高三数学独立重复试验与二项分布2
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2.2.3独立重复实验与二项分布教学目标:知识与技能:理解n 次独立重复试验的模型及二项分布,并能解答一些简单的实际问题。
过程与方法:能进行一些与n 次独立重复试验的模型及二项分布有关的概率的计算。
情感、态度与价值观:承前启后,感悟数学与生活的和谐之美 ,体现数学的文化功能与人文价值。
教学重点:理解n 次独立重复试验的模型及二项分布,并能解答一些简单的实际问题 教学难点:能进行一些与n 次独立重复试验的模型及二项分布有关的概率的计算授课类型:新授课课时安排:1课时教 具:多媒体、实物投影仪教学过程:一、复习引入: 1 事件的定义:随机事件:在一定条件下可能发生也可能不发生的事件; 必然事件:在一定条件下必然发生的事件; 不可能事件:在一定条件下不可能发生的事件2.随机事件的概率:一般地,在大量重复进行同一试验时,事件A 发生的频率m n 总是接近某个常数,在它附近摆动,这时就把这个常数叫做事件A 的概率,记作()P A .3.概率的确定方法:通过进行大量的重复试验,用这个事件发生的频率近似地作为它的概率;4.概率的性质:必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,随机事件的概率为0()1P A ≤≤,必然事件和不可能事件看作随机事件的两个极端情形 5 基本事件:一次试验连同其中可能出现的每一个结果(事件A )称为一个基本事件6.等可能性事件:如果一次试验中可能出现的结果有n 个,而且所有结果出现的可能性都相等,那么每个基本事件的概率都是1n ,这种事件叫等可能性事件 7.等可能性事件的概率:如果一次试验中可能出现的结果有n 个,而且所有结果都是等可能的,如果事件A 包含m 个结果,那么事件A 的概率()P A n = 8.等可能性事件的概率公式及一般求解方法9.事件的和的意义:对于事件A 和事件B 是可以进行加法运算的10 互斥事件:不可能同时发生的两个事件.()()()P A B P A P B +=+一般地:如果事件12,,,n A A A 中的任何两个都是互斥的,那么就说事件12,,,n A A A 彼此互斥 11.对立事件:必然有一个发生的互斥事件.()1()1()P A A P A P A +=⇒=-12.互斥事件的概率的求法:如果事件12,,,n A A A 彼此互斥,那么12()n P A A A +++=12()()()n P A P A P A +++13.相互独立事件:事件A (或B )是否发生对事件B (或A )发生的概率没有影响,这样的两个事件叫做相互独立事件若A 与B 是相互独立事件,则A 与B ,A 与B ,A 与B 也相互独立14.相互独立事件同时发生的概率:()()()P A B P A P B ⋅=⋅一般地,如果事件12,,,n A A A 相互独立,那么这n 个事件同时发生的概率,等于每个事件发生的概率的积,1212()()()()n n P A A A P A P A P A ⋅⋅⋅=⋅⋅⋅ 二、讲解新课: 1 独立重复试验的定义: 指在同样条件下进行的,各次之间相互独立的一种试验2.独立重复试验的概率公式:一般地,如果在1次试验中某事件发生的概率是P ,那么在n 次独立重复试验中这个事件恰好发生k 次的概率k n k k n n P P C k P --=)1()(.它是[](1)nP P -+展开式的第1k +项 3.离散型随机变量的二项分布:在一次随机试验中,某事件可能发生也可能不发生,在n 次独立重复试验中这个事件发生的次数ξ是一个随机变量.如果在一次试验中某事件发生的概率是P ,那么在n 次独立重复试验中这个事件恰好发生k 次的概率是k n k k n n q p C k P -==)(ξ,(k =0,1,2,…,n ,p q -=1).由于k n k k n q p C -恰好是二项展开式011100)(q p C q p C q p C q p C p q n n n k n k k n n n n n n +++++=+--中的各项的值,所以称这样的随机变量ξ服从二项分布(binomial distribution ),记作ξ~B (n ,p ),其中n ,p 为参数,并记k n k k n q p C -=b (k ;n ,p ).三、讲解范例:例1.某射手每次射击击中目标的概率是0 . 8.求这名射手在 10 次射击中,(1)恰有 8 次击中目标的概率;(2)至少有 8 次击中目标的概率.