
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分.在每小题所给的四个答案中,只有一项是符合题目要求的)
1.已知复数z满足z+3i﹣3=6﹣3i,则z=( )
A.9 B.3﹣6i C.﹣6i D.9﹣6i
2.函数f(x)=2x+1在(1,2)内的平均变化率( )
A.3 B.2 C.1 D.0
3.将5本不同的数学用书放在同一层书架上,则不同的放法有( )
A.50 B.60 C.120 D.90
4.在2013年9月15日,某市物价部门对本市的5家商场的某种商品的一天销售量及其价格进行调查,5家商场的售价x元和销售量y件之间的一组数据如下表所示:
| 价格x | 9 | 9.5 | 10 | 10.5 | 11 |
| 销售量y | 11 | 10 | 8 | 6 | 5 |
A.﹣24 B.35.6 C.40.5 D.40
5.下列说法错误的是( )
A.自变量取值一定时,因变量的取值带有一定随机性的两个变量之间的关系叫做相关关系
B.在线性回归分析中,相关系数r的值越大,变量间的相关性越强
C.在残差图中,残差点分布的带状区域的宽度越狭窄,其模型拟合的精度越高
D.在回归分析中,R2为0.98的模型比R2为0.80的模型拟合的效果好
6.设(2﹣x)6=a0+a1x+a2x+…+a6x6则|a1|+|a2|+…+|a6|的值是( )
A.665 B.729 C.728 D.63
7.若x=2是函数f(x)=x(x﹣m)2的极大值点,则m的值为( )
A.3 B.6 C.2或6 D.2
8.由曲线y2=2x和直线y=x﹣4所围成的图形的面积( )
A.21 B.16 C.20 D.18
9.对标有不同编号的6件正品和4件次品的产品进行检测,不放回地依次摸出2件.在第一次摸出正品的条件下,第二次也摸到正品的概率是( )
A. B. C. D.
10.对于R上的可导函数f(x),若a>b>1且有(x﹣1)f′(x)≥0,则必有( )
A.f(a)+f(b)<2f(1) B.f(a)+f(b)≤2f(1) C.f(a)+f(b)≥2f(1) D.f(a)+f(b)>2f(1)
11.以下数表的构造思路源于我国南宋数学家杨辉所著的《详解九章算术》一书中的“杨辉三角性”.
该表由若干行数字组成,从第二行起,每一行中的数字均等于其“肩上”两数之和,表中最后一行仅有一个数,则这个数为( )
A.2017×22015 B.2017×22014 C.2016×22015 D.2016×22014
12.定义在R上的函数f(x)满足:f(x)+f′(x)>1,f(0)=4,则不等式exf(x)>ex+3(其中e为自然对数的底数)的解集为( )
A.(0,+∞) B.(﹣∞,0)∪(3,+∞) C.(﹣∞,0)∪(0,+∞) D.(3,+∞)
二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)
13.若随机变量ξ~N(2,1),且P(ξ>3)=0.158 7,则P(ξ>1)= .
14.已知函数f(x)=+x+1有两个极值点,则实数a的取值范围是 .
15.把5件不同产品摆成一排,若产品A与产品B相邻,且产品A与产品C不相邻,则不同的摆法有 种.
16.观察下列等式:
+=1
+++=12
+++++=39
…
则当m<n且m,n∈N时, = (最后结果用m,n表示)
三、解答题(共6小题,满分70分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.已知(+)n展开式中的倒数第三项的系数为45.求:
(1)含x5的项;
(2)系数最大的项.
18.已知数列{an}满足Sn+an=2n+1.
(1)写出a1,a2,a3,并推测an的表达式;
(2)用数学归纳法证明所得的结论.
19.某商场举行有奖促销活动,顾客购买一定金额商品后即可抽奖,每次抽奖都从装有4个红球、6个白球的甲箱和装有5个红球、5个白球的乙箱中,各随机摸出1个球,在摸出的2个球中,若都是红球,则获一等奖,若只有1个红球,则获二等奖;若没有红球,则不获奖.
(1)求顾客抽奖1次能获奖的概率;
(2)若某顾客有3次抽奖机会,记该顾客在3次抽奖中获一等奖的次数为X,求X的分布列和数学期望.
