每日一题[3418]最大似然

在概率统计中,常常用频率估计概率.已知袋中有若干个红球和白球,有放回地随机摸球 $n$ 次,红球出现 $m$ 次.假设每次摸出红球的概率为 $p$,根据频率估计概率的思想,则每次摸出红球的概率 $p$ 的估计值为 $\hat p=\dfrac m n$.

1、若袋中这两种颜色球的个数之比为 $1: 3$,不知道哪种颜色的球多.有放回地随机摸取 $3$ 个球,设摸出的球为红球的次数为 $Y$,则 $Y\sim B(3,p)$. 注:$P_p(Y=k)$ 表示当每次摸出红球的概率为 $p$ 时,摸出红球次数为 $k$ 的概率) ① 完成下表;\[\begin{array}{l|l|l|l|l}\hline k & 0 & 1 & 2 & 3\\\hline P_{\frac 1 4}(Y=k) & \dfrac{27}{64} & & & \dfrac 1{64}\\\hline P_{\frac 3 4}(Y=k) & & \dfrac 9{64} & & \dfrac{27}{64}\\\hline \end{array}\] ② 在统计理论中,把使得 $P_p(Y=k)$ 的取值达到最大时的 $p$,作为 $p$ 的估计值,记为 $\hat p$,请写出 $\hat p$ 的值.

2、把 $(1)$ 中 "使得 $P_p(Y=k)$ 的取值达到最大时的 $p$ 作为 $p$ 的估计值 $\hat p$ " 的思想称为最大似然原理.基于最大似然原理的最大似然参数估计方法称为最大似然估计.具体步骤:先对参数 $\theta$ 构建对数似然函数 $l(\theta)$,再对其关于参数 $\theta$ 求导,得到似然方程 $l^{\prime}(\theta)=0$,最后求解参数 $\theta$ 的估计值.已知 $Y\sim B(n,p)$ 的参数 $p$ 的对数似然函数为\[l(p)=\displaystyle\sum_{i=1}^n X_i\ln p+\sum_{i=1}^n\left(1-X_i\right)\ln (1-p),\]其中 $X_i=\begin{cases}0,&\text{第}~i~\text{次摸出白球}\\1,&\text{第}~i~\text{次摸出红球}\end{cases}$.求参数 $p$ 的估计值,并且说明频率估计概率的合理性.

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每日一题[3417]极点极线

已知 $A,B$ 是椭圆 $E:\dfrac{x^2}4+y^2=1$ 的左、右顶点,点 $M(m,0)$($m>0$)与椭圆上的点的距离的最小值为 $1$.

1、求点 $M$ 的坐标.

2、过点 $M$ 作直线 $l$ 交椭圆 $E$ 于 $C,D$ 两点(与 $A,B$ 不重合),连接 $AC,BD$ 交于点 $G$.

① 证明:点 $G$ 在定直线上;

② 是否存在点 $G$ 使得 $CG\perp DG$,若存在,求出直线 $l$ 的斜率;若不存在,请说明理由.

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每日一题[3416]三射线定理

如图,在多面体 $ABCDPQ$ 中,底面 $ABCD$ 是平行四边形,$\angle DAB=60^{\circ}$,$BC=2 PQ=4 AB=4$,$M$ 为 $BC$ 的中点,$PQ\parallel BC$,$PD\perp DC$,$QB\perp MD$.

1、证明:$\angle ABQ=90^{\circ}$.

2、若多面体 $ABCDPQ$ 的体积为 $\dfrac{15}2$,求平面 $PCD$ 与平面 $QAB$ 夹角的余弦值.

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每日一题[3415]截面椭圆

机场为旅客提供的圆锥形纸杯如图所示,该纸杯母线长为 $12 ~{\rm cm}$,开口直径为 $8 ~{\rm cm}$.旅客使用纸杯暍水时,当水面与纸杯内壁所形成的椭圆经过母线中点时,椭圆的离心率等于_______.

答案    $\dfrac{3\sqrt{17}}{17}$.