(结果保留两个有效数字.)解:设X 为击中目标的次数,则X ~B (10, 0.8 ) .(1)在 10 次射击中,恰有 8 次击中目标的概率为P (X = 8 ) =88108100.8(10.8)0.30C -⨯⨯-≈. (2)在 10 次射击中,至少有 8 次击中目标的概率为P (X ≥8) = P (X = 8) + P ( X = 9 ) + P ( X = 10 )8810899109101010101010100.8(10.8)0.8(10.8)0.8(10.8)C C C ---⨯⨯-+⨯⨯-+⨯⨯-0.68≈.例2.(2000年高考题)某厂生产电子元件,其产品的次品率为5%.现从一批产品中任意地连续取出2件,写出其中次品数ξ的概率分布.解:依题意,随机变量ξ~B (2,5%).所以,P (ξ=0)=02C (95%)2=0.9025,P (ξ=1)=12C (5%)(95%)=0.095,P (2=ξ)=22C (5%)2=0.0025.因此,次品数ξ例3.>3).解:依题意,随机变量ξ~B ⎪⎭⎫ ⎝⎛61,5.∴P (ξ=4)=6561445⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛C =777625,P (ξ=5)=55C 561⎪⎭⎫ ⎝⎛=77761. ∴P (ξ>3)=P(ξ=4)+P (ξ=5)=388813 例4.某气象站天气预报的准确率为80%,计算(结果保留两个有效数字): (1)5次预报中恰有4次准确的概率;(2)5次预报中至少有4次准确的概率解:(1)记“预报1次,结果准确”为事件A .预报5次相当于5次独立重复试验,根据n 次独立重复试验中某事件恰好发生k 次的概率计算公式,5次预报中恰有4次准确的概率4454455(4)0.8(10.8)0.80.41P C -=⨯⨯-=≈ 答:5次预报中恰有4次准确的概率约为0.41.(2)5次预报中至少有4次准确的概率,就是5次预报中恰有4次准确的概率与5次预报都准确的概率的和,即4454555555555(4)(5)(4)0.8(10.8)0.8(10.8)P P P P C C --=+==⨯⨯-+⨯⨯-450.80.80.4100.328=+≈+≈答:5次预报中至少有4次准确的概率约为0.74.例5.某车间的5台机床在1小时内需要工人照管的概率都是14,求1小时内5台机床中至少2台需要工人照管的概率是多少?(结果保留两个有效数字)解:记事件A =“1小时内,1台机器需要人照管”,1小时内5台机器需要照管相当于5次独立重复试验1小时内5台机床中没有1台需要工人照管的概率55513(0)(1)()44P =-=,1小时内5台机床中恰有1台需要工人照管的概率145511(1)(1)44P C =⨯⨯-, 所以1小时内5台机床中至少2台需要工人照管的概率为[]551(0)(1)P P P =-+≈答:1小时内5台机床中至少2台需要工人照管的概率约为0.37.点评:“至多”,“至少”问题往往考虑逆向思维法例6.某人对一目标进行射击,每次命中率都是0.25,若使至少命中1次的概率不小于0.75,至少应射击几次?解:设要使至少命中1次的概率不小于0.75,应射击n 次记事件A =“射击一次,击中目标”,则()0.25P A =.∵射击n 次相当于n 次独立重复试验,∴事件A 至少发生1次的概率为1(0)10.75nn P P =-=-. 由题意,令10.750.75n -≥,∴31()44n ≤,∴1lg4 4.823lg 4n ≥≈, ∴n 至少取5. 答:要使至少命中1次的概率不小于0.75,至少应射击5次例7.十层电梯从低层到顶层停不少于3次的概率是多少?停几次概率最大?解:依题意,从低层到顶层停不少于3次,应包括停3次,停4次,停5次,……,直到停9次 ∴从低层到顶层停不少于3次的概率 3364455549999991111111()()()()()()()2222222P C C C C =++++ 3459990129999999911()()2()()22C C C C C C C ⎡⎤=+++=-++⎣⎦+991233(246)()2256=-= 设从低层到顶层停k 次,则其概率为k 9999111C ()()()222k k k C -=, ∴当4k =或5k =时,9k C 最大,即991()2k C 最大, 答:从低层到顶层停不少于3次的概率为233256,停4次或5次概率最大. 例8.实力相等的甲、乙两队参加乒乓球团体比赛,规定5局3胜制(即5局内谁先赢3局就算胜出并停止比赛).(1)试分别求甲打完3局、4局、5局才能取胜的概率.