专题20统计概率(理科)解答题20题-备战高考数学冲刺横向强化精练精讲(解析版)
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高考数学冲刺概率统计考点精讲高考数学中,概率统计是一个重要的板块,也是不少同学感到有一定难度的部分。
在高考冲刺阶段,对概率统计考点进行系统的梳理和深入的理解,有助于我们在考试中取得更好的成绩。
接下来,就让我们一起对这部分考点进行详细的讲解。
一、随机事件与概率1、随机事件随机事件是在一定条件下,可能发生也可能不发生的事件。
比如,抛掷一枚硬币,正面朝上就是一个随机事件。
2、概率的定义概率是对随机事件发生可能性大小的度量。
如果一个随机事件 A 发生的可能性大小可以用一个数值 P(A)来表示,那么0 ≤ P(A) ≤ 1。
3、古典概型古典概型是一种最简单的概率模型。
如果试验中所有可能出现的基本事件只有有限个,且每个基本事件出现的可能性相等,那么事件 A 的概率可以通过计算 A 包含的基本事件个数 m 与总的基本事件个数 n 的比值来得到,即 P(A) = m / n 。
4、几何概型与古典概型不同,几何概型中基本事件的个数是无限的。
比如,在一个区间内随机取一个数,求这个数落在某个子区间的概率。
二、概率的基本性质1、互斥事件如果事件 A 和事件 B 不能同时发生,那么称它们为互斥事件。
互斥事件的概率加法公式为:P(A∪B) = P(A) + P(B) 。
2、对立事件对立事件是指两个互斥事件中必有一个发生,且只有一个发生。
事件 A 的对立事件记为,且 P( )= 1 P(A) 。
3、概率的运算性质包括 P(∅)= 0 ,P(A) = 1 P( ),以及如果 A 包含于 B ,则 P(A) ≤ P(B) 等。
三、离散型随机变量及其分布列1、离散型随机变量如果随机变量 X 的取值可以一一列出,那么称 X 为离散型随机变量。
2、分布列离散型随机变量 X 的取值以及对应的概率所组成的表格称为分布列。
分布列具有两个性质:(1)Pi ≥ 0 ,i =1, 2, 3, … ;(2)P1 + P2 +P3 +… = 1 。
常见的离散型随机变量分布列有:(1)两点分布如果随机变量 X 只有两个可能的取值,且 P(X = 0) = 1 p ,P(X= 1) = p ,则称 X 服从两点分布。
高考数学复习专题训练—统计与概率解答题1.(2021·广东广州二模改编)根据相关统计,2010年以后中国贫困人口规模呈逐年下降趋势,2011~2019年全国农村贫困发生率的散点图如下:注:年份代码1~9分别对应年份2011年~2019年.(1)求y 关于t 的经验回归方程(系数精确到0.01);(2)已知某贫困地区的农民人均年纯收入X (单位:万元)满足正态分布N (1.6,0.36),若该地区约有97.72%的农民人均纯收入高于该地区最低人均年纯收入标准,则该地区最低人均年纯收入标准大约为多少万元?参考数据与公式:∑i=19y i =54.2,∑i=19t i y i =183.6. 经验回归直线y ^=b ^t+a ^的斜率和截距的最小二乘估计分别为b ^=∑i=1n t i y i -nt y ∑i=1n (t i -t )2 ,a ^=y −b ^t . 若随机变量X 服从正态分布N (μ,σ2),则P (μ-σ≤X ≤μ+σ)≈0.682 7,P (μ-2σ≤X ≤μ+2σ)≈0.954 5,P (μ-3σ≤X ≤μ+3σ)≈0.997 3.2.(2021·湖北黄冈适应性考试改编)产品质量是企业的生命线.为提高产品质量,企业非常重视产品生产线的质量.某企业引进了生产同一种产品的A,B 两条生产线,为比较两条生产线的质量,从A,B 生产线生产的产品中各自随机抽取了100件产品进行检测,把产品等级结果和频数制成了如图的统计图.(1)依据小概率值α=0.025的独立性检验,分析数据,能否据此推断是否为一级品与生产线有关.(2)生产一件一级品可盈利100元,生产一件二级品可盈利50元,生产一件三级品则亏损20元,以频率估计概率.①分别估计A,B生产线生产一件产品的平均利润;②你认为哪条生产线的利润较为稳定?并说明理由.附:①参考公式:χ2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),其中n=a+b+c+d.②临界值表:3.(2021·福建宁德模拟改编)某工厂为了检测一批新生产的零件是否合格,从中随机抽测100个零件的长度d(单位:mm).该样本数据分组如下:[57,58),[58,59),[59,60),[60,61),[61,62),[62,63],得到如图所示的频率分布直方图.经检测,样本中d大于61的零件有13个,长度分别为61.1,61.1,61.2,61.2,61.3,61.5,61.6,61.6,61.8,61.9,62.1,62.2,62.6.(1)求频率分布直方图中a,b,c的值及该样本的平均长度x(结果精确到1 mm,同一组数据用该区间的中点值作代表);(2)视该批次样本的频率为总体的概率,从工厂生产的这批新零件中随机选取3个,记ξ为抽取的零件长度在[59,61)的个数,求ξ的分布列和数学期望;(3)若变量X满足|P(μ-σ≤X≤μ+σ)-0.682 7|<0.03且|P(μ-2σ≤X≤μ+2σ)-0.954 5|≤0.03,则称变量X满足近似于正态分布N(μ,σ2)的概率分布.如果这批样本的长度d满足近似于正态分布N(x,12)的概率分布,则认为这批零件是合格的,将顺利出厂;否则不能出厂.请问,能否让该批零件出厂?4.(2021·山东潍坊期末)在一个系统中,每一个设备能正常工作的概率称为设备的可靠度,而系统能正常工作的概率称为系统的可靠度,为了增加系统的可靠度,人们经常使用“备用冗余设备”(即正在使用的设备出故障时才启动的设备).已知某计算机网络服务器系统采用的是“一用两备”(即一台正常设备,两台备用设备)的配置,这三台设备中,只要有一台能正常工作,计算机网络就不会断掉.设三台设备的可靠度均为r(0<r<1),它们之间相互不影响.(1)要使系统的可靠度不低于0.992,求r的最小值;(2)当r=0.9时,求能正常工作的设备数X的分布列;(3)已知某高科技产业园当前的计算机网络中每台设备的可靠度是0.7,根据以往经验可知,计算机网络断掉可能给该产业园带来约50万元的经济损失.为减少对该产业园带来的经济损失,有以下两种方案:方案1:更换部分设备的硬件,使得每台设备的可靠度维持在0.9,更新设备硬件总费用为8万元; 方案2:对系统的设备进行维护,使得设备可靠度维持在0.8,设备维护总费用为5万元.请从期望损失最小的角度判断决策部门该如何决策?答案及解析1.解 (1)t =1+2+3+4+5+6+7+8+99=5, y =12.7+10.2+8.5+7.2+5.7+4.5+3.1+1.7+0.69≈6.02, b ^=∑i=19t i y i -9t y∑i=19(t i -5)2=183.6-270.960≈-1.46,a ^=y −b ^t =6.02-(-1.46)×5=13.32.故y 关于t 的经验回归方程为y ^=-1.46t+13.32.(2)因为P (μ-2σ≤X ≤μ+2σ)≈0.954 5,所以P (X>μ-2σ)=0.954 5+1-0.954 52=0.977 25. 因为某贫困地区的农民人均年纯收入X 满足正态分布N (1.6,0.36),所以μ=1.6,σ=0.6,μ-2σ=0.4,P (X>0.4)=0.977 25,故该地区最低人均年纯收入标准大约为0.4万元.2.解 (1)根据已知数据可建立列联表如下:零假设为H 0:是否为一级品与生产线无关.χ2=n (ad -bc )2(a+b )(c+d )(a+c )(b+d )=200×(20×65-35×80)255×145×100×100≈5.643>5.024=x 0.025,依据小概率值α=0.025的独立性检验,推断H 0不成立,即认为是否为一级品与生产线有关.(2)A 生产线生产一件产品为一、二、三级品的概率分别为15,35,15.记A 生产线生产一件产品的利润为X ,则X 的取值为100,50,-20,其分布列为B生产线生产一件产品为一、二、三级品的概率分别为720,25 ,14.记B生产线生产一件产品的利润为Y,则Y的取值为100,50,-20, 其分布列为①E(X)=100×15+50×35+(-20)×15=46,E(Y)=100×720+50×25+(-20)×14=50.故A,B生产线生产一件产品的平均利润分别为46元、50元.②D(X)=(100-46)2×15+(50-46)2×35+(-20-46)2×15=1 464.D(Y)=(100-50)2×720+(50-50)2×25+(-20-50)2×14=2 100.因为D(X)<D(Y),所以A生产线的利润更为稳定.3.解(1)由题意可得P(61≤d<62)=10100=0.1,P(62≤d≤63)=3100=0.03,P(59≤d<60)=P(60≤d<61)=12(1-2×0.03-0.14-0.1)=0.35,所以a=0.031=0.03,b=0.11=0.1,c=0.351=0.35.x=(57.5+62.5)×0.03+58.5×0.14+(59.5+60.5)×0.35+61.5×0.1=59.94≈60.(2)由(1)可知从该工厂生产的新零件中随机选取1件,长度d在(59,61]的概率P=2×0.35=0.7,且随机变量ξ服从二项分布ξ~B(3,0.7),所以P(ξ=0)=C30×(1-0.7)3=0.027,P(ξ=1)=C31×0.7×(1-0.7)2=0.189,P(ξ=2)=C32×0.72×(1-0.7)=0.441,P(ξ=3)=C33×0.73=0.343,所以随机变量ξ的分布列为E(ξ)=0×0.027+1×0.189+2×0.441+3×0.343=2.1.(3)由(1)及题意可知x=60,σ=1.所以P(x-σ≤X≤x-σ)=P(59≤X≤61)=0.7.|P(x-σ≤X≤x+σ)-0.682 7|=|0.7-0.682 7|=0.017 3≤0.03,P(x-2σ≤X≤x-2σ)=P(58≤X≤62)=0.14+0.35+0.35+0.1=0.94,|P(x-2σ≤X≤x+2σ)-0.954 5|=|0.94-0.954 5|=0.014 5≤0.03.所以这批新零件的长度d满足近似于正态分布N(x,12)的概率分布.所以能让该批零件出厂.4.解(1)要使系统的可靠度不低于0.992,则P(X≥1)=1-P(X<1)=1-P(X=0)=1-(1-r)3≥0.992,解得r≥0.8,故r的最小值为0.8.(2)X为正常工作的设备数,由题意可知,X~B(3,r),P(X=0)=C30×0.90×(1-0.9)3=0.001,P(X=1)=C31×0.91×(1-0.9)2=0.027,P(X=2)=C32×0.92×(1-0.9)1=0.243,P(X=3)=C33×0.93×(1-0.9)0=0.729,从而X的分布列为(3)设方案1、方案2的总损失分别为X1,X2,采用方案1,更换部分设备的硬件,使得设备可靠度达到0.9,由(2)可知计算机网络断掉的概率为0.001,不断掉的概率为0.999,故E(X1)=80000+0.001×500 000=80 500元.采用方案2,对系统的设备进行维护,使得设备可靠度维持在0.8,由(1)可知计算机网络断掉的概率为0.008,故E(X2)=50 000+0.008×500 000=54 000元,因此,从期望损失最小的角度,决策部门应选择方案2.。
高考大题概率训练1、在甲、乙等6个单位参加的一次“唱读讲传”演出活动中,每个单位的节目集中安排在一起,若采用抽签的方式随机确定各单位的演出顺序(序号为1,2,……6),求:(I)甲、乙两单位的演出序号至少有一个为奇数的概率;(II)甲、乙两单位之间的演出单位个数ξ的分布列与期望。
2、某迷宫有三个通道,进入迷宫的每个人都要经过一扇智能门。
首次到达此门,系统会随机(即等可能)为你打开一个通道,若是1号通道,则需要1小时走出迷宫;若是2号、3号通道,则分别需要2小时、3小时返回智能门。
再次到达智能门时,系统会随机打开一个你未到过...的通道,直至走完迷宫为止。
令ξ表示走出迷宫所需的时间。
(1)求ξ的分布列;(2)求ξ的数学期望。
3、某同学参加3门课程的考试。
假设该同学第一门课程取得优秀成绩的概率为45,第二、第三门课程取得优秀成绩的概率分别为p,q(p>q),且不同课程是否取得优秀成绩相互独立。
记ξ为该生取得优秀成绩的课程数,其分布列为(Ⅰ)求该生至少有(Ⅱ)求p,q的值;(Ⅲ)求数学期望Eξ。
4、某种有奖销售的饮料,瓶盖内印有“奖励一瓶”或“谢谢购买”字样,购买一瓶若其瓶盖内印有“奖励一瓶”字样即为中奖,中奖概率为16.甲、乙、丙三位同学每人购买了一瓶该饮料。
(Ⅰ)求甲中奖且乙、丙都没有中奖的概率;(Ⅱ)求中奖人数ξ的分布列及数学期望Eξ.5、某射手每次射击击中目标的概率是23,且各次射击的结果互不影响。
