(新课标)高考数学一轮总复习 第九章 计数原理、概率、随机变量及其分布列 9-7 二项分布、正态分布
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第九单元计数原理、概率、随机变量及其分布课时作业(五十五)第55讲分类加法计数原理与分步乘法计数原理基础热身1.某人有3个电子邮箱,他要发5封不同的电子邮件,则不同的发送方法有()A。
8种B。
15种C.35种D.53种2。
[2017·南阳六校联考]从集合{0,1,2,3,4,5}中任取两个互不相等的数a,b组成复数a+b i,其中虚数有()A。
36个B.30个C.25个D。
20个3.[2017·南昌二模]为便民惠民,某通信运营商推出“优惠卡活动".其内容如下:卡号的前七位是固定的,后四位从“0000”到“9999”共10 000个号码参与该活动,凡卡号后四位带有“6"或“8"的一律作为“优惠卡",则“优惠卡”的个数是()A.1980 B。
4096C。
5904 D.80204.已知函数y=ax2+bx+c,其中a,b,c∈{0,1,2},则不同的二次函数的个数是()A。
256 B.18C.16D.105.[2017·雅安三诊]设a,b,c∈{1,2,3,4,5,6},若以a,b,c为三条边的长可以构成一个等腰(含等边)三角形,则这样的三角形有个。
2024届高考数学大一轮复习配套讲义第九章计数原理与概率随机变量及其分布一、计数原理与概率计数原理是概率论的基础,它通过数学方法统计事件发生的可能性。
常用的计数原理有排列、组合、分支法则等。
1.排列排列是从一组元素中选择若干个元素进行排列,排列可以有重复,也可以没有重复。
排列有两种情况,一种是从n个元素中选取m个进行排列,这种情况下,排列数用P(n,m)表示,计算公式为P(n,m)=n!/(n-m)!;另一种是从n个元素中选取n个进行排列,这种情况下,排列数用P(n,n)表示,计算公式为P(n,n)=n。
2.组合组合是从一组元素中选择若干个元素进行组合,组合不考虑排列顺序,只考虑元素的选取。
从n个元素中选取m个进行组合,组合数用C(n,m)表示,计算公式为C(n,m)=n!/[(n-m)!*m!]。
3.分支法则分支法则是指当一件事情分为若干个步骤时,每个步骤的选择数目是相互独立的,那么整个事情的选择数目就等于每个步骤的选择数目的乘积。
1.随机变量随机变量是概率论中的重要概念,用来描述随机事件的数量特征。
随机变量可以是离散的,也可以是连续的。
离散随机变量取有限或可数个值,连续随机变量取无限个值。
2.离散随机变量的分布列对于离散随机变量X,它的取值用x1、x2、..表示,概率用P(X=xi)表示,离散随机变量的概率分布列可以通过列出所有可能取值和对应的概率进行计算。
3.连续随机变量的密度函数对于连续随机变量X,它的取值无限多,因此不能列出所有可能取值和对应的概率。
连续随机变量的概率可以使用密度函数描述,密度函数是一个非负函数,且积分等于1、连续随机变量的概率可以通过概率密度函数在一些区间上的积分进行计算。
三、常见的离散分布1.二项分布二项分布是一种离散分布,它描述了n个独立重复试验中成功次数的概率分布。
记为B(n,p),其中n表示试验次数,p表示每次试验成功的概率。
二项分布的概率质量函数为P(X=k)=C(n,k)*p^k*(1-p)^(n-k),其中X表示成功次数。
达标63 离散型随机变量的均值与方差、正态分布理编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018年高考数学一轮复习第九章计数原理与概率、随机变量及其分布课时达标63 离散型随机变量的均值与方差、正态分布理)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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课时达标63 离散型随机变量的均值与方差、正态分布理[解密考纲]离散型随机变量及其分布列、均值与方差在高考中一般与排列、组合及古典概型、几何概型、二项分布及超几何分布相结合,以实际问题为背景呈现在三种题型中,难度中等或较大,正态分布一般以选择题或填空题进行考查.一、选择题1.设随机变量ξ服从正态分布N(0,1),若P(ξ〉1)=p,则P(-1<ξ〈0)=( D )A.错误!+p B.1-pC.1-2p D.错误!-p解析:由正态分布的概念可知,当P(ξ>1)=p时,P(0〈ξ<1)=错误!-p,而正态分布曲线关于y轴对称,所以P(-1〈ξ<0)=P(0〈ξ<1)=12-p,故选D.2.某运动员投篮命中率为0.6,他重复投篮5次,若他命中一次得10分,没命中不得分;命中次数为X,得分为Y,则E(X),D(Y)分别为( C )A.0.6,60 B.3,12C.3,120 D.3,1。