(2)按比赛规则甲获胜的概率.解:甲、乙两队实力相等,所以每局比赛甲获胜的概率为12,乙获胜的概率为12. 记事件A =“甲打完3局才能取胜”,记事件B =“甲打完4局才能取胜”,记事件C =“甲打完5局才能取胜”.①甲打完3局取胜,相当于进行3次独立重复试验,且每局比赛甲均取胜∴甲打完3局取胜的概率为33311()()28P A C ==. ②甲打完4局才能取胜,相当于进行4次独立重复试验,且甲第4局比赛取胜,前3局为2胜1负∴甲打完4局才能取胜的概率为2231113()()22216P B C =⨯⨯⨯=. ③甲打完5局才能取胜,相当于进行5次独立重复试验,且甲第5局比赛取胜,前4局恰好2胜2负∴甲打完5局才能取胜的概率为22241113()()()22216P C C =⨯⨯⨯=. (2)事件D =“按比赛规则甲获胜”,则D A B C =++,又因为事件A 、B 、C 彼此互斥, 故1331()()()()()816162P D P A B C P A P B P C =++=++=++=. 答:按比赛规则甲获胜的概率为12. 例9.一批玉米种子,其发芽率是0.8.(1)问每穴至少种几粒,才能保证每穴至少有一粒发芽的概率大于98%?(2)若每穴种3粒,求恰好两粒发芽的概率.(lg 20.3010=)解:记事件A =“种一粒种子,发芽”,则()0.8P A =,()10.80.2P A =-=,(1)设每穴至少种n 粒,才能保证每穴至少有一粒发芽的概率大于98%.∵每穴种n 粒相当于n 次独立重复试验,记事件B =“每穴至少有一粒发芽”,则00()(0)0.8(10.8)0.2n n n n P B P C ==-=. ∴()1()10.2nP B P B =-=-.由题意,令()98%P B >,所以0.20.02n <,两边取常用对数得, lg0.2lg0.02n <.即(lg 21)lg 22n -<-, ∴lg 22 1.6990 2.43lg 210.6990n ->=≈-,且n N ∈,所以取3n ≥. 答:每穴至少种3粒,才能保证每穴至少有一粒发芽的概率大于98%.(2)∵每穴种3粒相当于3次独立重复试验,∴每穴种3粒,恰好两粒发芽的概率为2230.80.20.384P C =⨯⨯==,答:每穴种3粒,恰好两粒发芽的概率为0.384四、课堂练习:1.每次试验的成功率为(01)p p <<,重复进行10次试验,其中前7次都未成功后3次都成功的概率为( )()A 33710(1)C p p - ()B 33310(1)C p p - ()C 37(1)p p - ()D 73(1)p p - 2.10张奖券中含有3张中奖的奖券,每人购买1张,则前3个购买者中,恰有一人中奖的概率为( )()A 32100.70.3C ⨯⨯ ()B 1230.70.3C ⨯⨯ ()C 310 ()D 21733103A A A ⋅ 3.某人有5把钥匙,其中有两把房门钥匙,但忘记了开房门的是哪两把,只好逐把试开,则此人在3次内能开房门的概率是 ( )()A 33351A A - ()B 211232323355A A A A A A ⋅⋅+ ()C 331()5- ()D 22112333232()()()()5555C C ⨯⨯+⨯⨯ 4.甲、乙两队参加乒乓球团体比赛,甲队与乙队实力之比为3:2,比赛时均能正常发挥技术水平,则在5局3胜制中,甲打完4局才胜的概率为( )()A 23332()55C ⋅ ()B 22332()()53C ()C 33432()()55C ()D 33421()()33C 5.一射手命中10环的概率为0.7,命中9环的概率为0.3,则该射手打3发得到不少于29环的概率为 .(设每次命中的环数都是自然数)6.一名篮球运动员投篮命中率为60%,在一次决赛中投10个球,则投中的球数不少于9个的概率为 .7.一射手对同一目标独立地进行4次射击,已知至少命中一次的概率为8081,则此射手的命中率为 .8.某车间有5台车床,每台车床的停车或开车是相互独立的,若每台车床在任一时刻处于停车状态的概率为31,求:(1)在任一时刻车间有3台车床处于停车的概率;(2)至少有一台处于停车的概率9.种植某种树苗,成活率为90%,现在种植这种树苗5棵,试求:⑴全部成活的概率; ⑵全部死亡的概率;⑶恰好成活3棵的概率; ⑷至少成活4棵的概率10.(1)设在四次独立重复试验中,事件A 至少发生一次的概率为8081,试求在一次试验中事件A 发生的概率(2)某人向某个目标射击,直至击中目标为止,每次射击击中目标的概率为13,求在第n 次才击中目标的概率 答案:1. C 2. D 3. A 4. A 5. 