20.已知函数f(x)=x3+(1﹣a) x2﹣a(a+2)x+b(a,b∈R).
(Ⅰ)若函数f(x)的图象过原点,且在原点处的切线斜率是﹣3,求a,b的值;
(Ⅱ)若函数f(x)在区间(﹣1,1)上不单调,求a的取值范围.
21.近年空气质量逐步恶化,雾霾天气现象出现增多,大气污染危害加重,大气污染可引起心悸、呼吸困难等心肺疾病,为了解某市心肺疾病是否与性别有关,在某医院随机的对入院50人进行了问卷调查,得到如下的列联表.
| 患心肺疾病 | 不患心肺疾病 | 合计 | |
| 男 | 5 | ||
| 女 | 10 | ||
| 合计 | 50 |
(1)请将上面的列联表补充完整;
(2)是否有99.5%的把握认为患心肺疾病与性别有关?说明你的理由;
(3)已知在患心肺疾病的10位女性中,有3位又患有胃病,现在从患心肺疾病的10位女性中,选出3名进行其它方面的排查,记选出患胃病的女性人数为ξ,求ξ的分布列、数学期望以及方差.
下面的临界值表仅供参考:
| P(K2≥k) | 0.15 | 0.10 | 0.05 | 0.025 | 0.010 | 0.005 | 0.001 |
| K | 2.072 | 2.706 | 3.841 | 5.024 | 6.635 | 7.879 | 10.828 |
(1)讨论a=1时,函数f(x)的单调性和极值;
(2)求证:在(1)的条件下,f(x)>g(x)+;
(3)是否存在实数a使f(x)的最小值是3?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.
2015-2016学年河南省郑州市高二(下)期末数学试卷(理科)
参与试题解析
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分.在每小题所给的四个答案中,只有一项是符合题目要求的)
1.已知复数z满足z+3i﹣3=6﹣3i,则z=( )
A.9 B.3﹣6i C.﹣6i D.9﹣6i
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】直接移向变形得答案.
【解答】解:由z+3i﹣3=6﹣3i,得z=6﹣3i+3﹣3i=9﹣6i.
故选:D.
2.函数f(x)=2x+1在(1,2)内的平均变化率( )
A.3 B.2 C.1 D.0
【考点】变化的快慢与变化率.
【分析】求出在区间(1,2)上的增量△y=f(2)﹣f(1),再利用平均变化率的公式,求出平均变化率.
【解答】解:函数f(x)在区间(1,2)上的增量为:
△y=f(2)﹣f(1)=2×2+1﹣3=2,
所以f(x)在区间(1,2)上的平均变化率为:
==2.
故选:B.
3.将5本不同的数学用书放在同一层书架上,则不同的放法有( )
A.50 B.60 C.120 D.90
【考点】计数原理的应用.
【分析】本题属于排列问题,全排即可.
【解答】解:5本不同的数学用书,全排列,故有A55=120种,
故选:C
4.在2013年9月15日,某市物价部门对本市的5家商场的某种商品的一天销售量及其价格进行调查,5家商场的售价x元和销售量y件之间的一组数据如下表所示:
| 价格x | 9 | 9.5 | 10 | 10.5 | 11 |
| 销售量y | 11 | 10 | 8 | 6 | 5 |
A.﹣24 B.35.6 C.40.5 D.40
【考点】线性回归方程.
【分析】先求出横标和纵标的平均数,根据a=y﹣bx,把所求的平均数和方程中出现的b的值代入,求出a的值,题目中给出公式,只要代入求解即可得到结果.
【解答】解: ==10,
==8,
∵y=﹣3.2x+a,
∴a=3.2x+y=3.2×10+8=40.
故选D.
5.下列说法错误的是( )
A.自变量取值一定时,因变量的取值带有一定随机性的两个变量之间的关系叫做相关关系
B.在线性回归分析中,相关系数r的值越大,变量间的相关性越强
C.在残差图中,残差点分布的带状区域的宽度越狭窄,其模型拟合的精度越高
D.在回归分析中,R2为0.98的模型比R2为0.80的模型拟合的效果好
【考点】相关系数.