2解析:X~B(5,0.6),Y=10X,∴E(X)=5×0。
6=3,D(X)=5×0.6×0。
4=1。
2,D(Y)=100D(X)=120。
9-7 二项分布、正态分布及其应用课时规X 练(授课提示:对应学生用书第331页)A 组 基础对点练1.设随机变量ξ服从正态分布N (μ,σ2),函数f (x )=x 2+4x +ξ没有零点的概率是12,则μ等于( C ) A .1 B .2 C .4D .不能确定解析:当函数f (x )=x 2+4x +ξ没有零点时,Δ=16-4ξ<0,即ξ>4,根据正态曲线的对称性,当函数f (x )=x 2+4x +ξ没有零点的概率是12时,μ=4.2.某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是0.75,连续两天为优良的概率是0.6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率是( A ) A .0.8 B .0.75 C .0.6D .0.453.已知某批零件的长度误差(单位:毫米)服从正态分布N (0,32),从中随机取一件,其长度误差落在区间(3,6)内的概率为( B )(附:若随机变量ξ服从正态分布N (μ,σ2),则P (μ-σ<ξ<μ+σ)=68.26%,P (μ-2σ<ξ<μ+2σ)=95.44%) A .4.56% B .13.59% C .27.18%D .31.74%4.某一部件由三个电子元件按如图方式连接而成,元件1或元件2正常工作,且元件3正常工作,则部件正常工作.设三个电子元件的使用寿命(单位:小时)均服从正态分布N (1 000,502),且各个元件能否正常工作相互独立,那么该部件的使用寿命超过1 000小时的概率为 38.解析:依题意,元件的使用寿命超过1 000小时的概率为12,则该部件的使用寿命超过1 000小时的概率为12×⎣⎢⎡⎦⎥⎤12×12+12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝⎛⎭⎪⎫1-12×12=38.5.设每个工作日甲、乙、丙、丁4人需使用某种设备的概率分别为0.6,0.5,0.5,0.4,各人是否需使用设备相互独立.(1)求同一工作日至少3人需使用设备的概率;(2)X 表示同一工作日需使用设备的人数,求X 的数学期望.解析:设A i 表示事件:同一工作日乙、丙中恰有i 人需使用设备,i =0,1,2,B 表示事件:甲需使用设备,C 表示事件:丁需使用设备,D 表示事件:同一工作日至少3人需使用设备.(1)D =A 1BC +A 2B +A 2B -C ,P (B )=0.6,P (C )=0,4,P (A i )=C i 2×0.52,i =0,1,2,所以P (D )=P (A 1BC +A 2B +A 2B -C ) =P (A 1BC )+P (A 2B )+P (A 2B -C ) =P (A 1)P (B )P (C )+P (A 2)P (B )+P (A 2)P (B -)P (C )=0.31.