0.784 6. 0.0467. 23 8.(1)()323551240333243P C ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(2)()()5552211113243P B P B C ⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭ 9.⑴5550.90.59049C =; ⑵5550.10.00001C =;⑶()3325530.90.10.0729P C =⋅=; ⑷()()55450.91854P P P =+=10.(1) 23P = (2) 112()33n P -=⋅ 五、小结 :1.独立重复试验要从三方面考虑第一:每次试验是在同样条件下进行第二:各次试验中的事件是相互独立的不发生2.如果1次试验中某事件发生的概率是P ,那么n 次独立重复试验中这个事件恰好发生k 次的概率为k n k k n n P P C k P --=)1()(对于此式可以这么理解:由于1次试验中事件A 要么发生,要么不发生,所以在n 次独立重复试验中A 恰好发生k 次,则在另外的n k -次中A 没有发生,即A 发生,由()P A P =,()1P A P =-所以上面的公式恰为n P P ])1[(+-展开式中的第1k +项,可见排列组合、二项式定理及概率间存在着密切的联系六、课后作业:课本58页 练习1、2、3、4第60页 习题 2. 2 B 组2、3七、板书设计(略)八、课后记:教学反思:1. 理解n 次独立重复试验的模型及二项分布,并能解答一些简单的实际问题。
高中数学选修2-3n次独立重复试验和二项分布精选题目(附答案)(1)n次独立重复试验一般地,在相同条件下重复做的n次试验称为n次独立重复试验.(2)二项分布一般地,在n次独立重复试验中,用X表示事件A发生的次数,设每次试验中事件A发生的概率为p,则P(X=k)=C k n p k(1-p)n-k,k=0,1,2,…,n.此时称随机变量X服从二项分布,记作X~B(n,p),并称p为成功概率.一、n次独立重复试验1.某气象站天气预报的准确率为80%,计算:(结果保留到小数点后面第2位)(1)5次预报中恰有2次准确的概率;(2)5次预报中至少有2次准确的概率;(3)5次预报中恰有2次准确,且其中第3次预报准确的概率.解:(1)记预报一次准确为事件A,则P(A)=0.8.5次预报相当于5次独立重复试验,2次准确的概率为C25×0.82×0.23=0.051 2≈0.05,因此5次预报中恰有2次准确的概率约为0.05.(2)“5次预报中至少有2次准确”的对立事件是“5次预报全部不准确或只有1次准确”,其概率为C05×0.25+C15×0.8×0.24=0.006 72.∴所求概率为1-0.006 72=0.993 28≈0.99.(3)说明第1,2,4,5次中恰有1次准确.∴所求概率为C14×0.8×0.23×0.8=0.020 48≈0.02.故5次预报中恰有2次准确,且其中第3次预报准确的概率约为0.02.注:(1)运用n次独立重复试验的概率公式求概率,首先要分析问题中涉及的试验是否为n次独立重复试验,若不符合条件,则不能应用公式求解.(2)解决实际问题时往往需要把所求概率的事件分拆为若干个事件,而每个事件均为独立重复试验.2.已知两名射击运动员的射击水平:甲击中目标靶的概率是0.7,乙击中目标靶的概率是0.6.若让甲、乙两人各自向目标靶射击3次,则(1)甲恰好击中目标2次的概率是________;(2)两名运动员都恰好击中目标2次的概率是________.(结果保留两位有效数字)解析:由题意,甲向目标靶射击1次,击中目标靶的概率为0.7,乙向目标靶射击1次,击中目标靶的概率为0.6,两人射击均服从二项分布.(1)甲向目标靶射击3次,恰好击中2次的概率是C 23×0.72×(1-0.7)≈0.44. (2)甲、乙两人各向目标靶射击3次,恰好都击中2次的概率是[C 23×0.72×(1-0.7)]×[C 23×0.62×(1-0.6)]≈0.19.答案:(1)0.44 (2)0.193.一袋中有5个白球,3个红球,现从袋中往外取球,每次任取一个记下颜色后放回,直到红球出现10次时停止,设停止时共取了ξ次球,则P (ξ=12)等于( )A .C 1012⎝⎛⎭⎪⎫3810⎝ ⎛⎭⎪⎫582 B .C 911⎝ ⎛⎭⎪⎫3810⎝ ⎛⎭⎪⎫582C .C 911⎝ ⎛⎭⎪⎫589⎝ ⎛⎭⎪⎫382D .C 911⎝ ⎛⎭⎪⎫389⎝ ⎛⎭⎪⎫582 解析:选B 当ξ=12时,表示前11次中取到9次红球,第12次取到红球,所以P (ξ=12)=C 911·⎝ ⎛⎭⎪⎫389·⎝ ⎛⎭⎪⎫582·38=C 911⎝ ⎛⎭⎪⎫3810⎝ ⎛⎭⎪⎫582. 