(本小题满分 12 分) 为振兴旅游业,四川省2009年面…——2009 高考数学第 18 题答案解析

2009_退役省自主命题 (2009·理)

2009 ?? 第 18 题 解答题 区分题
2009_退役省自主命题 (2009·理)

18.(本小题满分 12 分)
为振兴旅游业,四川省2009年面向国内发行总量为 2000 万张的熊猫优惠卡,向省外人士发行的是熊猫金卡(简称金卡),向省内人士发行的是熊猫银卡(简称银卡)。某旅游公司组织了一个有 36 名游客的旅游团到四川名胜旅游,其中 $\frac{3}{4}$ 是省外游客,其余是省内游客。在省外游客中有 $\frac{1}{3}$ 持金卡,在省内游客中有 $\frac{2}{3}$ 持银卡。
(I)在该团中随机采访 3 名游客,求恰有 1 人持金卡且持银卡者少于 2 人的概率;
(II)在该团的省内游客中随机采访 3 名游客,设其中持银卡人数为随机变量 $\xi$ ,求 $\xi$ 的分布列及数学期望 $E \xi$ 。

## 19 (本小题满分 12 分)

如图,正方形 $A B C D$ 所在平面与平面四边形 $A B E F$ 所在平面互相垂直,$\triangle A B E$ 是等腰直角三角形,$A B=A E, F A=F E, \angle A E F=45^{\circ}$
(I)求证:$E F \perp$ 平面 $B C E$ ;
(II)设线段 $C D$ 的中点为 $P$ ,在直线 $A E$ 上是否存在一点 $M$ ,使得 $P M \|$ 平面 $B C E$ ?若存在,请指出点 $M$ 的位置,并证明你的结论;若不存在,请说明理由;
(III)求二面角 $F-B D-A$ 的大小。

20 (本小题满分 12 分)
已知椭圆 $\frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b}=1(a>b>0)$ 的左右焦点分别为 $F_{1}, F_{2}$ ,离心率 $e=\frac{\sqrt{2}}{2}$ ,右准线方程为 $x=2$ 。
(I)求椭圆的标准方程;
(II)过点 $F_{1}$ 的直线 $l$ 与该随圆交于 $M, N$ 两点,且 $\left|\overrightarrow{F_{2} M}+\overrightarrow{F_{2} N}\right|=\frac{2 \sqrt{26}}{3}$ ,求直线 $l$ 的方程。

完整解析 · 逐步详解

【解答】
本小题主要考察相互独立事件、互斥事件、随机变量的分布列、数学期望等概率计算,考察运用概率只是解决实际问题的能力。
解:(I)由题意得,省外游客有 27 人,其中 9 人持金卡;省内游客有 9 人,其中 6人持银卡。设事件 $B$ 为"采访该团 3 人中,恰有 1 人持金卡且持银卡者少于 2 人",

事件 $A_{1}$ 为"采访该团 3 人中, 1 人持金卡, 0 人持银卡",

事件 $A_{2}$ 为"采访该团 3 人中, 1 人持金卡, 1 人持银卡"。

$$ \begin{aligned} P(B) & =P\left(A_{1}\right)+P\left(A_{2}\right) \\ & =\frac{C_{9}^{1} C_{21}^{2}}{C_{36}^{3}}+\frac{C_{9}^{1} C_{6}^{1} C_{21}^{1}}{C_{36}^{3}} \\ & =\frac{9}{34}+\frac{27}{170} \\ & =\frac{36}{85} \end{aligned} $$

所以在该团中随机采访 3 人,恰有 1 人持金卡且持银卡者少于 2 人的概率是 $\frac{36}{85}$ 。
(II)$\xi$ 的可能取值为 $0,1,2,3$

$$ \begin{aligned} & P(\xi=0)=\frac{C_{3}^{3}}{C_{9}^{3}}=\frac{1}{84}, \quad P(\xi=1)=\frac{C_{6}^{1} C_{3}^{2}}{C_{9}^{3}}=\frac{3}{14} \\ & P(\xi=2)=\frac{C_{6}^{2} C_{3}^{1}}{C_{9}^{3}}=\frac{15}{28}, \quad P(\xi=3)=\frac{C_{6}^{3}}{C_{9}^{3}}=\frac{15}{21} \end{aligned} $$

所以 $\xi$ 的分布列为

$\xi$0123
$P$$\frac{1}{84}$$\frac{3}{14}$$\frac{15}{28}$$\frac{5}{21}$

所以 $E \xi=0 \times \frac{1}{84}+1 \times \frac{3}{14}+2 \times \frac{15}{28}+3 \times \frac{5}{21}=2$ ,

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