(2)X 的可能取值为0,1,2,3,4,则有P (X =0)=P (B -A 0C -)=P (B -)P (A 0)P (C -)=(1-0.6)×0.52×(1-0.4)=0.06,P (X =1)=P (BA 0C -+B -A 0C +B -A 1C -)=P (B )P (A 0)P (C -)+P (B -)P (A 0)P (C )+P (B -)P (A 1)P (C -)=0.6×0.52×(1-0.4)+(1-0.6)×0.52×0.4+(1-0.6)×2×0.52×(1-0.4)=0.25,P (X =2)=1-P (X =0)-P (X =1)-P (X =3)-P (X =4)=1-0.06-0.25-0.25-0.06=0.38,P (X =3)=P (D )-P (X =4)=0.25,P (X =4)=P (A 2BC )=P (A 2)P (B )P (C )=0.52×0.6×0.4=0.06. X 的分布列为P 0.06 0.25 0.38 0.25 0.06数学期望E (X )=0×P (X =0)+1×P (X =1)+2×P (X =2)+3×P (X =3)+4×P (X =4) =0.25+2×0.38+3×0.25+4×0.06=2.6.从某企业生产的某种产品中抽取500件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频率分布直方图:(1)求这500件产品质量指标值的样本平均数x -和样本方差s 2(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(2)由直方图可以认为,这种产品的质量指标值Z 服从正态分布N (μ,σ2),其中μ近似为样本平均数x -,σ2近似为样本方差s 2. ①利用该正态分布,求P (187.8<Z <212.2);②某用户从该企业购买了100件这种产品,记X 表示这100件产品中质量指标值位于区间(187.8,212.2)的产品件数.利用①的结果,求EX . 附:150≈12.2.若Z ~N (μ,σ2),则P (μ-σ<Z <μ+σ)=0.682 6,P (μ-2σ<Z <μ+2σ)=0.954 4. 解析:(1)抽取产品的质量指标值的样本平均数x -和样本方差s 2分别为x -=170×0.02+180×0.09+190×0.22+200×0.33+210×0.24+220×0.08+230×0.02=200,s 2=(-30)2×0.02+(-20)2×0.09+(-10)2×0.22+0×0.33+102×0.24+202×0.08+302×0.02=150.(2)①由(1)知,Z ~N (200,150),从而P (187.8<Z <212.2)=P (200-12.2<Z <200+12.2)=0.682 6.②由①知,一件产品的质量指标值位于区间(187.8,212.2)的概率为0.682 6,依题意知X ~B (100,0.682 6),所以EX =100×0.682 6=68.26.B 组 能力提升练1.某校在高三第一次模拟考试中约有1 000人参加考试,其数学考试成绩近似服从正态分布,即X ~N (100,a 2)(a >0),试卷满分为150分,统计结果显示数学考试成绩不及格(低于90分)的人数占总人数的110,则此次数学考试成绩在100分到110分(包含100分和110分)之间的人数约为( A ) A .400 B .500 C .600D .8002.已知随机变量X 服从正态分布N (5,4),且P (X >k )=P (X <k -4),则k 的值为( B ) A .6 B .7 C .8D .93.某小区有1 000户,各户每月的用电量近似服从正态分布N (300,102),则用电量在320度以上的户数约为( B )(参考数据:若随机变量ξ服从正态分布N (μ,σ2),则P (μ-σ<ξ≤μ+σ)=68.26%,P (μ-2σ<ξ≤μ+2σ)=95.44%,P (μ-3σ<ξ≤μ+3σ)=99.74%)A .17B .23C .34D .464.一个盒子里有6支好晶体管,4支坏晶体管,任取两次,每次取一支,每次取后不放回,已知第一支是好晶体管,则第二支也是好晶体管的概率为( D ) A.23 B .512 C.79D .595.在如图所示的正方形中随机投掷10 000个点,则落入阴影部分(曲线C 为正态分布N (-1,1)的密度曲线)的点的个数的估计值为( B )(附:若X ~N (μ,σ2),则P (μ-σ<X ≤μ+σ)=0.682 6,P (μ-2σ<X ≤μ+2σ)=0.954 4) A .1 193 B .1 359 C .2 718D .3 4136.甲罐中有5个红球,2个白球和3个黑球,乙罐中有4个红球,3个白球和3个黑球.