解析    如图,母线 $DA=DC=12$,开口直径 $AC=8$,于是\[DM=\sqrt{DA^2-AM^2}=\sqrt{12^2-4^2}=8\sqrt 2,\]于是\[\tan\angle BAC=\dfrac{\dfrac 12DM}{\dfrac 34AC}=\dfrac{2\sqrt 2}{3},\]

设母线 $DA$ 截线 $AB$ 与轴 $DM$ 的夹角分别为 $\theta,\varphi$,则 $\sin\alpha=\dfrac 13$,进而 $\cos\alpha=\dfrac{2\sqrt 2}3$,$\tan\varphi=\dfrac{3}{2\sqrt 2}$,进而 $\cos\varphi=\dfrac{2\sqrt 2}{\sqrt {17}}$,因此所求椭圆的离心率\[e=\dfrac{\cos\varphi}{\cos\theta}=\dfrac{3\sqrt{17}}{17}.\]

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每日一题[3414]平均性质与参数方程

过点 $P(2,0)$ 的直线与抛物线 $C: y^2=4 x$ 交于 $A,B$ 两点.抛物线 $C$ 在点 $A$ 处的切线与直线 $x=-2$ 交于点 $N$,作 $NM\perp AP$ 交 $AB$ 于点 $M$,则(       )

A.直线 $NB$ 与抛物线 $C$ 有 $2$ 个公共点

B.直线 $MN$ 恒过定点

C.点 $M$ 的轨迹方程是 $(x-1)^2+y^2=1$($x\neq 0$)

D.$\dfrac{|MN|^3}{|AB|}$ 的最小值为 $8\sqrt 2$

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每日一题[3413]扩散攻击

已知函数 $f(x)$ 对任意实数 $x$ 均满足 $2 f(x)+f\left(x^2-1\right)=1$,则(       )

A.$f(-x)=f(x)$

B.$f(\sqrt 2)=1$

C.$f(-1)=\dfrac 1 3$

D.函数 $f(x)$ 在区间 $(\sqrt 2,\sqrt 3)$ 上不单调

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每日一题[3412]最小系数

在 $\triangle ABC$ 中,已知 $\dfrac{\sin A}{\sin B}=n\sin C$,$\dfrac{\cos A}{\cos B}=n\cos C$,则正整数 $n$ 的最小值为(       )

A.$1$

B.$2$

C.$3$

D.$4$

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每日一题[3411]双重命题

设集合 $M=\{1,-1\}$,$N=\{x\mid x>0~\text{且}~x\neq 1\}$,函数 $f(x)=a^x+\lambda a^{-x}$($a>0$ 且 $a\neq 1$),则(       )

A.$\forall\lambda\in M$,$\exists a\in N$,$f(x)$ 为增函数

B.$\exists\lambda\in M$,$\forall a\in N$,$f(x)$ 为减函数

C.$\forall\lambda\in M$,$\exists a\in N$,$f(x)$ 为奇函数

D.$\exists\lambda\in M$,$\forall a\in N$,$f(x)$ 为偶函数

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每日一题[3410]成双入对

设数列 $\left\{a_n\right\},\left\{b_n\right\}$ 满足 $a_1=b_1=1$,$a_n+b_{n+1}=2 n$,$a_{n+1}+b_n=2^n$.设 $S_n$ 为数列 $\left\{a_n+b_n\right\}$ 的前 $n$ 项的和,则 $S_7=$ (       )

A.$110$

B.$120$

C.$288$

D.$306$

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每日一题[3409]拖尾效应

如图所示,下列频率分布直方图显示了三种不同的分布形态.图 $1$ 形成对称形态,图 $2$ 形成“右拖尾”形态,图 $3$ 形成“左拖尾”形态,根据所给图作出以下判断,正确的是(       )

A.图 $1$ 的平均数 $=$ 中位数 $=$ 众数

B.图 $2$ 的平均数 $<$ 众数 $<$ 中位数

C.图 $2$ 的众数 $<$ 中位数 $<$ 平均数

D.图 $3$ 的平均数 $<$ 中位数 $<$ 众数

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