4.箱中装有标号分别为1,2,3,4,5,6的六个球(除标号外完全相同),从箱中一次摸出两个球,记下号码并放回,如果两球的号码之积是4的倍数,则获奖.现有4人参与摸球,恰好有3人获奖的概率是( )A.16625B.4625 C.624625 D.96625解析:选D 依题意得获奖的概率为1+5C 26=25(注:当摸出的两个球中有标号为4的球时,两球的号码之积是4的倍数,有5种情况;当摸出的两个球中没有标号为4的球时,要使两球的号码之积是4的倍数,只有1种情况,即摸出的两个球的标号为2,6),因此所求概率为C 34×⎝ ⎛⎭⎪⎫253×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-25=96625.故选D.5.某学生参加一次选拔考试,有5道题,每题10分.已知他解题的正确率为35,若40分为最低分数线,则该学生被选中的概率是( )A .C 45×⎝ ⎛⎭⎪⎫354×25 B .C 55×⎝ ⎛⎭⎪⎫355C .C 45×⎝⎛⎭⎪⎫354×25+C 55×⎝ ⎛⎭⎪⎫355D .1-C 35×⎝⎛⎭⎪⎫353×⎝ ⎛⎭⎪⎫252解析:选C 该学生被选中包括“该学生做对4道题”和“该学生做对5道题”两种情形.故所求概率为C 45×⎝ ⎛⎭⎪⎫354×25+C 55×⎝ ⎛⎭⎪⎫355. 6.在等差数列{a n }中,a 4=2,a 7=-4.现从{a n }的前10项中随机取数,每次取出一个数,取后放回,连续抽取3次,假定每次取数互不影响,那么在这三次取数中,取出的数恰好为两个正数和一个负数的概率为________.(用数字作答)解析:由已知可求通项公式为a n =10-2n (n =1,2,3,…),其中a 1,a 2,a 3,a 4为正数,a 5=0,a 6,a 7,a 8,a 9,a 10为负数,∴从中取一个数为正数的概率为410=25,取得负数的概率为12.三次取数相当于三次独立重复试验.∴取出的数恰为两个正数和一个负数的概率为C 23×⎝ ⎛⎭⎪⎫252×⎝ ⎛⎭⎪⎫121=625. 答案:625二、二项分布1.加工某种零件需经过三道工序.设第一、二、三道工序的合格率分别为910,89,78,且各道工序互不影响,(1)加工一个零件是否是独立重复事件?求该零件的合格率;(2)从该种零件中任取3件,恰好取到X 件合格品,X 是否服从二项分布? (3)在(2)的条件下,求恰好取到1件合格品的概率.解:(1)加工一个零件需经过三道工序,各道工序互不影响,它们是独立的,但三道工序的合格率不同,因此不是独立重复试验.由事件的独立性知,该种零件的合格率P =910×89×78=710.(2)从该种零件中任取3件,相当于3次独立重复试验,恰好取到X 件合格品,即随机变量X 的取值是取到合格品的事件发生的次数,因此X 服从二项分布.(3)由二项分布的概率公式得,恰好取到1件合格品的概率P (X =1)=C 13×710×⎝ ⎛⎭⎪⎫3102=0.189. 注:利用二项分布来解决实际问题的关键是在实际问题中建立二项分布的模型,也就是看它是否是n 次独立重复试验,随机变量是否为在这n 次独立重复试验中某事件发生的次数,满足这两点的随机变量才服从二项分布,否则就不服从二项分布.2.在一次数学考试中,第14题和第15题为选做题.规定每位考生必须且只需在其中选做一题.设4名考生选做这两题的可能性均为12.(1)求其中甲、乙2名考生选做同一道题的概率;(2)设这4名考生中选做第15题的考生人数为X ,求X 的分布列.解:(1)设事件A 表示“甲选做第14题”,事件B 表示“乙选做第14题”,则甲、乙2名考生选做同一道题的事件为“AB ∪A B ”,且事件A ,B 相互独立.所以P (AB ∪A B )=P (A )P (B )+P (A )P (B )=12×12+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12=12.(2)随机变量X 的可能取值为0,1,2,3,4.且X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫4,12.所以P (X =k )=C k 4⎝ ⎛⎭⎪⎫12k ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-124-k =C k 4⎝ ⎛⎭⎪⎫124(k =0,1,2,3,4). 