21.(本小题满分12分)
已知函数
,其中
![]()
(1) 当
满足什么条件时,
取得极值?
(2) 已知
,且
在区间
上单调递增,试用
表示出
的取值范围.
解: (1)由已知得
,令
,得
,
要取得极值,方程
必须有解,
所以△
,即
, 此时方程
的根为
,
,
所以
![]()
当
时,
|
x |
(-∞,x1) |
x 1 |
(x1,x2) |
x2 |
(x2,+∞) |
|
f’(x) |
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
f (x) |
增函数 |
极大值 |
减函数 |
极小值 |
增函数 |
所以
在x 1, x2处分别取得极大值和极小值.
当
时,
![]()
|
x |
(-∞,x2) |
x 2 |
(x2,x1) |
x1 |
(x1,+∞) |
|
f’(x) |
- |
0 |
+ |
0 |
- |
|
f (x) |
减函数 |
极小值 |
增函数 |
极大值 |
减函数 |
所以
在x 1, x2处分别取得极大值和极小值.
综上,当
满足
时,
取得极值.
![]()
(2)要使
在区间
上单调递增,需使
在
上恒成立.
即
恒成立, 所以![]()
设
,
,
令
得
或
(舍去),
![]()
当
时,
,当
时
,
单调增函数;
当
时
,
单调减函数,
所以当
时,
取得最大,最大值为
.
所以![]()
当
时,
,此时
在区间
恒成立,所以
在区间
上单调递增,当
时
最大,最大值为
,所以![]()
综上,当
时,
; 当
时,
![]()
[命题立意]:本题为三次函数,利用求导的方法研究函数的极值、单调性和函数的最值,函数在区间上为单调函数,则导函数在该区间上的符号确定,从而转为不等式恒成立,再转为函数研究最值.运用函数与方程的思想,化归思想和分类讨论的思想解答问题.
19. (本小题满分12分)
一汽车厂生产A,B,C三类轿车,每类轿车均有舒适型和标准型两种型号,某月的产量如下表(单位:辆):
|
|
轿车A |
轿车B |
轿车C |
|
舒适型 |
100 |
150 |
z |
|
标准型 |
300 |
450 |
600 |
按类型分层抽样的方法在这个月生产的轿车中抽取50辆,其中有A类轿车10辆.
(1) 求z的值.
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(2) 用分层抽样的方法在C类轿车中抽取一个容量为5的样本.将该样本看成一个总体,从中任取2辆,求至少有1辆舒适型轿车的概率;
(3) 用随机抽样的方法从B类舒适型轿车中抽取8辆,经检测它们的得分如下:9.4, 8.6, 9.2, 9.6, 8.7, 9.3, 9.0, 8.2.把这8辆轿车的得分看作一个总体,从中任取一个数,求该数与样本平均数之差的绝对值不超过0.5的概率.
解: (1).设该厂本月生产轿车为n辆,由题意得,
,所以n=2000. z=2000-100-300-150-450-600=400
(2) 设所抽样本中有m辆舒适型轿车,因为用分层抽样的方法在C类轿车中抽取一个容量为5的样本,所以
,解得m=2也就是抽取了2辆舒适型轿车,3辆标准型轿车,分别记作S1,S2;B1,B2,B3,则从中任取2辆的所有基本事件为(S1, B1), (S1, B2) , (S1,
B3) (S2 ,B1), (S2 ,B2), (S2
,B3),( (S1, S2),(B1 ,B2),
(B2 ,B3) ,(B1 ,B3)共10个,其中至少有1辆舒适型轿车的基本事件有7个基本事件: (S1, B1),
(S1, B2) , (S1, B3) (S2 ,B1),
(S2 ,B2), (S2 ,B3),( (S1,
S2),所以从中任取2辆,至少有1辆舒适型轿车的概率为
.
(3)样本的平均数为
,
那么与样本平均数之差的绝对值不超过0.5的数为9.4, 8.6, 9.2, 8.7, 9.3, 9.0这6个数,总的个数为8,所以该数与样本平均数之差的绝对值不超过0.5的概率为
.
[命题立意]:本题为概率与统计的知识内容,涉及到分层抽样以及古典概型求事件的概率问题.要读懂题意,分清类型,列出基本事件,查清个数.,利用公式解答.