解题思路：（1）根据直方图求出成绩合格的频率，再根据成绩合格的人数是40，列式计算即可求出样本容量；
（2）根据频率之和为1求出成绩等第为优良的频率，然后乘以总人数600，计算即可得解；
（3）先求出不合格与成绩优良的人数，然后根据加权平均数的求解与b比a大15列方程组，然后解方程组即可求出a、b的值；
（4）先根据频率求出成绩合格的两组的人数，然后分别取两组的最低分与最高分，根据平均数的求法求出a可能的最小值与最大值，从而得解．
（1）成绩合格的频率为：0.2+0.3=0.5，
所以，样本容量为：40÷0.5=80；…（3分）
（2）成绩位于79.5～89.5的频率为1-（0.1+0.2+0.3+0.15）=0.25．…（1分）
成绩为优良的频率为：0.25+0.15=0.4，
所以，全校所有参赛学生中成绩等第为优良的学生人数为600×0.4=240（人）；…（2分）
（3）本次随机抽样分析成绩不合格的人数为80×0.1=8（人），
成绩优良的人数为80×0.4=32（人），…（1分）
依据题意，可得方程组
57×8+40a+32b
80＝76.5
−a+b＝15，…（1分）
解得
a＝72
b＝87；…（1分）
故所求a、b的值分别为72，87；
（4）成绩位于59.5～69.5的人数为：80×0.2=16，
成绩位于69.5～79.5的人数为：80×0.3=24，
∵得分都是整数，
∴a≥
16×60+24×70
16+24=
2640
40=66，
a≤
16×69+24×79
16+24=
3000
40=75，
所以，a的取值范围是66≤a≤75，
即[66，75]．
故答案为D．…（3分）
点评：
本题考点： 频数（率）分布直方图；用样本估计总体；频数（率）分布表；加权平均数．
考点点评： 本题考查了对频数分布直方图与频数分布表的信息获取能力，根据两个图表求出成绩合格的频率与频数是解题的关键，（4）中考虑利用成绩的最低值与最高值分别求出a可能的最小值与最大值进行求解是本问的难点，不容易考虑得到．