所以变量X 的分布列为3.某学生在上学路上要经过4个路口,假设在各个路口是否遇到红灯是相互独立的,遇到红灯的概率都是13,遇到红灯时停留的时间都是2 min.(1)求这名学生在上学路上到第三个路口时首次遇到红灯的概率; (2)求这名学生在上学路上因遇到红灯停留的总时间至多是4 min 的概率. 解: (1)第三个路口首次遇到红灯,表示前2个路口是绿灯,第3个路口是红灯.(2)中事件指这名学生在上学路上最多遇到2次红灯.(1)设“这名学生在上学路上到第三个路口时首次遇到红灯”为事件A .因为事件A 等价于事件“这名学生在第一个和第二个路口没有遇到红灯,在第三个路口遇到红灯”,所以事件A 的概率为P (A )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13×13=427.(2)设“这名学生在上学路上因遇到红灯停留的总时间至多是4 min ”为事件B ,“这名学生在上学路上遇到k 次红灯”为事件B k (k =0,1,2,3,4).由题意得P (B 0)=⎝ ⎛⎭⎪⎫234=1681,P (B 1)=C 14×⎝ ⎛⎭⎪⎫131×⎝ ⎛⎭⎪⎫233=3281, P (B 2)=C 24×⎝ ⎛⎭⎪⎫132×⎝ ⎛⎭⎪⎫232=2481. 所以事件B 的概率为P (B )=P (B 0)+P (B 1)+P (B 2)=89. 注:(1)二项分布的简单应用是求n 次独立重复试验中事件A 恰好发生k 次的概率.解题的一般思路是:根据题意设出随机变量→分析出随机变量服从二项分布→找到参数n ,p →写出二项分布的分布列→将k 值代入求解概率.(2)二项分布求解随机变量涉及“至少”“至多”问题的取值概率,其实质是求在某一取值范围内的概率,一般转化为几个互斥事件发生的概率的和,或者利用对立事件求概率.4.某公司安装了3台报警器,它们彼此独立工作,且发生险情时每台报警器报警的概率均为0.9,求发生险情时,下列事件的概率.(1)3台都未报警;(2)恰有1台报警;(3)恰有2台报警;(4)3台都报警;(5)至少有2台报警;(6)至少有1台报警.解:令X为发生险情时3台报警器报警的台数,那么X~B(3,0.9),则X的分布列为P(X=k)=C k30.9k(1-0.9)3-k(k=0,1,2,3).(1)3台都未报警的概率P(X=0)=C03×0.90×0.13=0.001;(2)恰有1台报警的概率P(X=1)=C13×0.91×0.12=0.027;(3)恰有2台报警的概率P(X=2)=C23×0.92×0.1=0.243;(4)3台都报警的概率P(X=3)=C33×0.93×0.10=0.729;(5)至少有2台报警的概率P(X≥2)=P(X=2)+P(X=3)=0.243+0.729=0.972;(6)至少有1台报警的概率P(X≥1)=1-P(X=0)=1-0.001=0.999.5.下列随机变量X不服从二项分布的是()A.投掷一枚均匀的骰子5次,X表示点数为6出现的次数B.某射手射中目标的概率为p,设每次射击是相互独立的,X为从开始射击到击中目标所需要的射击次数C.实力相等的甲、乙两选手进行了5局乒乓球比赛,X表示甲获胜的次数D.某星期内,每次下载某网站数据被病毒感染的概率为0.3,X表示下载n 次数据电脑被病毒感染的次数解析:选B选项A,试验出现的结果只有两种:点数为6和点数不为6,且点数为6的概率在每一次试验中都为16,每一次试验都是独立的,故随机变量X服从二项分布;选项B,虽然随机变量在每一次试验中的结果只有两种,每一次试验事件相互独立且概率不发生变化,但随机变量的取值不确定,故随机变量X不服从二项分布;选项C,甲、乙的获胜率相等,进行5次比赛,相当于进行了5次独立重复试验,故X服从二项分布;选项D,由二项分布的定义,可知被感染次数X ~B (n,0.3).6.将一枚硬币连掷7次,如果出现k 次正面向上的概率等于出现k +1次正面向上的概率,那么k 的值为( )A .0B .1C .2D .3解析:选D 由题意,知C k 7⎝⎛⎭⎪⎫12k ⎝ ⎛⎭⎪⎫127-k =C k +17⎝ ⎛⎭⎪⎫12k +1·⎝ ⎛⎭⎪⎫127-k -1,∴C k 7=C k +17,∴k +(k +1)=7,∴k =3.7.从学校乘汽车到火车站的途中有三个交通灯,假设在各个交通灯遇到红灯的事件为相互独立的,并且概率都是25,设ξ为途中遇到红灯的次数,求随机变量ξ的分布列.