(Ⅰ)假设这名射手射击5次,求恰有2次击中目标的概率(Ⅱ)假设这名射手射击5次,求有3次连续击中目标。
另外2次未击中目标的概率;(Ⅲ)假设这名射手射击3次,每次射击,击中目标得1分,未击中目标得0分,在3次射击中,若有2次连续击中,而另外1次未击中,则额外加1分;若3次全击中,则额外加3分,记ξ为射手射击3次后的总的分数,求ξ的分布列。
6、某食品厂为了检查一条自动包装流水线的生产情况,随即抽取该流水线上40件产品作为样本算出他们的重量(单位:克)重量的分组区间为(490,]495,(495,]500,……(510,]515,由此得到样本的频率分布直方图,如图4所示.(1)根据频率分布直方图,求重量超过505克的产品数量. (2)在上述抽取的40件产品中任取2件,设Y 为重量超过505克的产品数量,求Y 的分布列.(3)从流水线上任取5件产品,求恰有2件产品合格的重量超过505克的概率.7、某食品企业一个月内被消费者投诉的次数用ξ表示,据统计,随机变量ξ的概率分布如下表:(1)求a 的值和ξ的数学期望;(2)假设一月份与二月份被消费投诉的次数互不影响,求该企业在这两个月内共被 消费者投诉2次的概率.8、一个袋中有大小相同的标有1,2,3,4,5,6的6个小球,某人做如下游戏,每次从袋中拿一个球(拿后放回),记下标号。
一对一个性化辅导教学设计任课老师:关sir统计与概率解答题好比数学题中阅读理解,文字多,需要有一定的文字理解能力和结合实际进行数据分析的能力。
文档题目分三档,A 组是必须要掌握题目,因为这道题目在高考大题中是处于基础性的地位,所以要多做,争取拿满分。
A组1、(本小题满分12分)(F37,2017全国2卷理科)海水养殖场进行某水产品的新、旧网箱养殖方法的产量对比,收获时各随机抽取了100个网箱,测量各箱水产品的产量(单位:kg),其频率分布直方图如下:(3)根据箱产量的频率分布直方图,对求新养殖法产量的中位数的估计值(精确到0.01). 附:(1)0.4092;(2)有99%的把握认为箱产量与养殖方法有关;(3)52.352、(本小题满分12分)(B06理)传统文化就是文明演化而汇集成的一种反映民族特质和风貌的民族文化,是民族历史上各种思想文化、观念形态的总体表征. 教育部考试中心确定了2017年普通高考部分更注重传统文化考核. 某校为了了解高二年级中国数学传统文化选修课的教学效果,进行了一次阶段检测,并从中随机抽取80名同学的成绩,然后就其成绩分为E D C B A ,,,,五个等级进行数据统计如下:根据以上抽样调查数据,视频率为概率.(1)若该校高二年级共有1000名学生,试估算该校高二年级学生获得成绩为B 的人数; (2)若等级E D C B A ,,,,分别对应100分、80分、60分、40分、20分,学校要求“平均分达60分以上”为“教学达标”,请问该校高二年级此阶段教学是否达标?(3)为更深入了解教学情况,将成绩等级为B A ,的学生中,按分层抽样抽取7人,再从中任意抽取3名,求抽到成绩为A 的人数X 的分布列与数学期望.(1)150(2)59,未达标(3)9/7随机调查了该险种的200名续保人在一年内的出险情况,得到如下统计表:(2)若一续保人本年度的保费高于基本保费,求其保费比基本保费高出60%的概率;4、(本小题满分12分)(F32,2015全国2卷理科)某公司为了解用户对其产品的满意度,从A,B两地区分别随机调查了20个用户,根据用户对产品的满意度评分如下:A地区:62 73 81 92 95 85 74 64 53 7678 86 95 66 97 78 88 82 76 89B地区:73 83 62 51 91 46 53 73 64 8293 48 65 81 74 56 54 76 65 79(1)根据两组数据完成两地区用户满意度评分的茎叶图,并通过茎叶图比较两地区满意度评分的平均值及分散程度(不要求计算出具体值,得出结论即可)(1)根据用户满意度评分,将用户的满意度从低到高分为三个等级:记事件C:“A地区用户的满意度等级高于B地区用户的满意度等级”,假设两地区用户的评价结果相互独立。
计数原理小题大做一、单选题1.(2021年全国高考乙卷数学(理)试题)将5名北京冬奥会志愿者分配到花样滑冰、短道速滑、冰球和冰壶4个项目进行培训,每名志愿者只分配到1个项目,每个项目至少分配1名志愿者,则不同的分配方案共有( ) A .60种 B .120种 C .240种 D .480种【答案】C 【分析】先确定有一个项目中分配2名志愿者,其余各项目中分配1名志愿者,然后利用组合,排列,乘法原理求得. 【详解】根据题意,有一个项目中分配2名志愿者,其余各项目中分配1名志愿者,可以先从5名志愿者中任选2人,组成一个小组,有25C 种选法;然后连同其余三人,看成四个元素,四个项目看成四个不同的位置,四个不同的元素在四个不同的位置的排列方法数有4!种,根据乘法原理,完成这件事,共有254!240C ⨯=种不同的分配方案, 故选:C. 【点睛】本题考查排列组合的应用问题,属基础题,关键是首先确定人数的分配情况,然后利用先选后排思想求解.2.(2020年北京市高考数学试卷)在5(2)x 的展开式中,2x 的系数为( ). A .5- B .5C .10-D .10【答案】C 【分析】首先写出展开式的通项公式,然后结合通项公式确定2x 的系数即可. 【详解】)52x 展开式的通项公式为:()()55215522r rrrrr r T Cx C x--+=-=-,令522r -=可得:1r =,则2x 的系数为:()()11522510C -=-⨯=-. 故选:C. 【点睛】二项式定理的核心是通项公式,求解此类问题可以分两步完成:第一步根据所给出的条件(特定项)和通项公式,建立方程来确定指数(求解时要注意二项式系数中n 和r 的隐含条件,即n ,r 均为非负整数,且n ≥r ,如常数项指数为零、有理项指数为整数等);第二步是根据所求的指数,再求所求解的项.3.(2021年全国高考甲卷数学(理)试题)将4个1和2个0随机排成一行,则2个0不相邻的概率为( ) A .13B .25C .23 D .45【答案】C 【分析】采用插空法,4个1产生5个空,分2个0相邻和2个0不相邻进行求解. 【详解】将4个1和2个0随机排成一行,可利用插空法,4个1产生5个空,若2个0相邻,则有155C =种排法,若2个0不相邻,则有2510C =种排法,所以2个0不相邻的概率为1025103=+. 故选:C.4.(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标1卷精编版))(2017新课标全国卷Ⅰ理科)621(1)(1)x x++展开式中2x 的系数为 A .15 B .20 C .30 D .35【答案】C 【解析】因为6662211(1)(1)1(1)(1)x x x x x++=⋅++⋅+,则6(1)x +展开式中含2x 的项为22261C 15x x ⋅=,621(1)x x ⋅+展开式中含2x 的项为442621C 15x x x⋅=,故2x 的系数为151530+=,选C.点睛:对于两个二项式乘积的问题,用第一个二项式中的每项乘以第二个二项式的每项,分析含2x 的项共有几项,进行相加即可.这类问题的易错点主要是未能分析清楚构成这一项的具体情况,尤其是两个二项展开式中的r 不同.5.(2016年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(四川卷参考版))用数字1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中奇数的个数为 A .24B .48C .60D .72【答案】D 【详解】试题分析:由题意,要组成没有重复数字的五位奇数,则个位数应该为1或3或5,其他位置共有44A 种排法,所以奇数的个数为44372A =,故选D.【考点】排列、组合【名师点睛】利用排列、组合计数时,关键是正确进行分类和分步,分类时要注意不重不漏,分步时要注意整个事件的完成步骤.在本题中,个位是特殊位置,第一步应先安排这个位置,第二步再安排其他四个位置.6.(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(山东卷精编版))从分别标有1,2,…,9的9张卡片中不放回地随机抽取2次,每次抽取1张.则抽到的2张卡片上的数奇偶性不同的概率是 A .518B .49 C .59D .79【答案】C 【详解】标有1,2,⋅⋅⋅,9的9张卡片中,标奇数的有5张,标偶数的有4张,所以抽到的2张卡片上的数奇偶性不同的概率是115425989C C =⨯ ,选C. 【名师点睛】概率问题的考查,侧重于对古典概型和对立事件的概率考查,属于简单题.江苏对古典概型概率考查,注重事件本身的理解,淡化计数方法.因此先明确所求事件本身的含义,然后一般利用枚举法、树形图解决计数问题,而当正面问题比较复杂时,往往采取计数其对立事件.7.(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标3卷精编版))(x +y )(2x -y )5的展开式中x 3y 3的系数为 A .-80 B .-40C .40D .80【答案】C 【详解】()()()()555222x y x y x x y y x y +-=-+-,由()52x y -展开式的通项公式()()515C 2rrrr T x y -+=-可得: 当3r =时,()52x x y -展开式中33x y 的系数为()3325C 2140⨯⨯-=-;当2r时,()52y x y -展开式中33x y 的系数为()2235C 2180⨯⨯-=, 则33x y 的系数为804040-=. 故选C.【名师点睛】(1)二项式定理的核心是通项公式,求解此类问题可以分两步完成:第一步根据所给出的条件(特定项)和通项公式,建立方程来确定指数(求解时要注意二项式系数中n 和r 的隐含条件,即n ,r 均为非负整数,且n ≥r ,如常数项指数为零、有理项指数为整数等);第二步是根据所求的指数,再求所求解的项.(2)求两个多项式的积的特定项,可先化简或利用分类加法计数原理讨论求解.8.(2020年新高考全国卷Ⅰ数学高考试题(山东))6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1个场馆,甲场馆安排1名,乙场馆安排2名,丙场馆安排3名,则不同的安排方法共有( ) A .120种 B .90种 C .60种 D .30种【答案】C 【分析】分别安排各场馆的志愿者,利用组合计数和乘法计数原理求解. 【详解】首先从6名同学中选1名去甲场馆,方法数有16C ; 然后从其余5名同学中选2名去乙场馆,方法数有25C ; 最后剩下的3名同学去丙场馆.故不同的安排方法共有126561060C C ⋅=⨯=种.故选:C 【点睛】本小题主要考查分步计数原理和组合数的计算,属于基础题.9.(2021·云南红河·模拟预测(理))有如下形状的花坛需要栽种4种不同颜色的花卉,要求有公共边界的两块不能种同种颜色的花,则不同的种花方式共有( )A .96种B .72种C .48种D .24种【答案】A 【分析】如图,由题意可知②,④同色,或者③,⑤同色,或者①,④同色,或者①,⑤同色,从而可求得结果 【详解】依题意可知,将区域标号如图.用4种颜色的花卉完成栽种,需要②,④同色,或者③,⑤同色,或者①,④同色,或者①,⑤同色,故有44496A ⨯=种.故选:A10.(2021·全国全国·模拟预测)如图为并排的4块地,现对4种不同的农作物进行种植试验,要求每块地种植1种农作物,相邻地块不能种植同一种农作物且4块地全部种上农作物,则至少同时种植3种不同农作物的种植方法种数为( ) ① ② ③ ④A .24B .80C .72D .96【答案】D 【分析】先分同时种植4种农作物和3种农作物两种情况,再按排列或组合及计数原理进行求解. 【详解】至少同时种植3种不同农作物可分两种情况:第一种,种植4种农作物,有44A 24=种不同的种植方法;第二种,种植3种农作物,则有2块不相邻的地种植同一种农作物,有①③、②④、①④这三种情况,每一种情况都有111432C C C 24=种不同的种植方法.则至少同时种植3种不同农作物的种植方法有2432496+⨯=种. 故选:D.11.(2021·河北衡水中学模拟预测)在2020中俄高加索联合军演的某一项演练中,中方参加演习的有5艘军舰,4架飞机;俄方有3艘军舰,6架飞机.若从中、俄两方中各选出2个单位(1架飞机或一艘军舰都作为一个单位,所有的军舰两两不同,所有的飞机两两不同),且选出的四个单位中恰有一架飞机的不同选法共有( ) A .51种 B .224种 C .240种 D .336种【答案】C 【分析】按中方选一架飞机或俄方选一架飞机分类讨论,每类再分步选择即可得. 【详解】不同的选法有:1120201154365436C C C C C C C 54311013660180C 240+=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=+=(种).