【分析】A根据相关关系的定义,判断命题A正确;
B线性回归分析的相关系数r的绝对值越接近1,线性相关性越强,判断命题B错误;
C一组数据拟合程度的好坏,是残差点分布的带状区域宽度越狭窄,其模型拟合的精度越高,判断命题C正确;
D用相关指数R2刻画回归效果时,R2的值越大说明模型拟合效果越好,由此判断命题D正确.
【解答】解:对于A,根据相关关系的定义,即可判断自变量取值一定时,因变量的取值带有一定随机性的两个变量之间的关系是相关关系,∴命题A正确;
对于B,线性回归分析中,相关系数r的绝对值越接近1,两个变量的线性相关性越强,
反之,线性相关性越弱,∴命题B错误;
对于C,残差图中,对于一组数据拟合程度的好坏评价,是残差点分布的带状区域宽度越狭窄,其模型拟合的精度越高,∴命题C正确;
对于D,回归分析中,用相关指数R2刻画回归效果时,R2的值越大说明模型拟合效果越好,∴R2为0.98的模型比R2为0.80的模型拟合效果好,命题D正确.
故选:B.
6.设(2﹣x)6=a0+a1x+a2x+…+a6x6则|a1|+|a2|+…+|a6|的值是( )
A.665 B.729 C.728 D.63
【考点】二项式定理的应用.
【分析】由二项式定理可知a0,a2,a4,a6均为正数,a1,a3,a5均为负数,可得|a0|+|a1|+|a2|+…+|a6|=a0﹣a1+a2﹣a3+a4﹣a5+a6,把x=﹣1,x=0代入已知式子计数可得结果.
【解答】解:∵(2﹣x)6=a0+a1x+a2x+…+a6x,
由二项式定理可知a0,a2,a4,a6均为正数,a1,a3,a5均为负数,
令x=﹣1可得:
∴|a0|+|a1|+|a2|+…+|a6|=a0﹣a1+a2﹣a3+a4﹣a5+a6=(2+1)6=729,x=0时,a0=26=.
∴|a1|+|a2|+…+|a6|=665.
故选:A.
7.若x=2是函数f(x)=x(x﹣m)2的极大值点,则m的值为( )
A.3 B.6 C.2或6 D.2
【考点】利用导数研究函数的极值.
【分析】由题意可知:求导,f′(2)=0,求得m的值,再分别利用函数极值的判断,求得m的值.
【解答】解:f(x)=x(x﹣m)2=x3﹣2mx2+m2x,则f′(x)=3x2﹣4mx+m2,
x=2是函数f(x)的极大值点,
f′(2)=0,12﹣8m+m2=0,解得m=2或6,
当m=2时,f(x)=x(x﹣2)2,f′(x)=3x2﹣8x+4,
f′(x)>0,解得:x>2或x<,
f′(x)<0,解得:<x<2,
∴f(x)的单调递增区间为:(﹣∞,),(2,+∞),单调递减区间为:(,2),
∴x=是f(x)的极大值,x=2是f(x)的极小值;
当m=6时,f(x)=x(x﹣6)2,f′(x)=3x2﹣24x+36,
f′(x)>0,解得:x>6或x<2,
f′(x)<0,解得:2<x<6,
∴f(x)的单调递增区间为:(﹣∞,2),(6,+∞),单调递减区间为:(2,6),
∴x=2是f(x)的极大值,x=6是f(x)的极小值;
所以m=6,
故答案选:B.
8.由曲线y2=2x和直线y=x﹣4所围成的图形的面积( )
A.21 B.16 C.20 D.18
【考点】定积分在求面积中的应用.
【分析】先求出曲线y2=2x 和直线y=x﹣4的交点坐标,从而得到积分的上下限,然后利用定积分表示出图形面积,最后根据定积分的定义求出即可.
【解答】解:由解得曲线y2=2x 和直线y=x﹣4的交点坐标为:(2,﹣2),(8,4)
选择y为积分变量
∴由曲线y2=2x 和直线y=x﹣4所围成的图形的面积S=(y+4﹣y2)=(y2+4y﹣y3)|﹣24=18,
故选:D.