解:由题意ξ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫3,25,则P (ξ=0)=C 03⎝ ⎛⎭⎪⎫250⎝ ⎛⎭⎪⎫353=27125, P (ξ=1)=C 13⎝ ⎛⎭⎪⎫251⎝ ⎛⎭⎪⎫352=54125, P (ξ=2)=C 23⎝ ⎛⎭⎪⎫252⎝ ⎛⎭⎪⎫351=36125, P (ξ=3)=C 33⎝ ⎛⎭⎪⎫253=8125. 所以随机变量ξ的分布列为8.在4次独立重复试验中,随机事件A 恰好发生1次的概率不大于其恰好发生2次的概率,则事件A 在一次试验中发生的概率p 的取值范围是( )A .[0.4,1)B .(0,0.4]C .(0,0.6]D .[0.6,1)解析:选A 由题意,知C 14p (1-p )3≤C 24p 2(1-p )2,解得p ≥0.4,所以0.4≤p <1,故选A.9.设随机变量ξ~B (2,p ),η~B (4,p ),若P (ξ≥1)=59,则P (η≥2)的值为( )A.3281B.1127C.6581D.1681解析:选B 因为随机变量ξ~B (2,p ) ,所以P (ξ≥1)=1-P (ξ=0)=1-(1-p )2=59,解得p =13,所以η~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫4,13.则P (η≥2)=1-P (η=0)-P (η=1)=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1-134-C 14⎝ ⎛⎭⎪⎫1-133·⎝ ⎛⎭⎪⎫131=1127.故选B. 10.如图,一个圆形游戏转盘被分成6个均匀的扇形区域,用力旋转转盘,转盘停止转动时,箭头A 所指区域的数字就是每次游戏所得的分数(箭头指向两个区域的边界时重新转动),且箭头A 指向每个区域的可能性都是相等的.在一次家庭抽奖的活动中,要求每位家庭派一名儿童和一位成年人先后分别转动一次游戏转盘,得分情况记为(a ,b )(假设儿童和成年人的得分互不影响,且每个家庭只能参加一次活动).若规定:一个家庭的得分为参与游戏的两人得分之和,且得分大于等于8的家庭可以获得一份奖品.(1)求某个家庭获奖的概率;(2)若共有5个家庭参加家庭抽奖活动,记获奖的家庭数为X ,求X 的分布列.解:(1)某个家庭在游戏中获奖记为事件A ,则符合获奖条件的得分包括(5,3),(5,5),(3,5),共3种情况,∴P (A )=13×13+13×13+13×13=13. ∴某个家庭获奖的概率为13.(2)由(1)知每个家庭获奖的概率都是13,5个家庭参加游戏相当于5次独立重复试验.∴X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫5,13.∴P (X =0)=C 05×⎝ ⎛⎭⎪⎫130×⎝ ⎛⎭⎪⎫235=32243, P (X =1)=C 15×⎝⎛⎭⎪⎫131×⎝ ⎛⎭⎪⎫234=80243, P (X =2)=C 25×⎝ ⎛⎭⎪⎫132×⎝ ⎛⎭⎪⎫233=80243,P (X =3)=C 35×⎝ ⎛⎭⎪⎫133×⎝ ⎛⎭⎪⎫232=40243,P (X =4)=C 45×⎝ ⎛⎭⎪⎫134×⎝ ⎛⎭⎪⎫231=10243,P (X =5)=C 55×⎝ ⎛⎭⎪⎫135×⎝ ⎛⎭⎪⎫230=1243.∴X 的分布列为1.有n 位同学参加某项选拔测试,每位同学能通过测试的概率都是p (0<p <1),假设每位同学能否通过测试是相互独立的,则至少有1位同学能通过测试的概率为( )A .(1-p )nB .1-p nC .p nD .1-(1-p )n解析:选D 所有同学都不能通过测试的概率为(1-p )n ,则至少有1位同学能通过测试的概率为1-(1-p )n .2.计算机程序每运行一次都随机出现一个五位的二进制数A =a 1a 2a 3a 4a 5,其中A 的各位数中,a 1=1,a k (k =2,3,4,5)出现0的概率为13,出现1的概率为23.记X =a 1+a 2+a 3+a 4+a 5,当程序运行一次时,则X =3的概率为( )A.6581B.2527C.827D.79解析:选C 已知a 1=1,要使X =3,只需后四位数中出现2个1和2个0,∴P (X =3)=C 24×⎝ ⎛⎭⎪⎫232×⎝ ⎛⎭⎪⎫132=827.3.已知某班有6个值日小组,每个值日小组中有6名同学,并且每个小组中男生的人数相等,现从每个小组中各抽一名同学参加托球跑比赛,若抽出的6人中至少有1名男生的概率为728729,则该班的男生人数为( )A .24B .18C .12D .6解析:选A 设每个小组抽一名同学为男生的概率为p ,则由已知得1-(1-p )6=728729,即(1-p )6=1729,解得p =23,所以每个小组有6×23=4名男生,该班共有4×6=24名男生.4.