故选:C .12.(2021·广东·模拟预测)甲、乙、丙、丁四名交通志愿者申请在国庆期间到,,A B C 三个路口协助交警值勤,他们申请值勤路口的意向如下表:这4名志愿者的申请被批准,且值勤安排也符合他们的意向,若要求,,A B C 三个路口都要有志愿者值勤,则不同的安排方法数有( ) A .14种 B .11种C .8种D .5种【答案】B 【分析】根据分类计数法进行分类讨论,然后进行求和. 【详解】 解:由题意得:以C 路口为分类标准:C 路口执勤分得人口数情况有2种,两个人或一个人 C 路口执勤分得人口数为2个,丙、丁在C 路口,那么甲、乙只能在A B 、路口执勤; C 路口执勤分得人口数为1个,丙或丁在C 路口,具体情况如下: 丙在C 路口:A(丁)B(甲乙)C(丙);A(甲丁)B(乙)C(丙);A(乙丁)B(甲)C(丙);丁在C路口:A(甲乙)B(丙)C(丁);A(丙)B(甲乙)C(丁);A(甲丙)B(乙)C(丁);A(乙)B(甲丙)C(丁);A(乙丙)B(甲)C(丁);A(甲)B(乙丙)C(丁);.所以一共有2+3+6=11种选法.故选:B.二、填空题13.(2018年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标I卷))从2位女生,4位男生中选3人参加科技比赛,且至少有1位女生入选,则不同的选法共有_____________种.(用数字填写答案)【答案】16【分析】首先想到所选的人中没有女生,有多少种选法,再者需要确定从6人中任选3人的选法种数,之后应用减法运算,求得结果.【详解】根据题意,没有女生入选有344C=种选法,从6名学生中任意选3人有3620C=种选法,故至少有1位女生入选,则不同的选法共有20416-=种,故答案是16.【点睛】该题是一道关于组合计数的题目,并且在涉及到“至多、至少”问题时多采用间接法,一般方法是得出选3人的选法种数,间接法就是利用总的减去没有女生的选法种数,该题还可以用直接法,分别求出有1名女生和有两名女生分别有多少种选法,之后用加法运算求解.14.(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(山东卷精编版))已知(13)n x+的展开式中含有2x项的系数是54,则n=_____________.【答案】4 【分析】利用通项公式即可得出. 【详解】解:(1+3x )n 的展开式中通项公式:T r +1r n =(3x )r =3r r nx r .∵含有x 2的系数是54,∴r =2. ∴223n=54,可得2n =6,∴()12n n -=6,n ∈N *.解得n =4. 故答案为4. 【点睛】本题考查了二项式定理的通项公式,考查了推理能力与计算能力,属于基础题. 15.(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(天津卷精编版))用数字1,2,3,4,5,6,7,8,9组成没有重复数字,且至多有一个数字是偶数的四位数,这样的四位数一共有___________个.(用数字作答) 【答案】1080 【详解】41345454A C C A 1080+=【考点】计数原理、排列、组合【名师点睛】计数原理包含分类计数原理(加法)和分步计数原理(乘法),组成四位数至多有一个数字是偶数,包括四位数字有一个是偶数和四位数字全部是奇数两类,利用加法原理计数.三、双空题16.(2021年浙江省高考数学试题)已知多项式344321234(1)(1)x x x a x a x a x a -++=++++,则1a =___________,234a a a ++=___________.【答案】5; 10. 【分析】根据二项展开式定理,分别求出43,(1(4))x x -+的展开式,即可得出结论. 【详解】332(1)331x x x x -=-+-, 4432(1)4641x x x x x +=++++,所以12145,363a a =+==-+=, 34347,110a a =+==-+=,所以23410a a a ++=. 故答案为:5,10.试卷第10页,共1页。
【人教A 版】2020年高考数学(理科)二轮 《概率与统计》讲义及拔高题型精讲卷一、考纲解读1.理解取有限个值的离散型随机变量及其分布列的概念,了解分布列对于刻画随机现象的重要性。
2.理解超几何分布及其推导过程,并能进行简单的应用。
3.了解条件概率和两个事件相互独立的概念,理解n 次独立重复实验的模型及二项分布,并能解决一些简单的实际问题。
4.理解取有限个值的离散型变量均值,方差的概念,能计算简单离散型随机变量的均值、方差,并能解决一些实际问题。
5.利用实际问题的频率分布直方图,了解正态分布密度曲线的特点及曲线所表示的意义。
二、命题趋势探究1.高考命题中,该部分命题形式有选择题、填空题,但更多的是解答题。
2.主要以离散型随机变量分布列为主体命题,计算离散型随机变量的期望和方差,其中二项分布与超几何分布为重要考点,难度中等以下。
3.有关正态分布的考题多为一道小题。
三、知识点精讲(一).条件概率与独立事件(1)在事件A 发生的条件下,时间B 发生的概率叫做A 发生时B 发生的条件概率,记作()P B A ,条件概率公式为()=P B A ()()P AB P A 。
(2)若()=P B A P B (),即()=()()P AB P A P B ,称A 与B 为相互独立事件。
A 与B 相互独立,即A 发生与否对B 的发生与否无影响,反之亦然。
即,A B 相互独立,则有公式()=()()P AB P A P B 。
(3)在n 次独立重复实验中,事件A 发生k()0k n ≤≤次的概率记作()n P k ,记A 在其中一次实验中发生的概率为()P A p = ,则()()1n kk kn n P k C p p -=- .(二).离散型随机变量分布列、期望、方差及其性质 (1)离散型随机变量ξ的分布列(如表13-1所示). 表13-1ξ1ξ 2ξ 3ξ … nξ P1p2p3pnp①()11,i p i n i N θ*≤≤≤≤∈ ;②121n p p p ++=L .(2)E ξ表示ξ的期望:1122=+n np p p E ξξξξ++…,反应随机变量的平均水平,若随机变量ξη,满足=a b ηξ+,则E aE bηξ=+.(3)D ξ表示ξ的方差:()()()2221122=---n nE p E p E p D ξξξξξξξ+++L ,反映随机变量ξ取值的波动性。
概率统计统计是研究如何合理收集、整理、分析数据的学科,为人们制定决策提供依据.概率是研究随机现象规律的学科,为人们认识客观世界提供重要的思维模式和解决问题的方法. 统计一章介绍随机抽样、样本估计总体、线性回归的基本方法,通过对典型案例的讨论,了解和使用一些常用的统计方法,进一步体会运用统计方法解决实际问题的基本思想,认识统计方法在决策中的作用.概率一章介绍随机现象与概率的意义、古典概型及几何概型,学习某些离散型随机变量分布列及其期望、方差等内容,初步学会利用离散型随机变量思想描述和分析某些随机现象的方法,并能用所学知识解决一些简单的实际问题,进一步体会概率模型的作用及运用概率思考问题的特点,初步形成用随机观念观察、分析问题的意识.§11-1 概率(一)【知识要点】1.事件与基本事件空间:随机事件:当我们在同样的条件下重复进行试验时,有的结果始终不会发生,它称为不可能事件;有的结果在每次试验中一定会发生,它称为必然事件;在试验中可能发生也可能不发生的结果称为随机事件,随机事件简称为事件.基本事件与基本事件空间:在一次试验中我们常常要关心的是所有可能发生的基本结果,它们是试验中不能再分的最简单的随机事件,其他事件可以用它们来描述,这样的事件称为基本事件.所有基本事件构成的集合叫做基本事件空间,常用 表示.2.频率与概率频率:在相同的条件S 下,重复n 次试验,观察某个事件A 是否出现,称n 次试验中事件A 的出现次数m 为事件A 出现的频数,称事件A 出现的比例nm 为事件A 出现的频率. 概率:一般的,在n 次重复进行的试验中,事件A 发生的频率nm ,当n 很大时总是在某个常数附近摆动,随着n 的增加,摆动幅度越来越小,这时就把这个常数叫做事件A 的概率,记做P (A ).显然有0≤P (A )≤1.不可能事件的概率为0,必然事件的概率为1,随机事件的概率在(0,1)之间.3.互斥事件的概率加法公式事件的并:由事件A 或B 至少有一个发生构成的事件C 称为事件A 与B 的并,记做C =A ∪B .互斥事件:不可能同时发生的两个事件称为互斥事件.互斥事件加法公式:如果事件A 、B 互斥,则事件A ∪B 发生的概率等于这两个事件分别发生的概率和,即P (A ∪B )=P (A )+P (B ).如果A 1,A 2,…,A n 两两互斥,那么事件A 1∪A 2∪…∪A n 发生的概率,等于这n 个事件分别发生的概率和,即P (A 1∪A 2∪…∪A n )=P (A 1)+P (A 2)+…+P (A n ).对立事件:不能同时发生且必有一个发生的两个事件叫做互为对立事件.事件A 的对立事件记作A ,满足P (A )=1-P (A ).概率的一般加法公式(选学):事件A 和B 同时发生构成的事件D ,称为事件A 与B 的交(积),记作D =A ∩B .在古典概型中,P (A ∪B )=P (A )+P (B )-P (A ∩B ).4.古典概型古典概型:一次试验有下面两个特征:(1)有限性,在一次试验中可能出现的结果只有有限个,即只有有限个不同的基本事件;(2)等可能性,每个基本事件发生的可能性是均等的,则称这个试验为古典概型.古典概型的性质:对于古典概型,如果试验的n 个基本事件为A 1,A 2,…,A n ,则有P (A 1∪A 2∪…∪A n )=1且⋅=nA P i 1)( 概率的古典定义:在古典概型中,如果试验的基本事件总数为n (Ω ),随机事件A 包含的基本事件数为n (A),则p (A)=试验的基本事件总数包含的基本事件数事件A ,即⋅=)()()(Ωn A n A P 5.几何概型几何概型:一次试验具有这样的特征:事件A 理解为区域Ω的一个子区域A ,A 的概率只与子区域A 的几何度量(长度、面积或体积)成正比,而与A 的位置和形状无关,这样的试验称为几何概型.几何概型的特点:(1)无限性:一次试验中可能出现的结果有无穷多个;(2)等可能性,每个基本事件发生的可能性相等.几何概型中事件A 的概率定义:ΩA A P μμ=)(,其中μ Ω 表示区域Ω 的几何度量,μ A 表示子区域A 的几何度量.随机数:就是在一定范围内随机产生的数,并且得到这个范围内的每一个数的机会均等.计算机随机模拟法(蒙特卡罗方法)是利用模型来研究某种现象的性质的一种有效方法,可以节约大量的人力物力.6.条件概率与事件的独立性条件概率:一般的,设A 、B 为两个事件,且P (A )>0,称P (B |A )=)()(A P B A P I 为在事件A 发生的条件下,事件B 发生的概率.一般把P (B |A )读作“A 发生的条件下B 发生的概率”.在古典概型中,用n (A )表示事件A 中基本事件的个数,则有P (B |A )=)()(A n B A n I .事件的独立性:设A 、B 为两个事件,如果P (B |A )=P (B ),则称事件A 与事件B 相互独立,并称事件A 、B 为相互独立事件.若A 、B 为两个相互独立事件,则A 与A 、A 与B 、A 与B 也都相互独立.若事件A 与事件B 相互独立,则P (A ∩B )=P (A )·P (B ).【复习要求】1.了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性,了解概率的意义,了解频率与概率的区别.2.了解两个互斥事件的概率加法公式.3.理解古典概型及其概率计算公式,会计算一些随机事件所含的基本事件数及事件发生的概率.4.了解随机数的意义,了解几何概型的意义.5.在具体情境中,了解条件概率,了解两个事件相互独立的概念及独立事件的概率乘法公式,并能解决一些简单的实际问题.【例题分析】例1(1)射中9环或10环的概率;(2)至少命中8环的概率;(3)命中不足8环的概率.【分析】射击运动员一次射击只能命中1个环数,命中不同的环数是互斥事件,射中9环或10环的概率等于射中9环与射中10环的概率和.命中不足8环所包含的事件较多,而其对立事件为“至少命中8环”,可先求其对立事件的概率,再通过P (A )=1-P (A )求解.解:设事件“射击一次,命中k 环”为事件A k (k ∈N ,k ≤10),则事件A k 彼此互斥.(1)记“射击一次,射中9环或10环”为事件A ,则P (A )=P (A 10)+P (A 9)=0.60.(2)记“射击一次,至少命中8环”为事件B ,则P (B )=P (A 10)+P (A 9)+P (A 8)=0.78.