9.对标有不同编号的6件正品和4件次品的产品进行检测,不放回地依次摸出2件.在第一次摸出正品的条件下,第二次也摸到正品的概率是( )
A. B. C. D.
【考点】条件概率与事件.
【分析】因为第一次抽出正品,所以剩下的9件中有5件正品,所以第二次也摸到正品的概率是,据此解答即可.
【解答】解:设“第一次摸出正品”为事件A,“第二次摸出正品”为事件B,
则事件A和事件B相互,
在第一次摸出正品的条件下,第二次也摸到正品的概率为:
P(B|A)===.
故选:D.
10.对于R上的可导函数f(x),若a>b>1且有(x﹣1)f′(x)≥0,则必有( )
A.f(a)+f(b)<2f(1) B.f(a)+f(b)≤2f(1) C.f(a)+f(b)≥2f(1) D.f(a)+f(b)>2f(1)
【考点】利用导数研究函数的单调性.
【分析】由不等式,通过分类讨论可以得出f(x)的单调性,即可得出f(a),f(b),f(1)的大小关系.
【解答】解:由(x﹣1)f′(x)≥0可以得知,
若(x﹣1)f′(x)>0,则有以下两种情况:
①当x>1时,有f′(x)>0;
②当x<1时,有f′(x)<0,
∴可以得知当x>1时,f(x)单调递增,当x<1时,f(x)单调递减,
∵a>b>1,
∴f(a)>f(b)>f(1)
∴f(a)+f(b)>2f(1),
而当(x﹣1)f′(x)=0时,可以得知,f(a)=f(b)=f(1),
∴f(a)+f(b)=2f(1),
综上,可得f(a)+f(b)≥2f(1),
故选:C.
11.以下数表的构造思路源于我国南宋数学家杨辉所著的《详解九章算术》一书中的“杨辉三角性”.
该表由若干行数字组成,从第二行起,每一行中的数字均等于其“肩上”两数之和,表中最后一行仅有一个数,则这个数为( )
A.2017×22015 B.2017×22014 C.2016×22015 D.2016×22014
【考点】归纳推理.
【分析】数表的每一行都是等差数列,且第一行公差为1,第二行公差为2,第三行公差为4,…,第2015行公差为22014,第2016行只有M,由此可得结论
【解答】解:由题意,数表的每一行都是等差数列,
且第一行公差为1,第二行公差为2,第三行公差为4,…,第2015行公差为22014,
故第1行的第一个数为:2×2﹣1,
第2行的第一个数为:3×20,
第3行的第一个数为:4×21,
…
第n行的第一个数为:(n+1)×2n﹣2,
第2016行只有M,
则M=(1+2016)•22014=2017×22014
故选:B.
12.定义在R上的函数f(x)满足:f(x)+f′(x)>1,f(0)=4,则不等式exf(x)>ex+3(其中e为自然对数的底数)的解集为( )
A.(0,+∞) B.(﹣∞,0)∪(3,+∞) C.(﹣∞,0)∪(0,+∞) D.(3,+∞)
【考点】利用导数研究函数的单调性;导数的运算.
【分析】构造函数g(x)=exf(x)﹣ex,(x∈R),研究g(x)的单调性,结合原函数的性质和函数值,即可求解
【解答】解:设g(x)=exf(x)﹣ex,(x∈R),
则g′(x)=exf(x)+exf′(x)﹣ex=ex[f(x)+f′(x)﹣1],
∵f(x)+f′(x)>1,
∴f(x)+f′(x)﹣1>0,
∴g′(x)>0,
∴y=g(x)在定义域上单调递增,
∵exf(x)>ex+3,
∴g(x)>3,
又∵g(0)═e0f(0)﹣e0=4﹣1=3,
∴g(x)>g(0),
∴x>0
故选:A.
二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)
13.若随机变量ξ~N(2,1),且P(ξ>3)=0.158 7,则P(ξ>1)= 0.8413 .
【考点】正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义.
【分析】根据随机变量ξ~N(2,1),得到正态曲线关于x=2对称,由P(ξ>1)=P(ξ<3),即可求概率.