箱子里有5个黄球,4个白球,每次随机取出1个球,若取出黄球,则放回箱中重新取球,若取出白球,则停止取球,那么在4次取球之后停止取球的概率为( )A.35×14B.⎝ ⎛⎭⎪⎫593×49C .C 14×⎝ ⎛⎭⎪⎫593×49 D .C 14×⎝ ⎛⎭⎪⎫493×59解析:选B 取球次数X 是一个随机变量,X =4表明前3次取出的球都是黄球,第4次取出白球.这4次取球,取得黄球的概率相等,且每次取球是相互独立的,所以这是独立重复试验.设A 表示“取出的1个球是白球”,则P (A )=C 14C 19=49,P (A -)=1-49=59,故P (X =4)=P (A -A -A -A )=[P (A -)]3·P (A )=⎝ ⎛⎭⎪⎫593×49.5.一只蚂蚁位于数轴x =0处,这只蚂蚁每隔一秒钟向左或向右移动一个单位长度,设它向右移动的概率为23,向左移动的概率为13,则3秒后,这只蚂蚁在x =1处的概率为________.解析:由题意知,3秒内蚂蚁向左移动一个单位长度,向右移动两个单位长度,所以蚂蚁在x =1处的概率为C 23×⎝ ⎛⎭⎪⎫232×⎝ ⎛⎭⎪⎫131=49. 答案:496.如果X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫20,13,Y ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫20,23,那么当X ,Y 变化时,下面关于P (X =x k )=P (Y =y k )成立的(x k ,y k )的个数为________.解析:根据二项分布的特点可知,(x k ,y k )分别为(0,20),(1,19),(2,18),…,(20,0),共21个.答案:217.某居民小区有两个相互独立的安全防范系统(简称系统)A 和B ,系统A 和B 在任意时刻发生故障的概率分别为110和p .(1)若在任意时刻至少有一个系统不发生故障的概率为4950,求p 的值;(2)设系统A 在3次相互独立的检测中不发生故障的次数为随机变量ξ,求ξ的概率分布列.解:(1)设“至少有一个系统不发生故障”为事件C ,那么1-P (C )=1-110p =4950,解得p =15.(2)由题意,ξ的可能取值为0,1,2,3.P (ξ=0)=C 03⎝ ⎛⎭⎪⎫1103=11 000, P (ξ=1)=C 13⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1101⎝ ⎛⎭⎪⎫1102=271 000, P (ξ=2)=C 23⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1102⎝ ⎛⎭⎪⎫1101=2431 000, P (ξ=3)=C 33⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1103⎝ ⎛⎭⎪⎫1100=7291 000,所以随机变量ξ的概率分布列为8.甲、乙两人各射击一次,击中目标的概率分别是23和34.假设两人射击是否击中目标,相互之间没有影响;每人各次射击是否击中目标相互之间也没有影响.(1)求甲射击4次,至少有1次未击中目标的概率;(2)求两人各射击4次,甲恰好击中目标2次且乙恰好击中目标3次的概率;(3)假设某人连续2次未击中目标,则中止其射击.问:甲恰好射击5次后,被中止射击的概率是多少?解:设A ={甲射击一次击中目标},B ={乙射击一次击中目标},则A ,B相互独立,且P (A )=23,P (B )=34.(1)设C ={甲射击4次,至少有1次未击中目标},则P (C )=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫234=6581. (2)设D ={两人各射击4次,甲恰好击中目标2次且乙恰好击中目标3次},∴P (D )=C 24·⎝ ⎛⎭⎪⎫232·⎝ ⎛⎭⎪⎫132·C 34·⎝ ⎛⎭⎪⎫343·14=18. (3)甲恰好射击5次,被中止射击,说明甲第4,5次未击中目标,第3次击中目标,第1,2两次至多一次未击中目标,故所求概率P =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫132×23×⎝ ⎛⎭⎪⎫132=16243.。