(3)“射击一次,命中不足8环”为事件B 的对立事件,则P (B )=1-P (B )=0.22.【评析】解决概率问题时,要先分清所求事件由哪些事件组成,分析是否是互斥事件,再决定用哪个公式.当用互斥事件的概率加法公式解题时,要学会不重不漏的将事件拆为几个互斥事件,要善于用对立事件解题.例2 现有8名奥运会志愿者,其中志愿者A 1,A 2,A 3通晓日语,B 1,B 2,B 3通晓俄语,C 1,C 2通晓韩语.从中选出通晓日语、俄语和韩语的志愿者各1名,组成一个小组.(Ⅰ)求A 1被选中的概率;(Ⅱ)求B 1和C 1不全被选中的概率.【分析】本题是一个古典概型的问题,可以直接用概率公式)()()(Ωn A n A P =求解. 解:(Ⅰ)从8人中选出日语、俄语和韩语志愿者各1名,其一切可能的结果组成的基本事件空间Ω={(A 1,B 1,C 1),(A 1,B 1,C 2),(A 1,B 2,C 1),(A 1,B 2,C 2),(A 1,B 3,C 1),(A 1,B 3,C 2),(A 2,B 1,C 1),(A 2,B 1,C 2),(A 2,B 2,C 1),(A 2,B 2,C 2),(A 2,B 3,C 1),(A 2,B 3,C 2),(A 3,B 1,C 1),(A 3,B 1,C 2),(A 3,B 2,C 1),(A 3,B 2,C 2),(A 3,B 3,C 1),(A 3,B 3,C 2)} 由18个基本事件组成.由于每一个基本事件被抽取的机会均等,因此这些基本事件的发生是等可能的.用M 表示“A 1恰被选中”这一事件,则M ={(A 1,B 1,C 1),(A 1,B 1,C 2),(A 1,B 2,C 1),(A 1,B 2,C 2),(A 1,B 3,C 1),(A 1,B 3,C 2)}事件M 由6个基本事件组成,因而⋅==31186)(M P(Ⅱ)用N 表示“B 1,C 1不全被选中”这一事件,则其对立事件N 表示“B 1,C 1全被选中”这一事件, 由于N ={(A 1,B 1,C 1),(A 2,B 1,C 1),(A 3,B 1,C 1)},事件N 由3个基本事件组成, 所以61183)(==N P ,由对立事件的概率公式得⋅=-=-=65611)(1)(N P N P 【评析】古典概型解决概率问题时,选定基本事件空间并计算其所含基本事件的个数是重要的一步.本题中选定“从8人中选出日语、俄语和韩语志愿者各1名,其一切可能的结果”为基本事件空间,计算时采用列举法,也可以利用乘法计数原理计算3×3×2=18.本题第一问还可以选定“从通晓日语的3人中选出1人的可能结果”为基本事件空间,共有3个基本事件,选出A 1只有一种可能,故所求概率为⋅31例3 一个口袋中装有大小相同的2个红球,3个黑球和4个白球,从口袋中一次摸出一个球,摸出的球不再放回.(1)连续摸球2次,求第一次摸出黑球,第二次摸出白球的概率;(2)连续摸球2次,在第一次摸到黑球的条件下,求第二次摸到白球的概率;(3)如果摸出红球,则停止摸球,求摸球次数不超过3次的概率.【分析】本题是一个古典概型问题,因为基本事件空间中所含基本事件的个数较多,宜用排列组合公式计算,当然也可利用两个计数原理计数.本题第二问是条件概率问题.做第三问时,要分为三个事件:“第一次摸到红球”,“第一次摸到不是红球,第二次摸到红球”,“前两次摸到不是红球,第三次摸到红球”,显然三个事件是互斥事件.解:(1)从袋中依次摸出2个球共有29A 种结果,第一次摸出黑球、第二次摸出白球有3×4=12种结果,则所求概率6112291==A P (或6184931=⨯=P ). (2)设“第一次摸到黑球”为事件A ,“第二次摸到白球”为事件B ,则“第一次摸到黑球,且第二次摸到白球”为事件A ∩B ,又31)(=A P ,P (A ∩B )61=,所以或⋅==213161)|(A B P (或2184)|(==A B P ). (3)第一次摸出红球的概率为1912A A ,第二次摸出红球的概率为291217A A A ,第三次摸出红球的概率为391227A A A ,则摸球次数不超过3次的概率为⋅=++=12739122729121719122A A A A A A A A P 【评析】利用古典概型求解时,求基本事件的个数和事件发生的总数时求法要一致,若无序则都无序,若有序则都有序,分子和分母的标准要相同.在求事件个数时常用列举法(画树状图、列表、坐标系法),有时也与排列组合联系紧密,计算时灵活多变,但要注意分类讨论,做到不重不漏.要正确识别条件概率问题,理解P (A),P (A ∩B ),P (B |A )的含义.例4 (1)两根相距6米的木杆上系一根绳子,并在绳子上挂一盏灯,则灯与两端距离都大于2米的概率是______.(2)甲乙两人约定在6点到7点之间在某处会面,并约好先到者等候另一人一刻钟,过时即可离去.则两人能会面的概率是______.(3)正方体内有一个内切球,则在正方体内任取一点,这个点在球内的概率为______.【分析】这三个题都可转化为几何概率问题求解.分别转化为线段长度、图形面积、几何体体积问题求解.解:(1)本题可转化为:“在长为6m 的线段上随机取点,恰好落在2m 到4m 间的概率为多少?” 易求得⋅=31P (2)本题可转化为面积问题:即“阴影部分面积占总面积的多少?”, 解得⋅=167)(A P (3)本题可转化为体积问题:即“内切球的体积与正方体体积之比是多少?”.解得⋅=6πP 【评析】几何概型也是一种概率模型,它具有等可能性和无限性两个特点.解题的关键是要建立模型,将实际问题转化为几何概率问题.基本步骤是:把基本事件空间转化为与之对应的区域Ω;把随机事件A 转化为与之对应的区域A ;利用概率公式)()()(ΩA A P μμ=计算.常用的几何度量包括:长度、面积、体积.例5 设有关于x 的一元二次方程x 2+2ax +b 2=0.(Ⅰ)若a 是从0,1,2,3四个数中任取的一个数,b 是从0,1,2三个数中任取的一个数,求上述方程有实根的概率;(Ⅱ)若a 是从区间[0,3]任取的一个数,b 是从区间[0,2]任取的一个数,求上述方程有实根的概率.【分析】本题第一问是古典概型问题,第二问由于a 、b 在实数区间选取,可以转化为几何概型问题求解.解:设事件A 为“方程x 2+2ax +b 2=0有实根”.当a ≥0,b ≥0时,方程x 2+2ax +b 2=0有实根的充要条件为a ≥b .(Ⅰ)基本事件共12个:(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(1,2),(2,0),(2,1),(2,2),(3,0),(3,1),(3,2).其中第一个数表示a 的取值,第二个数表示b 的取值.事件A 中包含9个基本事件,事件A 发生的概率为⋅==43129)(A P (Ⅱ)试验的全部结果所构成的区域为{(a ,b )|0≤a ≤3,0≤b ≤2}.构成事件A 的区域为{(a ,b )|0≤a ≤3,0≤b ≤2,a ≥b }.所以所求的概率为⋅=⨯⨯-⨯=3223221232 【评析】几何概型与古典概型的每个基本事件发生的可能性是均等的,只是几何概型的基本事件有无限个,而古典概型的基本事件有有限个.在具体问题中,不能因为古典概型的基本事件的个数多而误认为是几何概型.例6 如图,用A 、B 、C 三类不同的元件连结成两个系统N 1、N 2,当元件A 、B 、C 都正常工作时,系统N 1正常工作;当元件A 正常工作且元件B 、C 至少有一个正常工作时,系统N 2正常工作,已知元件A 、B 、C 正常工作的概率为0.80、0.90、0.90,分别求系统N 1、N 2正常工作的概率.【分析】三个元件能否正常工作相互独立.当元件A 、B 、C 同时正常工作时,系统N 1正常工作;当元件A 正常工作且元件B 、C 至少有一个正常工作时,系统N 2正常工作,而B 、C 至少有一个正常工作的概率可通过其对立事件计算.解:设元件A 、B 、C 正常工作为事件A 、B 、C ,则P (A )=0.8,P (B)=0.9,P (C)=0.9,且事件A 、B 、C 相互独立.(1)系统N 1正常工作的概率为p 1=P (A ·B ·C )=P (A )·P (B )·P (C )=0.80×0.90×0.90=0.648.(2)元件B 、C 至少有一个正常工作的概率为1-P (B ·C )=1-P (B )·P (C )=1-0.1×0.1=0.99,所以系统N 2正常工作的概率为p 2=P (A )·(1-P (B ·C ))=0.80×0.99=0.792.【评析】本题以串、并联为背景,重点在正确理解题意.在计算几个事件同时发生的概率时,要先判断各个事件之间是否相互独立.独立事件、互斥事件、对立事件的概率各有要求,要依据题目特点,巧妙地选用相关方法.例7 每次抛掷一枚质地均匀的骰子(六个面上分别标以数字1,2,3,4,5,6).(1)连续抛掷3次,求向上的点数之和为3的倍数的概率;(2)连续抛掷6次,求向上的点数为奇数且恰好出现4次的概率.【分析】向上点数之和为3的倍数共有6种情况,计数时要不重不漏;向上点数为奇数的概率为21,连续抛掷6次是独立重复试验. 解:(1)向上的点数之和为3的结果有1种情况,为6的结果共10种情况,为9的结果共25种情况,为12的结果共25种情况,为15的结果共10种情况,为18的结果共1种情况.所以⋅=⨯⨯+++++=3166611025251012P(2)因为每次抛掷骰子,向上的点数为奇数的概率为P =21, 根据独立重复试验概率公式有⋅==⋅⋅6415)21()21(24463C P 【评析】独立重复试验是一类重要的概率问题,要善于分析模型的特点,正确合理的解题.例8 某学校进行交通安全教育,设计了如下游戏,如图,一辆车模要直行通过十字路口,此时前方交通灯为红灯,且该车模前面已有4辆车模依次在同一车道上排队等候(该车道只可以直行或左转行驶).已知每辆车模直行的概率是53,左转行驶的概率是52,该路口红绿灯转换间隔时间均为1分钟.假设该车道上一辆直行去东向的车模驶出停车线需要10秒钟,一辆左转去北向的车模驶出停车线需要20秒钟,求:(1)前4辆车模中恰有2辆车左转行驶的概率;(2)该车模在第一次绿灯亮起时的1分钟内通过该路口的概率(汽车驶出停车线就算通过路口).【分析】该车模1分钟内通过路口包含2种情况:4辆车都直行,3辆车直行1辆车左转.解:(1)设前4辆车模中恰有2辆左转行驶为事件A ,则⋅=⨯=625216)52()53()(2224C A P (2)设该车在第一次绿灯亮起时的1分钟内通过该路口为事件B ,其中4辆车模均 直行通过路口为事件B 1,3辆直行1辆左转为事件B 2,则事件B 1、B 2互斥.=+=+=)()()()(2121B B P B B P B P ⋅=⨯+62529752)53()53(334444C C 【评析】善于从复杂的背景中发现线索,体会其实质.善于转化问题的叙述,恰当的分类.练习11-1一、选择题1.下列随机事件的频率和概率的关系中哪个是正确的( )A .频率就是概率B .频率是客观存在的,与试验次数无关C .随着试验次数增加,频率一般会越来越接近概率D .概率是随机的,在试验前不能确定2.从装有2个黑球2个白球的口袋中任取2个球,那么互斥而不对立的两个事件是( )A .至少有一个白球,都是白球B .至少有一个白球,至少有一个红球C .恰有一个白球,恰有两个白球D .至少有一个白球,都是红球3.独立工作的两套报警系统遇危险报警的概率均为0.4,则遇危险时至少有一套报警系统报警的概率是( )A .0.16B .0.36C .0.48D .0.644.考察正方体6个面的中心,甲从这6个点中任意选两个点连成直线,乙也从这6个点中任意选两个点连成直线,则所得的两条直线相互平行但不重合的概率等于( )A .751B .752C .753D .754 二、填空题5.甲、乙二人掷同一枚骰子各一次.如果谁掷的点数大谁就取胜,则甲取胜的概率为______.6.设每门高射炮命中飞机的概率都是0.6.今有一敌机来犯,要有99%的把握击中敌机,至少需要______门高射炮.7.在平面直角坐标系xoy 中,设D 是横坐标与纵坐标的绝对值均不大于2的点构成的区域,E 是到原点的距离不大于1的点构成的区域,向D 中随机投一点,则落入E 中概率为______.8.一个口袋中有4个白球,2个黑球.有放回的取出3个球,如果第一次取出的是白球,则第三次取出的是黑球的概率为______;不放回的取出3个球,在第一次取出的是白球的条件下,第二次取出的是黑球的概率为______.三、解答题9.已知集合A ={-4.-2,0,1,3,5},在平面直角坐标系中点M (x ,y )的坐标满足x ∈A ,y ∈A .计算:(1)点M 恰在第二象限的概率;(2)点M 不在x 轴上的概率;(3)点M 恰好落在区域⎪⎩⎪⎨⎧>>>-+0008y x y x 上的概率.10.某个高中研究性学习小组共有9名学生,其中有3名男生和6名女生.在研究学习过程中,要进行两次汇报活动(即开题汇报和结题汇报),每次汇报都从这9名学生中随机选1人作为代表发言.