先从甲罐中随机取出一球放入乙罐,分别以A 1,A 2和A 3表示由甲罐取出的球是红球,白球和黑球的事件;再从乙罐中随机取出一球,以B 表示由乙罐取出的球是红球的事件,则下列结论中正确的是②④.(写出所有正确结论的序号) ①P (B )=25;②P (B |A 1)=511;③事件B 与事件A 1相互独立; ④A 1,A 2,A 3是两两互斥的事件;⑤P (B )的值不能确定,它与A 1,A 2,A 3中哪一个发生都有关. 解析:由题意知A 1,A 2,A 3是两两互斥的事件,P (A 1)=510=12,P (A 2)=210=15,P (A 3)=310,P (B |A 1)=12×51112=511,P (B |A 2)=411,P (B |A 3)=411,而P (B )=P (A 1B )+P (A 2B )+P (A 3B )=P (A 1)P (B |A 1)+P (A 2)P (B |A 2)+P (A 3)P (B |A 3) =12×511+15×411+310×411=922. 7.袋中有三个白球,两个黑球,现每次摸出一个球,不放回地摸取两次,则在第一次摸到黑球的条件下,第二次摸到白球的概率为 34.解析:记事件A 为“第一次摸到黑球”,事件B 为“第二次摸到白球”,则事件AB 为“第一次摸到黑球、第二次摸到白球”,依题意知P (A )=25,P (AB )=25×34=310,∴在第一次摸到黑球的条件下,第二次摸到白球的概率是P (B |A )=P AB P A =34.8.某学校学生会组织部分同学,用“10分制”随机调查“阳光”社区人们的幸福度,现从调查人群中随机抽取16名,如图所示的茎叶图记录了他们的幸福度分数(以小数点前的一位数字为茎,小数点后一位数字为叶).(1)指出这组数据的众数和中位数;(2)若幸福度不低于9.5分,则称该人的幸福度为“极幸福”.求从这16人中随机选取3人,至多有1人是“极幸福”的概率;(3)以这16人的样本数据来估计整个社区的总体数据,若从该社区(人数很多)任选3人,记ξ表示抽到“极幸福”的人数,求ξ的分布列及数学期望.解析:(1)众数:8.6;中位数:8.75.(2)设A i (i =0,1,2,3)表示所取3人中有i 个人是“极幸福”,至多有1人是“极幸福”记为事件A ,则P (A )=P (A 0)+P (A 1)=C 312C 316+C 14C 212C 316=121140.(3)ξ的所有可能取值为0,1,2,3.则ξ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫3,14, P (ξ=k )=C k 3⎝ ⎛⎭⎪⎫14k ⎝ ⎛⎭⎪⎫343-k,k =0,1,2,3. ξ的分布列为:所以E (ξ)=3×14=0.75.9.挑选空军飞行员可以说是“万里挑一”,需要通过五关:目测、初检、复检、文考(文化考试)、政审.若某校甲、乙、丙三位同学都顺利通过了前两关,根据分析知甲、乙、丙三位同学能通过复检关的概率分别是0.5,0.6,0.75,能通过文考关的概率分别是0.6,0.5,0.4,由于他们平时表现较好,都能通过政审关,若后三关之间通过与否没有影响. (1)求甲、乙、丙三位同学中恰好有一人通过复检的概率; (2)设只要通过后三关就可以被录取,求录取人数X 的分布列.解析:(1)设A ,B ,C 分别表示事件“甲、乙、丙通过复检”,则所求概率P =P (A B -C -)+P (A -B C -)+P (A -B -C )=0.5×(1-0.6)×(1-0.75)+(1-0.5)×0.6×(1-0.75)+(1-0.5)×(1-0.6)×0.75=0.275.(2)甲被录取的概率为P 甲=0.5×0.6=0.3, 同理P 乙=0.6×0.5=0.3,P 丙=0.75×0.4=0.3.∴甲、乙、丙每位同学被录取的概率均为0.3,故可看成是独立重复试验,即X ~B (3,0.3),X的可能取值为0,1,2,3,其中P(X=k)=C k3(0.3)k·(1-0.3)3-k. 故P(X=0)=C03×0.30×(1-0.3)3=0.343,P(X=1)=C13×0.3×(1-0.3)2=0.441,P(X=2)=C23×0.32×(1-0.3)=0.189,P(X=3)=C33×0.33=0.027,故X的分布列为。