
+
=6+1=7,
故所求的概率为P=
【点评】本题考查了列联表与独立性检验的应用问题,也考查了古典概型的概率问题,是中档题.
20.如图1,已知四边形BCDE为直角梯形,∠B=90°,BE∥CD,且BE=2CD=2BC=2,A为BE的中点.将△EDA沿AD折到△PDA位置(如图2),连结PC,PB构成一个四棱锥P﹣ABCD.
(Ⅰ)求证AD⊥PB; (Ⅱ)若PA⊥平面ABCD. ①求二面角B﹣PC﹣D的大小; ②在棱PC上存在点M,满足为45°,求λ的值.
【分析】(Ⅰ)推导出ABCD为平行四边形,AD∥BC,AD⊥BE,AD⊥AB,AD⊥PA,从而AD⊥平面PAB,由此能证明AD⊥PB.
(Ⅱ)①以点A为坐标原点,分别以AB,AD,AP为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角B﹣PC﹣D的大小.
②求出平面PBC的法向量,由直线AM与平面PBC所成的角为45°,能求出λ的值. 【解答】证明:(Ⅰ)在图1中,∵AB∥CD,AB=CD, ∴ABCD为平行四边形,∴AD∥BC, ∵∠B=90°,∴AD⊥BE,
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=λ(0≤λ≤1),使得直线AM与平面PBC所成的角
当△EDA沿AD折起时,AD⊥AB,AD⊥AE,即AD⊥AB,AD⊥PA, 又AB∩PA=A,∴AD⊥平面PAB, 又∵PB?平面PAB,∴AD⊥PB.
解:(Ⅱ)①以点A为坐标原点,分别以AB,AD,AP为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,
则A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,1,0),P(0,0,1), =(1,1,﹣1),
=(0,1,0),
=(1,0,0),
设平面PBC的法向量为=(x,y,z), 则
,取z=1,得=(1,0,1),
设平面PCD的法向量=(a,b,c), 则
,取b=1,得=(0,1,1),
设二面角B﹣PC﹣D的大小为θ, 则cosθ=﹣
=﹣
=﹣,∴θ=120°.
∴二面角B﹣PC﹣D的大小为120°.②设AM与面PBC所成角为α,
=(0,0,1)+λ(1,1,﹣1)=(λ,λ,1﹣λ),
平面PBC的法向量=(1,0,0), ∵直线AM与平面PBC所成的角为45°, ∴sinα=|cos<
>|=
=
=,
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解得λ=0或.
【点评】本题考查异面直线垂直的证明,考查二面角的大小的求法,考查实数值的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意向量法的便于合理运用.
21.十九大提出,加快水污染防治,建设美丽中国.根据环保部门对某河流的每年污水排放量X(单位:吨)的历史统计数据,得到如下频率分布表:
污水量 [230,250) [250,270) [270,290) [290,310) [310,330) [330,350) 频率
0.3
0.44
0.15
0.1
0.005
0.005
将污水排放量落入各组的频率作为概率,并假设每年该河流的污水排放量相互独立. (Ⅰ)求在未来3年里,至多1年污水排放量X∈[270,310)的概率;
(Ⅱ)该河流的污水排放对沿河的经济影响如下:当X∈[230,270)时,没有影响;当X∈[270,310)时,经济损失为10万元;当X∈[310,350)时,经济损失为60万元.为减少损失,现有三种应对方案:
方案一:防治350吨的污水排放,每年需要防治费3.8万元; 方案二:防治310吨的污水排放,每年需要防治费2万元; 方案三:不采取措施.
试比较上述三种文案,哪种方案好,并请说明理由.
【分析】(Ⅰ)由题得P(270≤X≤310)=0.25=,设在未来3年里,河流的污水排放量X∈[270,310)的年数为Y,则Y~B(3,).设事件“在未来3年里,至多有一年污水排放量X∈[270,310)”为事件A,则P(A)=P(Y=0)+P(Y=1),由此能求出在未来3年里,至多1年污水排放量X∈[270,310)的概率.
(Ⅱ) 由题得P(230≤x≤270)=0.74,P(310≤X≤350)=0.01.用S1,S2,S3分别表示方案一、方案二、方案三的经济损失.则S1=3.8万元.求出S2的分布列,得到E(S2)=2.6.求出S3的分布列,得到E(S3)=3.1.三种方案中方案二的平均损失最小,
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从而采取方案二最好.
【解答】解:(Ⅰ)由题得P(270≤X≤310)=0.25=,
设在未来3年里,河流的污水排放量X∈[270,310)的年数为Y,则Y~B(3,). 设事件“在未来3年里,至多有一年污水排放量X∈[270,310)”为事件A, 则P(A)=P(Y=0)+P(Y=1)=
∴在未来3年里,至多1年污水排放量X∈[270,310)的概率为(Ⅱ) 方案二好,理由如下: 由题得P(230≤x≤270)=0.74, P(310≤X≤350)=0.01.
用S1,S2,S3分别表示方案一、方案二、方案三的经济损失.则S1=3.8万元. S2的分布列为: S2 P
2 0.99
62 0.01
=
. .
E(S2)=2×0.99+62×0.01=2.6. S3的分布列为: S3 P
0 0.74
10 0.25
60 0.01
E(S3)=0×0.74+10×0.25+60×0.01=3.1.
∴三种方案中方案二的平均损失最小,∴采取方案二最好.
【点评】本题考查概率的求法,考查离散型随机变量的分布列的数学期望的求法及应用,考二项分布等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题. 22.在某市举行的一次市质检考试中,为了调查考试试题的有效性以及试卷的区分度,该市教研室随机抽取了参加本次质检考试的500名学生的数学考试成绩,并将其统计如表所示.
成绩X 人数Y
[75,85)
30
[85,95) 120
[95,105)
m
[105,115) [115,125)
n
40
根据上表数据统计,可知考试成绩落在[105,125]之间的频率为0.28.
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