设每人每次被选中与否均互不影响;(1)求两次汇报活动都是由小组成员甲发言的概率;(2)求男生发言次数不少于女生发言次数的概率.11.3名志愿者在10月1日至10月5日期间参加社区服务工作,若每名志愿者在这5天中任选两天参加社区服务工作,且各名志愿者的选择互不影响.求(1)这3名志愿者中在10月1日都参加社区服务工作的概率;(2)这3名志愿者中在10月1日至多有1人参加社区服务工作的概率.§11-2 概率(二)【知识要点】1.离散型随机变量及其分布列随机变量:如果随机试验的可能结果可以用一个变量X 来表示,并且X 是随着试验的结果的不同而变化的,我们把这样的变量X 叫做一个随机变量.如果随机变量X 的所有可能的取值都能一一列举出来,则称X 为离散型随机变量.离散型随机变量的分布列:设离散型随机变量X 的可能取值为x 1,x 2,…,x n ,X 取到i i ii 12+…+p n =1.离散型随机变量在某个范围取值的概率等于它取这个范围内各个值的概率和.其中0<p <1,q =1-,则称离散型随机变量服从参数为p 的二点分布.二项分布:一般的,在相同条件下重复地做n 次试验,各次试验的结果相互独立,称为n 次独立重复试验.在n 次独立重复试验中,事件A 恰好发生k 次的概率为==)(k X P k n k k n q p C -(其中p 为在一次试验中事件A 发生的概率,q =1-p ,k =0,1,…,n ).若将n次独立重复试验中事件A 发生的次数设为X ,则X 的分布列为超几何分布:一般的,设有总数为N 件的两类物品,其中一类有M 件,从所有物品中任取n 件(n ≤N ),这n 件中所含这类物品件数X 是一个离散型随机变量,它取值为m 时的概率为m C C C m X P n Nm n M N m M ≤==--0()(≤l ,其中l 为n 和M中较小的一个).我们称离散型随机变量X 的这种形式的概率分布为超几何分布,也称X 服从参数为N 、M 、n 的超几何分布.2.随机变量的数字特征及正态分布1122i i n n 了离散型随机变量的平均取值水平.称i i n i p X E xX D ⋅-=∑=21))(()(为随机变量X 的方差,它反映了离散型随机变量X 相对于期望的平均波动大小(或说离散程度),其算数平方根)(X D 为随机变量X 的标准差,记作σ (X ),方差(或标准差)越小表明X 的取值相对于期望越集中,否则越分散.均值与方差的性质:①E (aX +b )=aE (X )+b ②D (aX +b )=a 2D (X )若X 服从两点分布,则E (X )=p ,D (X )=pq ;若X ~B (n ,p ),则E (X )=np ,D (X )=npq . 正态曲线:函数),((21)(222)(+∞∝-∈=--x e x x σμσπϕ,其中μ ∈R ,σ >0)的图象为正态分布密度曲线,简称正态曲线.其特点有:①曲线位于x 轴上方,与x 轴不相交;②曲线是单峰的,关于x =μ 对称;③曲线在x =μ 处达到峰值σ2π1;④曲线与x 轴之间的面积为1;⑤当σ 一定时,曲线随着μ 的变化而沿x 轴平移;⑥当μ 一定时,曲线的形状由σ 决定.σ 越小,曲线越“瘦高”,表示总体的分布越集中;σ 越大,曲线越“矮胖”,表示总体的分布越分散.正态分布:如果对于任意实数a <b ,随机变量X 满足=≤<)(b X a P dx x ba )(ϕ⎰,则称X 的分布为正态分布;随机变量X 服从参数μ 、σ 的正态分布,记作N ~(μ ,σ 2).正态分布的三个常用数据:①P (μ -σ <X <μ +σ )=68.3%;②P (μ -2σ <X <μ +2σ )=95.4%;③P (μ -3σ <X <μ +3σ )=99.7%.【复习要求】①在对具体问题的分析中,理解取有限值的离散型随机变量及其分布列的概念,认识分布列对于刻画随机现象的重要性.②通过实例,理解超几何分布及其导出过程,并能进行简单的应用.③通过实例,理解n 次独立重复试验的模型及二项分布,并能解决一些简单的实际问题. ④通过实例,理解取有限值的离散型随机变量期望、方差的概念,能计算简单离散型随机变量的期望、方差,并能解决一些实际问题.⑤通过实际问题,认识正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义.【例题分析】例1 一袋中装有编号为1、2、3、4、5、6的6个大小相同的小球,现从中随机取出3个球,以X 表示取出球的最大号码,(1)求X 的分布列;(2)求X >4的概率;(3)求E (X ).【分析】随机变量X 可能取的值为3、4、5、6,应用古典概型求得X 取每一个值的概率,就可以写出分布列.解:(1)随机变量X 可能取的值为3、4、5、6,且,203)4(,2011)3(362336======C C X P C X P 3624)5(C C X P ==103206==,212010)6(3625====C C X P ,所求X 的分布列为(2)==+==>)6()5()4(X P X P X P ⋅54 (3).25.5216103520342013)(=⨯+⨯+⨯+⨯=X E 【评析】离散型随机变量的分布列反映了一次试验的所有可能结果(X 的所有可能取值),以及取得每个结果(X 的每一个值)的概率.书写分布列首先要根据具体情况正确分析X 可取的所有值,然后利用排列组合及概率的有关知识求得每个x i 所对应的概率p i ,最后列成表格.要注意不同的X 值所对应的事件之间是互斥的,求离散型随机变量在某一范围的概率等于它取这个范围内各个值的概率和.例2 袋中装有大小相同的5个红球、5个白球,现从中任取4个球,其中所含红球的个数为X ,写出X 的分布列,并求X 的期望.【分析】袋中共有10个球,从中任取4个,所含红球的个数为0、1、2、3、4,每个事件的概率可以利用古典概型求解.解:随机变量X 可取的值有0、1、2、3、4,)0(=X P =,42121054104505==⋅C C C )1(=X P =215210504103515==⋅C C C ,)2(=X P 21102101004102525===⋅C C C ,===⋅4101535)3(C C C X P 21050 215=,4212105)4(4100545==⋅==C C C X P , 分布列为2424213212211420)(=⨯+⨯-+⨯+⨯+⨯=X E 【评析】本题的随机变量X 服从参数为N ,M ,n 的超几何分布,其中N =10,M =5,n =4.例3 某人练习射击,每次击中目标的概率为31. (1)用X 表示击中目标的次数.①若射击1次,求X 的分布列和期望;②若射击6次,求X 的分布列和期望;(2)若他连续射击6次,设ξ为他第一次击中目标前没有击中目标的次数,求ξ的分布列;(3)他一共只有6发子弹,若击中目标,则不再射击,否则子弹打完为止,求他射击次数η 的分布列.【分析】射击问题常被看做是独立重复试验.ξ的取值为0到6,η 的取值为1到6. 解:(1)①X 服从二点分布⋅=31)(X E ②X 服从二项分布)6,,1,0()2()1()(),1,6(~66Λ===-k C k X P B k k k ,分布列为.236)(=⨯=X E (2)ξ的取值为0到6,ξ=k (k =0,1,…,5)表示第k +1次击中目标,前k 次都没击中目标,则P (ξ=k )=)5,,1,0(31)32(.Λ=k k ,ξ=6表示射击6次都未击中目标,==)6(ξP6)2(.ξ的分布列为(3)η 的取值为1到6.η =k (k =1,2,…,5)表示第k 次时第一次击中目标,==)(k P η 6;1)2(.1=-ηk 表示前5次都没有击中目标,5)2()6(==ξP .η 的分布列为“X =k ”.在计算满足二点分布和二项分布的随机变量的期望和方差时,可直接应用公式计算.例4 甲乙两名射手在一次射击中的得分为两个相互独立的随机变量X 和Y ,且X 和Y 的分布列为计算X 和Y 【分析】先由分布列所提供的数据用期望和方差公式计算,再根据实际意义作出分析. 解:E (X )=8.85,D (X )=2.2275;E (Y )=5.6,D (Y )=10.24.由于E (X )>E (Y ),说明甲射击的平均水平比乙高;由于D (X )<D (Y ),说明甲射击的环数比较集中,发挥比较稳定,乙射击的环数比较分散,技术波动较大,不稳定,由此可以看出甲比乙的技术好.【评析】正确记忆期望和方差的公式,在分布列中,期望是每个变量乘以它所对应的概率再相加,求方差要先求期望,再作差、平方、乘以相应概率再相加.科学对待计算结果,正确分析数据所表达的实际意义.例5 设b 和c 分别是先后抛掷一枚骰子得到的点数,用随机变量ξ表示方程x 2+bx +c =0实根的个数(重根按一个计).(1)求方程x 2+bx +c =0有实根的概率;(2)求在先后两次出现的点数中有5的条件下,方程x 2+bx +c =0有实根的概率;(3)若η =2ξ+1,求ξ、η 的数学期望和方差;【分析】本题概率问题是古典概型,要分别求出事件中所含元素的个数,第一问事件“二次方程有实根”等价于“∆=b 2-4c ≥0”,b 、c 的值都取自{1,2,3,4,5,6};第二问是条件概率问题;第三问先求ξ的期望和方差,再由公式求η 的期望和方差.解:(1)由题意知:设基本事件空间为Ω,记“方程x 2+bx +c =0没有实根”为事件A ,“方程x 2+bx +c =0有且仅有一个实根”为事件B ,“方程x 2+bx +c =0有两个相异实数”为事件C ,Ω中基本事件总数为36个,A 中的基本事件总数为17个,B 中的基本事件总数为2个,C 中的基本事件总数为17个.又因为B ,C 是互斥事件,故所求概率⋅=+=+=36193617362)()(C B B P P (2)记“先后两次出现的点数中有5”为事件D ,“方程x 2+bx +c =0有实数”为事件E ,由上面分析得D P D P (,3611)(=∩367)=E ,∴⋅==117)()()|(D P E D P D E P I (Ⅱ)由题意ξ的可能取值为0,1,2,则,3617}2{,181}1{,3617}0{======&ξξξP P P 故ξ的分布列为:所以.18173617·)12(181·)11(3617·(0-0-,136172181136170222=-+-+==⨯+⨯+⨯=ξξD E 9342)12(,312)12(2==+==+=+=ξξξξηηD D D E E E 【评析】本题是一道概率的综合题,由07山东卷改编而得.在古典概型中解决条件概率问题时,概率公式是=)|(A B P )()()()(A n B A n A P B A P I I =.具有线性关系的两个随机变量的期望和方差之间的关系是b X aE b aX E +=+)()(,)()(2X D a b aX D =+.例6 (1)设两个正态分布N (μ 1,21σ)(σ 1>0)和N (μ 2,22σ)(σ 2>0)的密度函数图象如图所示.则有( )。
统计概率-高考必做题12从这次考试成绩看,①在甲、乙两人中,其语文成绩名次比其总成绩名次靠前的学生是.②在语文和数学两个科目中,丙同学的成绩名次更靠前的科目是.3交强险是车主必须为机动车购买的险种,若普通座以下私家车投保交强险第一年的费用(基准元,在下一年续保时,实行的是费率浮动机制,保费与上一年度车辆发生道路交通事故的情况相联系,发生交通事故的次数越多,费率就越高,具体浮动情况如表:交强险浮动因素和浮动费率比率表浮动因素浮动比率上一个年度未发生有责任道路交通事故下浮上两个年度未发生有责任道路交通事故下浮上三个及以上年度未发生有责任道路交通事故下浮上一个年度发生一次有责任不涉及死亡的道路交通事故上一个年度发生两次及两次以上有责任道路交通事故上浮上一个年度发生有责任道路交通死亡事故上浮某机构为了解某一品牌普通座以下私家车的投保情况,随机抽取了辆车龄已满三年的该品牌同型号私家车的下一年续保时的情况,统计如下表:45 67 89 1011 12 131415 161718 19 20 212223最近,张师傅和李师傅要将家中闲置资金进行投资理财. 现有两种投资方案,且一年后投资盈亏的情况如下:投资股市:购买基金:2425 26 272829现甲、乙两人分别有分钟和分钟时间用于赶往火车站.30统计概率-高考必做题12从这次考试成绩看,①在甲、乙两人中,其语文成绩名次比其总成绩名次靠前的学生是.②在语文和数学两个科目中,丙同学的成绩名次更靠前的科目是.2.数学①乙;②按照全年级排名答案为语文靠前,按照班级排名答案为数学靠前.用样本估计总体3交强险是车主必须为机动车购买的险种,若普通座以下私家车投保交强险第一年的费用(基准元,在下一年续保时,实行的是费率浮动机制,保费与上一年度车辆发生道路交通事故的情况相联系,发生交通事故的次数越多,费率就越高,具体浮动情况如表:交强险浮动因素和浮动费率比率表浮动因素浮动比率上一个年度未发生有责任道路交通事故下浮上两个年度未发生有责任道路交通事故下浮上三个及以上年度未发生有责任道路交通事故下浮上一个年度发生一次有责任不涉及死亡的道路交通事故上一个年度发生两次及两次以上有责任道路交通事故上浮4567取有限值的离散型随机变量及其分布列取有限值的离散型随机变量的均值、方差910111213 1415集合与集合的表示方法集合的表示方法不等式与线性规划绝对值不等式绝对值不等式的解法计数原理加法原理、乘法原理两个计数原理的应用排列与组合排列组合的应用16故答案选B.计数原理排列与组合排列组合的应用17181920随机变量的分布列取有限值的离散型随机变量及其分布列取有限值的离散型随机变量的均值、方差21超几何分布取有限值的离散型随机变量的均值、方差计数原理排列与组合排列组合的应用222324事件与概率随机事件的概率随机事件的运算两个互斥事件的概率加法公式2526排列与组合排列、组合的概念2728概率事件与概率随机变量的分布列计数原理29现甲、乙两人分别有分钟和分钟时间用于赶往火车站.30。