【解答】解:∵随机变量ξ~N(2,1),
∴正态曲线关于x=2对称,
∵P(ξ>3)=0.1587,
∴P(ξ>1)=P(ξ<3)=1﹣0.1587=0.8413.
故答案为:0.8413
14.已知函数f(x)=+x+1有两个极值点,则实数a的取值范围是 (﹣∞,﹣1)∪(1,+∞) .
【考点】利用导数研究函数的极值.
【分析】求出函数的导数,令导数为0,由题意可得,判别式大于0,解不等式即可得到.
【解答】解:函数f(x)=+x+1的导数f′(x)=x2+2ax+1
由于函数f(x)有两个极值点,
则方程f′(x)=0有两个不相等的实数根,
即有△=4a2﹣4>0,解得,a>1或a<﹣1.
故答案为:(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)
15.把5件不同产品摆成一排,若产品A与产品B相邻,且产品A与产品C不相邻,则不同的摆法有 36 种.
【考点】排列、组合的实际应用;排列、组合及简单计数问题.
【分析】分3步进行分析:①用捆绑法分析A、B,②计算其中A、B相邻又满足A、C相邻的情况,即将ABC看成一个元素,与其他产品全排列,③在全部数目中将A、B相邻又满足A、C相邻的情况排除即可得答案.
【解答】解:先考虑产品A与B相邻,把A、B作为一个元素有种方法,而A、B可交换位置,所以有2=48种摆法,
又当A、B相邻又满足A、C相邻,有2=12种摆法,
故满足条件的摆法有48﹣12=36种.
故答案为:36.
16.观察下列等式:
+=1
+++=12
+++++=39
…
则当m<n且m,n∈N时, = n2﹣m2 (最后结果用m,n表示)
【考点】归纳推理.
【分析】通过观察,第一个式子为m=0,n=1.第二个式子为m=2,n=4.第三个式子为m=5,n=8,然后根据结果值和m,n的关系进行归纳得到结论.
【解答】解:当m=0,n=1时,为第一个式子+=1,此时1=12﹣0,
当m=2,n=4时,为第二个式子+++=12,此时12=42﹣22
当m=5,n=8时,为第三个式子+++++=39,此时39,=82﹣52
由归纳推理可知, =n2﹣m2.
故答案为:n2﹣m2
三、解答题(共6小题,满分70分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.已知(+)n展开式中的倒数第三项的系数为45.求:
(1)含x5的项;
(2)系数最大的项.
【考点】二项式定理的应用.
【分析】(1)由题意知=45,求得 n=10,在二项展开式的通项公式中,令x的幂指数等于0,求得k的值,可得含x3的项.
(2)本题即求二项式系数最大的项,利用通项公式求得结果.
【解答】解:(1)由题意知=45,∴n=10,Tk+1=•,令=5,得k=2.
所以含x3的项为 T3=•x3=45x3.
(2)系数最大的项,即二项式系数最大的项,即T6=•=252•.
18.已知数列{an}满足Sn+an=2n+1.
(1)写出a1,a2,a3,并推测an的表达式;
(2)用数学归纳法证明所得的结论.
【考点】数列递推式;数学归纳法.
【分析】(1)取n=1,2,3,分别求出a1,a2,a3,然后仔细观察,总结规律,猜测an的值.
(2)用数学归纳法进行证明,①当n=1时,命题成立;②假设n=k时,命题成立,即ak=2﹣,当n=k+1时,a1+a2+…+ak+ak+1+ak+1=2(k+1)+1,ak+1=2﹣,当n=k+1时,命题成立.故an=2﹣都成立.
【解答】解:(1)当n=1,时S1+a1=2a1=3
∴a1=
当n=2时,S2+a2=a1+a2+a2=5
∴a2=,
同样令n=3,则可求出a3=
∴a1=,a2=,a3=
猜测an=2﹣
(2)①由(1)已得当n=1时,命题成立;
②假设n=k时,命题成立,即ak=2﹣,
当n=k+1时,a1+a2+…+ak+2ak+1=2(k+1)+1,
且a1+a2+…+ak=2k+1﹣ak
∴2k+1﹣ak+2ak+1=2(k+1)+1=2k+3,
∴2ak+1=2+2﹣,即ak+1=2﹣,
即当n=k+1时,命题成立.