类型一:规范解答过程对于会做的题,要做到不丢分,具体要求解题步骤表达准确、考虑周密、书写规范、关键步骤清晰,防止分段扣分。
类型二:探究型问题的解答(1)未给出结论的通常称为归纳型问题.解答这类问题思路:归纳—猜想—证明;(2)结论不确定的,通常称之为存在型问题.解答思路:假设—推理—定论;(3)条件不全,需探求补足条件的,通常称为:条件探索型.解答思路:结论⇐条件.答案往往不唯一;(4)给定一些对象的某种关系,通过类比得到另一些对象的关系.解答思路:透彻理解条件,转换思维;(5)给出几个论断,选择其中若干个论断为条件,某一个(或几个)为结论,通常称为重组型.解答思路:组合条件,逐一验证.2.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】演讲比赛共有9位评委分别给出某选手的原始评分,评定该选手的成绩时,从9个原始评分中去掉1个最高分、1个最低分,得到7个有效评分.7个有效评分与9个原始评分相比,不变的数字特征是 A .中位数 B .平均数 C .方差D .极差【答案】A【解析】设9位评委评分按从小到大排列为123489x x x x x x <<<<<L .则①原始中位数为5x ,去掉最低分1x ,最高分9x 后剩余2348x x x x <<<<L ,中位数仍为5x ,A 正确; ②原始平均数1234891()9x x x x x x x =<<<<<L ,后来平均数23481()7x x x x x '=<<<L ,平均数受极端值影响较大,∴x 与x '不一定相同,B 不正确; ③2222111[()()()]9q S x x x x x x =-+-++-L ,22222381[()()()]7s x x x x x x '=-'+-'++-'L ,由②易知,C 不正确;④原极差91x x =-,后来极差82x x =-,显然极差变小,D 不正确.故选A . 3.【2019年高考浙江卷】设0<a <1,则随机变量X 的分布列是则当a 在(0,1)内增大时, A .()D X 增大B .()D X 减小C .()D X 先增大后减小D .()D X 先减小后增大【答案】D【分析】研究方差随a 变化的增大或减小规律,常用方法就是将方差用参数a 表示,应用函数知识求解.本题根据方差与期望的关系,将方差表示为a 的二次函数,二次函数的图象和性质解题.题目有一定综合性,注重重要知识、基础知识、运算求解能力的考查. 【解析】方法1:由分布列得1()3aE X +=, 则2222111111211()(0)()(1)()333333926a a a D X a a +++=-⨯+-⨯+-⨯=-+, 则当a 在(0,1)内增大时,()D X 先减小后增大.故选D . 方法2:则222221(1)222213()()()0[()]3399924a a a a D X E X E X a +-+=-=++-==-+,则当a 在(0,1)内增大时,()D X 先减小后增大.故选D .9.【2019年高考天津卷理数】设甲、乙两位同学上学期间,每天7:30之前到校的概率均为23.假定甲、乙两位同学到校情况互不影响,且任一同学每天到校情况相互独立.(1)用X 表示甲同学上学期间的三天中7:30之前到校的天数,求随机变量X 的分布列和数学期望;(2)设M 为事件“上学期间的三天中,甲同学在7:30之前到校的天数比乙同学在7:30之前到校的天数恰好多2”,求事件M 发生的概率. 【答案】(1)分布列见解析,()2E X =;(2)20243. 【分析】本小题主要考查离散型随机变量的分布列与数学期望,互斥事件和相互独立事件的概率计算公式等基础知识.考查运用概率知识解决简单实际问题的能力.满分13分. 【解析】(1)因为甲同学上学期间的三天中到校情况相互独立,且每天7:30之前到校的概率均为23,故2~(3,)3X B ,从而3321()C ()(),0,1,2,333k k kP X k k -===. 所以,随机变量X 的分布列为随机变量X 的数学期望()323E X =⨯=. (2)设乙同学上学期间的三天中7:30之前到校的天数为Y , 则2~(3,)3Y B ,且{3,1}{2,0}M X Y X Y =====U . 由题意知事件{3,1}X Y ==与{2,0}X Y ==互斥,且事件{3}X =与{1}Y =,事件{2}X =与{0}Y =均相互独立, 从而由(1)知()({3,1}{2,0})P M P X Y X Y =====U(3,1)(2,0)P X Y P X Y ===+== (3)(1)(2)(0)P X P Y P X P Y ===+==824120279927243=⨯+⨯=.。
统计概率(理科)解答题20题1.(2021年全国高考乙卷数学(文)试题)某厂研制了一种生产高精产品的设备,为检验新设备生产产品的某项指标有无提高,用一台旧设备和一台新设备各生产了10件产品,得到各件产品该项指标数据如下: 旧设备9.810.3 10.0 10.29.99.810.0 10.1 10.29.7新设备 10.1 10.4 10.1 10.0 10.1 10.3 10.6 10.5 10.4 10.5旧设备和新设备生产产品的该项指标的样本平均数分别记为x 和y ,样本方差分别记为21s 和22s .(1)求x ,y ,21s ,22s ;(2)判断新设备生产产品的该项指标的均值较旧设备是否有显著提高(如果2212210s s y x +-≥则不认为有显著提高).【答案】(1)221210,10.3,0.036,0.04x y s s ====;(2)新设备生产产品的该项指标的均值较旧设备有显著提高. 【分析】(1)根据平均数和方差的计算方法,计算出平均数和方差. (2)根据题目所给判断依据,结合(1)的结论进行判断. 【详解】 (1)9.810.31010.29.99.81010.110.29.71010x +++++++++==,10.110.410.11010.110.310.610.510.410.510.310y +++++++++==,22222222210.20.300.20.10.200.10.20.30.03610s +++++++++==,222222222220.20.10.20.30.200.30.20.10.20.0410s +++++++++==.(2)依题意,20.320.1520.1520.0225y x -==⨯=0.0360.04220.007610+= 2212210s s y x +-≥. 2.(2021年全国高考甲卷数学(理)试题)甲、乙两台机床生产同种产品,产品按质量分为一级品和二级品,为了比较两台机床产品的质量,分别用两台机床各生产了200件产品,产品的质量情况统计如下表:(1)甲机床、乙机床生产的产品中一级品的频率分别是多少?(2)能否有99%的把握认为甲机床的产品质量与乙机床的产品质量有差异?附:22()()()()()n ad bcKa b c d a c b d-=++++【答案】(1)75%;60%;(2)能.【分析】根据给出公式计算即可【详解】(1)甲机床生产的产品中的一级品的频率为15075% 200=,乙机床生产的产品中的一级品的频率为12060% 200=.(2)()22400150801205040010 6.63527013020020039K⨯-⨯==>>⨯⨯⨯,故能有99%的把握认为甲机床的产品与乙机床的产品质量有差异.3.(2016年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标3卷精编版))下图是我国2008年至2014年生活垃圾无害化处理量(单位:亿吨)的折线图.(Ⅰ)由折线图看出,可用线性回归模型拟合y 与t 的关系,请用相关系数加以说明; (Ⅱ)建立y 关于t 的回归方程(系数精确到0.01),预测2016年我国生活垃圾无害化处理量. 附注:参考数据:719.32i i y ==∑,7140.17i i i t y ==∑,721()0.55ii y y =-=∑,7≈2.646.参考公式:相关系数12211()()()(yy)niii n ni ii i t t y y r t t ===--=--∑∑∑,回归方程y a bt =+中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:121()()()nii i ni i tt y y b t t ==--=-∑∑,=.a y b t -【答案】(Ⅰ)答案见解析;(Ⅱ)答案见解析. 【详解】试题分析:(Ⅰ)根据相关系数r 的公式求出相关数据后,代入公式即可求得r 的值,最后根据r 值的大小回答即可;(Ⅱ)准确求得相关数据,利用最小二乘法建立y 关于t 的回归方程,然后预测.试题解析:(Ⅰ)由折线图中数据和附注中参考数据得4t =,721()28i i t t =-=∑,721()0.55ii y y =-=∑,,.因为与的相关系数近似为0.99,说明与的线性相关相当高,从而可以用线性回归模型拟合与的关系.(Ⅱ)由9.32 1.3317y =≈及(Ⅰ)得71721()()2.890.10328()ˆiii i i t t y y b t t ==--==≈-∑∑, 1.3310.10340.ˆ92ˆay bt =-≈-⨯≈. 所以,关于的回归方程为:.将2016年对应的代入回归方程得:.所以预测2016年我国生活垃圾无害化处理量将约1.82亿吨. 【考点】线性相关系数与线性回归方程的求法与应用.【方法点拨】(1)判断两个变量是否线性相关及相关程度通常有两种方法:(1)利用散点图直观判断;(2)将相关数据代入相关系数r 公式求出r ,然后根据r 的大小进行判断.求线性回归方程时要严格按照公式求解,并一定要注意计算的准确性.4.(2021年全国新高考Ⅰ卷数学试题)某学校组织“一带一路”知识竞赛,有A ,B 两类问题,每位参加比赛的同学先在两类问题中选择一类并从中随机抽取一个问题回答,若回答错误则该同学比赛结束;若回答正确则从另一类问题中再随机抽取一个问题回答,无论回答正确与否,该同学比赛结束.A 类问题中的每个问题回答正确得20分,否则得0分;B 类问题中的每个问题回答正确得80分,否则得0分,己知小明能正确回答A 类问题的概率为0.8,能正确回答B 类问题的概率为0.6,且能正确回答问题的概率与回答次序无关.(1)若小明先回答A 类问题,记X 为小明的累计得分,求X 的分布列; (2)为使累计得分的期望最大,小明应选择先回答哪类问题?并说明理由. 【答案】(1)见解析;(2)B 类. 【分析】(1)通过题意分析出小明累计得分X 的所有可能取值,逐一求概率列分布列即可.(2)与(1)类似,找出先回答B 类问题的数学期望,比较两个期望的大小即可. 【详解】(1)由题可知,X 的所有可能取值为0,20,100.()010.80.2P X ==-=;()()P X==-=;200.810.60.32()1000.80.60.48P X==⨯=.所以X的分布列为X020100P0.20.320.48E X=⨯+⨯+⨯=.(2)由(1)知,()00.2200.321000.4854.4若小明先回答B问题,记Y为小明的累计得分,则Y的所有可能取值为0,80,100.()010.60.4P Y==-=;()()P Y==-=;800.610.80.12()P X==⨯=.1000.80.60.48E Y=⨯+⨯+⨯=.所以()00.4800.121000.4857.6<,所以小明应选择先回答B类问题.因为54.457.65.(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ))为了解甲、乙两种离子在小鼠体内的残留程度,进行如下试验:将200只小鼠随机分成,A B两组,每组100只,其中A组小鼠给服甲离子溶液,B组小鼠给服乙离子溶液.每只小鼠给服的溶液体积相同、摩尔浓度相同.经过一段时间后用某种科学方法测算出残留在小鼠体内离子的百分比.根据试验数据分别得到如下直方图:P C的估计值记C为事件:“乙离子残留在体内的百分比不低于5.5”,根据直方图得到()为0.70.