根据①②得n∈N+,an=2﹣都成立.
19.某商场举行有奖促销活动,顾客购买一定金额商品后即可抽奖,每次抽奖都从装有4个红球、6个白球的甲箱和装有5个红球、5个白球的乙箱中,各随机摸出1个球,在摸出的2个球中,若都是红球,则获一等奖,若只有1个红球,则获二等奖;若没有红球,则不获奖.
(1)求顾客抽奖1次能获奖的概率;
(2)若某顾客有3次抽奖机会,记该顾客在3次抽奖中获一等奖的次数为X,求X的分布列和数学期望.
【考点】离散型随机变量的期望与方差;离散型随机变量及其分布列.
【分析】(1)记事件A1={从甲箱中摸出一个球是红球},事件A2={从乙箱中摸出一个球是红球},事件B1={顾客抽奖1次获一等奖},事件A2={顾客抽奖1次获二等奖},事件C={顾客抽奖1次能获奖},利用A1,A2相互,,互斥,B1,B2互斥,然后求出所求概率即可.
(2)顾客抽奖1次可视为3次重复试验,判断X~B.求出概率,得到X的分布列,然后求解期望.
【解答】解:(1)记事件A1={从甲箱中摸出一个球是红球},事件A2={从乙箱中摸出一个球是红球},事件B1={顾客抽奖1次获一等奖},事件B2={顾客抽奖1次获二等奖},事件C={顾客抽奖1次能获奖},由题意A1,A2相互,,互斥,B1,B2互斥,且B1=A1A2,B2=+,C=B1+B2,因为P(A1)=,P(A2)=,所以,P(B1)=P(A1)P(A2)==,P(B2)=P()+P()=+==,故所求概率为:P(C)=P(B1+B2)=P(B1)+P(B2)=.
(2)顾客抽奖1次可视为3次重复试验,由(1)可知,顾客抽奖1次获一等奖的概率为: 所以.X~B.于是,P(X=0)==,P(X=1)==,P(X=2)==,P(X=3)==.
故X的分布列为:
| X | 0 | 1 | 2 | 3 |
| P |
20.已知函数f(x)=x3+(1﹣a) x2﹣a(a+2)x+b(a,b∈R).
(Ⅰ)若函数f(x)的图象过原点,且在原点处的切线斜率是﹣3,求a,b的值;
(Ⅱ)若函数f(x)在区间(﹣1,1)上不单调,求a的取值范围.
【考点】利用导数研究函数的单调性;导数的几何意义.
【分析】(Ⅰ)先求导数:f′(x)=3x2+2(1﹣a)x﹣a(a+2),再利用导数求出在x=0处的导函数值,再结合导数的几何意义即可求出切线的斜率.列出关于a,b等式解之,从而问题解决.
(Ⅱ)根据题中条件:“函数f(x)在区间(﹣1,1)不单调,”等价于“导函数f′(x)在(﹣1,1)既能取到大于0的实数,又能取到小于0的实数”,由于导函数是一个二次函数,有两个根,故问题可以转化为到少有一根在区间(﹣1,1)内,先求两根,再由以上关系得到参数的不等式,解出两个不等式的解集,求其并集即可;
【解答】解析:(Ⅰ)由题意得f′(x)=3x2+2(1﹣a)x﹣a(a+2)
又,
解得b=0,a=﹣3或a=1
(Ⅱ)函数f(x)在区间(﹣1,1)不单调,等价于导函数f′(x)[是二次函数],在(﹣1,1有实数根但无重根.
∵f′(x)=3x2+2(1﹣a)x﹣a(a+2)=(x﹣a)[3x+(a+2)],
令f′(x)=0得两根分别为x=a与x=
若a=即a=﹣时,此时导数恒大于等于0,不符合题意,
当两者不相等时即a≠﹣时
有a∈(﹣1,1)或者∈(﹣1,1)
解得a∈(﹣5,1)且a≠﹣
综上得参数a的取值范围是(﹣5,﹣)∪(﹣,1)
21.近年空气质量逐步恶化,雾霾天气现象出现增多,大气污染危害加重,大气污染可引起心悸、呼吸困难等心肺疾病,为了解某市心肺疾病是否与性别有关,在某医院随机的对入院50人进行了问卷调查,得到如下的列联表.