(1)求乙离子残留百分比直方图中,a b的值;(2)分别估计甲、乙离子残留百分比的平均值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表).【答案】(1) 0.35a =,0.10b =;(2) 4.05,6. 【分析】(1)由()0.70P C =及频率和为1可解得a 和b 的值;(2)根据公式求平均数. 【详解】(1)由题得0.200.150.70a ++=,解得0.35a =,由0.050.151()10.70b P C ++=-=-,解得0.10b =.(2)由甲离子的直方图可得,甲离子残留百分比的平均值为0.1520.2030.3040.2050.1060.057 4.05⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=,乙离子残留百分比的平均值为0.0530.1040.1550.3560.2070.1586⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯= 【点睛】本题考查频率分布直方图和平均数,属于基础题.6.(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))甲、乙、丙三位同学进行羽毛球比赛,约定赛制如下:累计负两场者被淘汰;比赛前抽签决定首先比赛的两人,另一人轮空;每场比赛的胜者与轮空者进行下一场比赛,负者下一场轮空,直至有一人被淘汰;当一人被淘汰后,剩余的两人继续比赛,直至其中一人被淘汰,另一人最终获胜,比赛结束.经抽签,甲、乙首先比赛,丙轮空.设每场比赛双方获胜的概率都为12, (1)求甲连胜四场的概率; (2)求需要进行第五场比赛的概率; (3)求丙最终获胜的概率. 【答案】(1)116;(2)34;(3)716. 【分析】(1)根据独立事件的概率乘法公式可求得事件“甲连胜四场”的概率;(2)计算出四局以内结束比赛的概率,然后利用对立事件的概率公式可求得所求事件的概率;(3)列举出甲赢的基本事件,结合独立事件的概率乘法公式计算出甲赢的概率,由对称性可知乙赢的概率和甲赢的概率相等,再利用对立事件的概率可求得丙赢的概率. 【详解】(1)记事件:M 甲连胜四场,则()411216P M ⎛⎫== ⎪⎝⎭;(2)记事件A 为甲输,事件B 为乙输,事件C 为丙输,则四局内结束比赛的概率为()()()()411424P P ABAB P ACAC P BCBC P BABA ⎛⎫'=+++=⨯= ⎪⎝⎭,所以,需要进行第五场比赛的概率为314P P '=-=; (3)记事件A 为甲输,事件B 为乙输,事件C 为丙输, 记事件:M 甲赢,记事件:N 丙赢,则甲赢的基本事件包括:BCBC 、ABCBC 、ACBCB 、 BABCC 、BACBC 、BCACB 、BCABC 、BCBAC ,所以,甲赢的概率为()4511972232P M ⎛⎫⎛⎫=+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.由对称性可知,乙赢的概率和甲赢的概率相等, 所以丙赢的概率为()97123216P N =-⨯=. 【点睛】本题考查独立事件概率的计算,解答的关键就是列举出符合条件的基本事件,考查计算能力,属于中等题.7.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ))某沙漠地区经过治理,生态系统得到很大改善,野生动物数量有所增加.为调查该地区某种野生动物的数量,将其分成面积相近的200个地块,从这些地块中用简单随机抽样的方法抽取20个作为样区,调查得到样本数据(x i ,y i )(i =1,2,…,20),其中x i 和y i 分别表示第i 个样区的植物覆盖面积(单位:公顷)和这种野生动物的数量,并计算得20160i i x ==∑,2011200i i y ==∑,2021)80i i x x =-=∑(,2021)9000i i y y =-=∑(,201))800i i i x y x y =--=∑((. (1)求该地区这种野生动物数量的估计值(这种野生动物数量的估计值等于样区这种野生动物数量的平均数乘以地块数);(2)求样本(x i ,y i )(i =1,2,…,20)的相关系数(精确到0.01);(3)根据现有统计资料,各地块间植物覆盖面积差异很大.为提高样本的代表性以获得该地区这种野生动物数量更准确的估计,请给出一种你认为更合理的抽样方法,并说明理由.附:相关系数r =12211))))ni iiiin ni i x y x x y y y x ===----∑∑∑((((,≈1.414.【答案】(1)12000;(2)0.94;(3)详见解析【分析】(1)利用野生动物数量的估计值等于样区野生动物平均数乘以地块数,代入数据即可;(2)利用公式20()()iix x y y r --=∑计算即可;(3)各地块间植物覆盖面积差异较大,为提高样本数据的代表性,应采用分层抽样. 【详解】(1)样区野生动物平均数为201111200602020i i y ==⨯=∑, 地块数为200,该地区这种野生动物的估计值为2006012000⨯= (2)样本(,)i i x y (i =1,2,…,20)的相关系数为20()()0.94iix x y y r --===≈∑(3)由(2)知各样区的这种野生动物的数量与植物覆盖面积有很强的正相关性, 由于各地块间植物覆盖面积差异很大,从而各地块间这种野生动物的数量差异很大, 采用分层抽样的方法较好地保持了样本结构与总体结构的一致性,提高了样本的代表性,从而可以获得该地区这种野生动物数量更准确的估计. 【点晴】本题主要考查平均数的估计值、相关系数的计算以及抽样方法的选取,考查学生数学运算能力,是一道容易题.8.(2021·辽宁大连·高三学业考试)某校为举办甲、乙两项不同活动,分别设计了相应的活动方案:方案一、方案二.为了解该校学生对活动方案是否支持,对学生进行简单随机抽样,获得数据如下表:假设所有学生对活动方案是否支持相互独立.(Ⅰ)分别估计该校男生支持方案一的概率、该校女生支持方案一的概率;(Ⅱ)从该校全体男生中随机抽取2人,全体女生中随机抽取1人,估计这3人中恰有2人支持方案一的概率;(Ⅲ)将该校学生支持方案二的概率估计值记为0p ,假设该校一年级有500名男生和300名女生,除一年级外其他年级学生支持方案二的概率估计值记为1p ,试比较0p 与1p 的大小.(结论不要求证明)【答案】(Ⅰ)该校男生支持方案一的概率为13,该校女生支持方案一的概率为34;(Ⅱ)1336,(Ⅲ)01p p < 【分析】(Ⅰ)根据频率估计概率,即得结果;(Ⅱ)先分类,再根据独立事件概率乘法公式以及分类计数加法公式求结果; (Ⅲ)先求0p ,再根据频率估计概率1p ,即得大小. 【详解】(Ⅰ)该校男生支持方案一的概率为2001200+4003=,该校女生支持方案一的概率为3003300+1004=;(Ⅱ)3人中恰有2人支持方案一分两种情况,(1)仅有两个男生支持方案一,(2)仅有一个男生支持方案一,一个女生支持方案一,所以3人中恰有2人支持方案一概率为:2121311313()(1)()(1)3433436C -+-=; (Ⅲ)01p p < 【点睛】本题考查利用频率估计概率、独立事件概率乘法公式,考查基本分析求解能力,属基础题.9.(2019年天津卷)设甲、乙两位同学上学期间,每天7:30之前到校的概率均为23.假定甲、乙两位同学到校情况互不影响,且任一同学每天到校情况相互独立. (Ⅰ)用X 表示甲同学上学期间的三天中7:30之前到校的天数,求随机变量X 的分布列和数学期望;(Ⅱ)设M 为事件“上学期间的三天中,甲同学在7:30之前到校的天数比乙同学在7:30之前到校的天数恰好多2”,求事件M 发生的概率. 【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)20243【分析】(Ⅰ)由题意可知分布列为二项分布,结合二项分布的公式求得概率可得分布列,然后利用二项分布的期望公式求解数学期望即可;(Ⅱ)由题意结合独立事件概率公式计算可得满足题意的概率值. 【详解】(Ⅰ)因为甲同学上学期间的三天中到校情况相互独立,且每天7:30之前到校的概率均为23, 故2~3,3X B ⎛⎫ ⎪⎝⎭,从面()()33210,1,2,333k kk P X k C k -⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 所以,随机变量X 的分布列为:随机变量X 的数学期望2()323E X =⨯=. (Ⅱ)设乙同学上学期间的三天中7:30之前到校的天数为Y ,则2~3,3Y B ⎛⎫⎪⎝⎭.且{3,1}{2,0}M X Y X Y =====.由题意知事件{}3,1X Y ==与{}2,0X Y ==互斥,且事件{}3X =与{}1Y =,事件{}2X =与{}0Y =均相互独立, 从而由(Ⅰ)知: {}{}()()3,12,0P M P X Y X Y =====()()3,12,0P X Y P X Y ===+== (3)(1)(2)(0)P X P Y P X P Y ===+==824120279927243=⨯+⨯=. 【点睛】本题主要考查离散型随机变量的分布列与数学期望,互斥事件和相互独立事件的概率计算公式等基础知识.考查运用概率知识解决简单实际问题的能力.10.(2018年全国普通高等学校招生统一考试理数(全国卷II ))下图是某地区2000年至2016年环境基础设施投资额y (单位:亿元)的折线图.为了预测该地区2018年的环境基础设施投资额,建立了y 与时间变量t 的两个线性回归模型.根据2000年至2016年的数据(时间变量t 的值依次为1,2,,17)建立模型①:ˆ30.413.5yt =-+;根据2010年至2016年的数据(时间变量t 的值依次为1,2,,7)建立模型②:ˆ9917.5yt =+. (1)分别利用这两个模型,求该地区2018年的环境基础设施投资额的预测值; (2)你认为用哪个模型得到的预测值更可靠?并说明理由.【答案】(1)利用模型①预测值为226.1,利用模型②预测值为256.5,(2)利用模型②得到的预测值更可靠. 【详解】分析:(1)两个回归直线方程中无参数,所以分别求自变量为2018时所对应的函数值,就得结果;(2)根据折线图知2000到2009,与2010到2016是两个有明显区别的直线,且2010到2016的增幅明显高于2000到2009,也高于模型1的增幅,因此所以用模型2更能较好得到2018的预测.详解:(1)利用模型①,该地区2018年的环境基础设施投资额的预测值为 ˆy =–30.4+13.5×19=226.1(亿元).利用模型②,该地区2018年的环境基础设施投资额的预测值为 ˆy =99+17.5×9=256.5(亿元).(2)利用模型②得到的预测值更可靠. 理由如下:(i )从折线图可以看出,2000年至2016年的数据对应的点没有随机散布在直线y =–30.4+13.5t 上下,这说明利用2000年至2016年的数据建立的线性模型①不能很好地描述环境基础设施投资额的变化趋势.2010年相对2009年的环境基础设施投资额有明显增加,2010年至2016年的数据对应的点位于一条直线的附近,这说明从2010年开始环境基础设施投资额的变化规律呈线性增长趋势,利用2010年至2016年的数据建立的线性模型ˆy=99+17.5t可以较好地描述2010年以后的环境基础设施投资额的变化趋势,因此利用模型②得到的预测值更可靠.(ii)从计算结果看,相对于2016年的环境基础设施投资额220亿元,由模型①得到的预测值226.1亿元的增幅明显偏低,而利用模型②得到的预测值的增幅比较合理,说明利用模型②得到的预测值更可靠.点睛:若已知回归直线方程,则可以直接将数值代入求得特定要求下的预测值;若回归直线方程有待定参数,则根据回归直线方程恒过点(,)x y求参数.11.(18年天津卷)已知某单位甲、乙、丙三个部门的员工人数分别为24,16,16.现采用分层抽样的方法从中抽取7人,进行睡眠时间的调查.(I)应从甲、乙、丙三个部门的员工中分别抽取多少人?(II)若抽出的7人中有4人睡眠不足,3人睡眠充足,现从这7人中随机抽取3人做进一步的身体检查.(i)用X表示抽取的3人中睡眠不足..的员工人数,求随机变量X的分布列与数学期望;(ii)设A为事件“抽取的3人中,既有睡眠充足的员工,也有睡眠不足的员工”,求事件A发生的概率.【答案】(Ⅰ)从甲、乙、丙三个部门的员工中分别抽取3人,2人,2人.(Ⅱ)(i)答案见解析;(ii)67.【详解】分析:(Ⅰ)由分层抽样的概念可知应从甲、乙、丙三个部门的员工中分别抽取3人,2人,2人.(Ⅱ)(i)随机变量X的所有可能取值为0,1,2,3.且分布列为超几何分布,即P(X=k)=34337C CCk k-⋅(k=0,1,2,3).据此求解分布列即可,计算相应的数学期望为()127E X=.(ii)由题意结合题意和互斥事件概率公式可得事件A发生的概率为67.详解:(Ⅰ)由已知,甲、乙、丙三个部门的员工人数之比为3∶2∶2,由于采用分层抽样的方法从中抽取7人,因此应从甲、乙、丙三个部门的员工中分别抽取3人,2人,2人.(Ⅱ)(i)随机变量X的所有可能取值为0,1,2,3.P (X =k )=34337C C C k k-⋅(k =0,1,2,3).所以,随机变量X 的分布列为 X 0 1 2 3 P13512351835435随机变量X 的数学期望()112184120123353535357E X =⨯+⨯+⨯+⨯=. (ii )设事件B 为“抽取的3人中,睡眠充足的员工有1人,睡眠不足的员工有2人”; 事件C 为“抽取的3人中,睡眠充足的员工有2人,睡眠不足的员工有1人”, 则A =B ∪C ,且B 与C 互斥,由(i )知,P (B )=P (X =2),P (C )=P (X =1), 故P (A )=P (B ∪C )=P (X =2)+P (X =1)=67.所以,事件A 发生的概率为67. 点睛:本题主要在考查超几何分布和分层抽样.超几何分布描述的是不放回抽样问题,随机变量为抽到的某类个体的个数.超几何分布的特征是:①考查对象分两类;②已知各类对象的个数;③从中抽取若干个个体,考查某类个体个数X 的概率分布,超几何分布主要用于抽检产品、摸不同类别的小球等概率模型,其实质是古典概型.进行分层抽样的相关计算时,常利用以下关系式巧解:(1)n N =样本容量该层抽取的个体数总体的个数该层的个体数;(2)总体中某两层的个体数之比=样本中这两层抽取的个体数之比.12.(2017年全国1卷)为了监控某种零件的一条生产线的生产过程,检验员每天从该生产线上随机抽取16个零件,并测量其尺寸(单位:cm ).根据长期生产经验,可以认为这条生产线正常状态下生产的零件的尺寸服从正态分布()2,N μσ.(1)假设生产状态正常,记X 表示一天内抽取的16个零件中其尺寸在(3,3)u u σσ-+之外的零件数,求(1)P X ≥及X 的数学期望;(2)一天内抽检零件中,如果出现了尺寸在(3,3)u u σσ-+之外的零件,就认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查. (ⅰ)试说明上述监控生产过程方法的合理性; (ⅱ)下面是检验员在一天内抽取的16个零件的尺寸: 9.9510.12 9.969.9610.01 9.929.9810.04经计算得16119.9716iix x===∑,0.212s≈,其中x i 为抽取的第i个零件的尺寸,1,2,,16i=.用样本平均数x作为μ的估计值ˆμ,用样本标准差s作为σ的估计值ˆσ,利用估计值判断是否需对当天的生产过程进行检查?剔除ˆˆˆˆ(3,3)μσμσ-+之外的数据,用剩下的数据估计μ和σ(精确到0.01).附:若随机变量Z服从正态分布()2,Nμσ,则()–330.9974P Zμσμσ<<+=,160.99740.9592≈0.09.【答案】(1)()10.0408≥=P X,0.0416=EX(2)(ⅰ)见详解;(ⅱ)需要.10.02μ=,0.09σ=【分析】(1)依题知一个零件的尺寸在()3,3μσμσ-+之内的概率,可知尺寸在()3,3μσμσ-+之外的概率为0.0026,而()~16,0.0026X B,进而可以求出X的数学期望.(2)(i)判断监控生产过程的方法的合理性,重点是考虑一天内抽取的16个零件中,出现尺寸在()3,3μσμσ-+之外的零件的概率是大还是小,若小即合理;(ii)计算ˆˆ,3μσ,剔除()ˆˆˆˆ3,3μσμσ-+之外的数据,算出剩下数据的平均数,即为μ的估计值,剔除()ˆˆˆˆ3,3μσμσ-+之外的数据,剩下数据的样本方差,即为σ的估计值. 【详解】(1)抽取的一个零件的尺寸在()3,3μσμσ-+之内的概率为0.9974,从而零件的尺寸在()3,3μσμσ-+之外的概率为0.0026,故()~16,0.0026X B.因此()()1611010.99740.0408P X P X≥=-==-=.X的数学期望为160.00260.0416EX=⨯=.(2)(i)如果生产状态正常,一个零件尺寸在()3,3μσμσ-+之外的概率只有0.0026,一天内抽取的16个零件中,出现尺寸在()3,3μσμσ-+之外的零件 概率只有0.0408,发生的概率很小.因此一旦发生这种情况,就有理由认为这条生产线在这一天的生产过程 可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查, 可见上述监控生产过程的方法是合理的. (ii )由9.97,0.212x s =≈,得μ的估计值为ˆ9.97μ=,σ的估计值为ˆ0.212σ=, 由样本数据可以看出有一个零件的尺寸在()ˆˆˆˆ3,3μσμσ-+之外, 因此需对当天的生产过程进行检查.剔除()ˆˆˆˆ3,3μσμσ-+之外的数据9.22, 剩下数据的平均数为()1169.979.2210.0215⨯-=, 因此μ的估计值为10.02.122216160.212169.971591.134i i x =∑=⨯+⨯≈,剔除()ˆˆˆˆ3,3μσμσ-+之外的数据9.22, 剩下数据的样本方差为()2211591.1349.221510.020.00815--⨯≈, 因此σ0.0080.09. 【点睛】本题考查正态分布的实际应用以及离散型随机变量的数学期望,正态分布是一种重要的分布,尤其是正态分布的3σ原则,审清题意,细心计算,属中档题.13.(16年全国1)某险种的基本保费为a (单位:元),继续购买该险种的投保人称为续保人,续保人的本年度的保费与其上年度的出险次数的关联如下: 上年度出险次数12 3 4 5≥保费0.85a a1.25a 1.5a1.75a2a设该险种一续保人一年内出险次数与相应概率如下: 一年内出险次数0 1 2 3 4 5≥ 概率0.300.150.200.200.100.05(Ⅰ)求一续保人本年度的保费高于基本保费的概率;(Ⅱ)若一续保人本年度的保费高于基本保费,求其保费比基本保费高出60%的概率;(Ⅲ)求续保人本年度的平均保费与基本保费的比值. 【答案】(Ⅰ)0.55;(Ⅱ)311;(Ⅲ)1.23. 【详解】 试题分析:试题解析:(Ⅰ)设A 表示事件:“一续保人本年度的保费高于基本保费”,则事件A 发生当且仅当一年内出险次数大于1,故()0.20.20.10.050.55.P A =+++=(Ⅱ)设B 表示事件:“一续保人本年度的保费比基本保费高出60%”,则事件B 发生当且仅当一年内出险次数大于3,故()0.10.050.15.P B =+= 又()()P AB P B =,故()()0.153(|).()()0.5511P AB P B P B A P A P A ==== 因此所求概率为3.11(Ⅲ)记续保人本年度的保费为X ,则X 的分布列为1.750.1020.051.23.a a a ⨯+⨯=因此续保人本年度的平均保费与基本保费的比值为1.23 【考点】条件概率,随机变量的分布列、期望 【名师点睛】条件概率的求法:(1)定义法:先求P (A )和P (AB ),再由P (B|A )=()()P AB P A ,求出P (B|A ); (2)基本事件法:当基本事件适合有限性和等可能性时,可借助古典概型概率公式,先求事件A 包含的基本事件数n (A ),再在事件A 发生的条件下求事件B 包含的基本事件数n (AB ),得P (B|A )=()()n AB n A . 求离散型随机变量均值的步骤:(1)理解随机变量X 的意义,写出X 可能取得的全部值;(2)求X 取每个值时的概率;(3)写出X 的分布列;(4)由均值定义求出EX .14.(16年全国2卷)某公司计划购买2台机器,该种机器使用三年后即被淘汰,机器有一易损零件,在购进机器时,可以额外购买这种零件作为备件,每个200元.在机器使用期间,如果备件不足再购买,则每个500元.现需决策在购买机器时应同时购买几个易损零件,为此搜集并整理了100台这种机器在三年使用期内更换的易损零件数,得下面柱状图:以这100台机器更换的易损零件数的频率代替1台机器更换的易损零件数发生的概率,记X 表示2台机器三年内共需更换的易损零件数,n 表示购买2台机器的同时购买的易损零件数.(1)求X 的分布列;(2)若要求()0.5P X n ≤≥,确定n 的最小值;(3)以购买易损零件所需费用的期望值为决策依据,在19n =与20n =之中选其一,应选用哪个? 【答案】(1)见解析. (2)见解析. (3)见解析. 【分析】(1)由已知得X 的可能取值为16,17,18,19,20,21,22,分别求出相应的概率,由此能求出X 的分布列;(2)由X 的分布列求出P (X≤18)=1125,P (X≤19)=1725.由此能确定满足P (X≤n )≥0.5中n 的最小值;(3)购买零件所用费用含两部分,一部分为购买零件的费用,另一部分为备件不足时额外购买的费用,分别求出n=19时,费用的期望和当n=20时,费用的期望,从而得到买19个更合适. 【详解】(1)由柱状图并以频率代替概率可得,一台机器在三年内需更换的易损零件数为8,9,10,11的概率分别为0.2,0.4,0.2,0.2,从而;;; ;;; .所以的分布列为 16171819202122(2)由(1)知,,故的最小值为19.(3)购买零件所用费用含两部分,一部分为购买零件的费用,另一部分为备件不足时额外购买的费用.当n=19时,费用的期望为:19×200+500×0.2+1000×0.08+1500×0.04=4040; 当n=20时,费用的期望为:20×200+500×0.08+1000×0.04=4080. 可知当时所需费用的期望值小于时所需费用的期望值,故应选.考点:离散型随机变量及其分布列15.(2021·云南·模拟预测(理))某工厂为了提高某产品的生产质量引进了一条年产量为100万件的生产线.已知该产品的质量以某项指标值k 为衡量标准,为估算其经济效益,该厂先进行了试生产,并从中随机抽取了100件该产品,统计了每个产品的质量指标值k ,并分成以下5组,其统计结果如下表所示: 质量指标值 [)5,6[)6,7[)7,8[)8,9[]9,10频数163040104试利用该样本的频率分布估计总体的概率分布,并解决下列问题:(注:每组数据取区间的中点值)(1)由频率分布表可认为,该产品的质量指标值k 近似地服从正态分布()2,N μσ,其中μ近似为样本平均数x ,σ近似为样本的标准差s ,并已求得0.82s ≈,记X 表示某天从生产线上随机抽取的10件产品中质量指标值k 在区间(]5.42,7.88之外的个数,求()1P X =及X 的数学期望(精确到0.001);(2)已知每个产品的质量指标值k 与利润y (单位:万元)的关系如下表所示()6,7t ∈质量指标值k [)5,6[)6,7[)7,8[)8,9[]9,10利润y5t3t2tt25t -假定该厂所生产的该产品都能销售出去,且这一年的总投资为500万元,问:该厂能否在一年之内通过销售该产品收回投资?试说明理由.参考数据:若随机变量()2~,Z N μσ,则()()0.6827,220.9545P Z P Z μσμσμσμσ-<≤+=-<≤+=,()9330.9973,0.81860.1651P Z μσμσ-<≤+=≈. 【答案】(1)0.299,1.814; (2)能,理由见解析. 【分析】(1)首先求出样本的平均数,然后根据正态分布求出质量指标k 在区间(]5.42,7.88之内的概率,从而得到质量指标k 在区间(]5.42,7.88之外的概率;然后根据二项分布即可求出答案.(2)首先求出每件产品的平均利润,然后再求平均利润的最大值,从而可求出该生产线的年盈利的最大值,把年利润的最大值与500进行比较即可得出答案. (1)由题意知,样本的平均数为 5.50.16 6.50.37.50.48.50.19.50.047.06x =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=, 所以(](](]27.06 1.647.060.82 5.427.88μσμσ-+=-+=,,,,11(2)()(22)0.818622P k P k P k μσμσμσμσμσμσ-<≤+=-<≤++-<≤+=而.所以质量指标k 在区间(]5.42,7.88之外的概率为0.1814. 因为()~10,0.1814X B ,则1910(1)0.81860.1814100.16510.18140.299P X C ==⨯⨯≈⨯⨯≈, 所以()100.1814 1.814E X =⨯=. (2)由题意知,每件产品的平均利润为2250.1630.320.40.1(5)0.040.2 2.6y t t t t t t t =⨯+⨯+⨯+⨯+-⨯=-+,()6,7t ∈,易知函数20.2 2.6y t t =-+的对称轴为 6.5t =,且二次函数开口向下,。