| 患心肺疾病 | 不患心肺疾病 | 合计 | |
| 男 | 5 | ||
| 女 | 10 | ||
| 合计 | 50 |
(1)请将上面的列联表补充完整;
(2)是否有99.5%的把握认为患心肺疾病与性别有关?说明你的理由;
(3)已知在患心肺疾病的10位女性中,有3位又患有胃病,现在从患心肺疾病的10位女性中,选出3名进行其它方面的排查,记选出患胃病的女性人数为ξ,求ξ的分布列、数学期望以及方差.
下面的临界值表仅供参考:
| P(K2≥k) | 0.15 | 0.10 | 0.05 | 0.025 | 0.010 | 0.005 | 0.001 |
| K | 2.072 | 2.706 | 3.841 | 5.024 | 6.635 | 7.879 | 10.828 |
【分析】(1)根据在全部50人中随机抽取1人抽到患心肺疾病的概率为,可得患心肺疾病的人数,即可得到列联表;
(2)利用公式求得K2,与临界值比较,即可得到结论.
(3)在患心肺疾病的10位女性中,有3位又患有胃病,记选出患胃病的女性人数为ξ,则ξ服从超几何分布,即可得到ξ的分布列、数学期望以及方差.
【解答】解:(1)根据在全部50人中随机抽取1人抽到患心肺疾病生的概率为,可得患心肺疾病的为30人,故可得
列联表补充如下
| 患心肺疾病 | 不患心肺疾病 | 合计 | |
| 男 | 20 | 5 | 25 |
| 女 | 10 | 15 | 25 |
| 合计 | 30 | 20 | 50 |
所以 K2≈8.333
又 P(k2≥7.879)=0.005=0.5%,
所以,我们有 99.5%的把握认为是否患心肺疾病是与性别有关系的.
(3)现在从患心肺疾病的10位女性中,选出3名进行胃病的排查,
记选出患胃病的女性人数为ξ,则ξ=0,1,2,3.
故P(ξ=0)==,P(ξ=1)==,P(ξ=2)==,P(ξ=3)=,
则ξ的分布列:
| ξ | 0 | 1 | 2 | 3 |
| P |
Dξ=×(0﹣0.9)2+×(1﹣0.9)2+×(2﹣0.9)2+×(3﹣0.9)2=0.49
22.已知f(x)=ax﹣lnx,x∈(0,e],g(x)=,其中e是自然常数,a∈R.
(1)讨论a=1时,函数f(x)的单调性和极值;
(2)求证:在(1)的条件下,f(x)>g(x)+;
(3)是否存在实数a使f(x)的最小值是3?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.
【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;导数在最大值、最小值问题中的应用.
【分析】(1)当a=1时,求函数的定义域,然后利用导数求函数的极值和单调性.
(2)利用(1)的结论,求函数f(x)的最小值以及g(x)的最大值,利用它们之间的关系证明不等式.
(3)利用导数求函数的最小值,让最小值等于3,解参数a.
【解答】解:(1)因为,所以当0<x<1时,f'(x)<0,此时函数f(x)单调递减.
当1<x≤e时,f'(x)>0,此时函数f(x)单调递增.所以函数f(x)的极小值为f(1)=1.
(2)因为函数f(x)的极小值为1,即函数f(x)在(0,e]上的最小值为1.
又,所以当0<x<e时,g'(x)>0,此时g(x)单调递增.
所以g(x)的最大值为g(e)=,所以,所以在(1)的条件下,f(x)>g(x)+.
(3)假设存在实数a,使f(x)=ax﹣lnx,x∈(0,e],有最小值3,则,
①当a≤0时,f'(x)<0,f(x)在(0,e]上单调递减,,(舍去),此时函数f(x)的最小值不是3.
②当0时,f(x)在(0,]上单调递减,f(x)在(,e]上单调递增.
所以f,满足条件.
③当时,f(x)在(0,e]上单调递减,,(舍去),此时函数f(x)的最小值是不是3.
综上可知存在实数a=e2,使f(x)的最小值是3.
