答案第36讲 二项分布及其应用、正态分布--高考数学习题和答案
- 格式:pdf
- 大小:406.06 KB
- 文档页数:8
高中数学:二项分布、正态分布及其应用练习1.设X ~N (μ1,σ21),Y ~N (μ2,σ22),这两个正态分布密度曲线如图所示.下列结论中正确的是( C )A .P (Y ≥μ2)≥P (Y ≥μ1)B .P (X ≤σ2)≤P (X ≤σ1)C .对任意正数t ,P (X ≤t )≥P (Y ≤t )D .对任意正数t ,P (X ≥t )≥P (Y ≥t ) 解析:由题图可知μ1<0<μ2,σ1<σ2, ∴P (Y ≥μ2)<P (Y ≥μ1),故A 错 ; P (X ≥σ2)>P (X ≤σ1),故B 错; 当t 为任意正数时,由题图可知 P (X ≤t )≥P (Y ≤t ),而P (X ≤t )=1-P (X ≥t ),P (Y ≤t )=1-P (Y ≥t ), ∴P (X ≥t )≤P (Y ≥t ),故C 正确,D 错.2.(福建厦门模拟)袋中装有2个红球,3个黄球,有放回地抽取3次,每次抽取1球,则3次中恰有2次抽到黄球的概率是( D )A.25B.35C.18125D.54125解析:袋中装有2个红球,3个黄球,有放回地抽取3次,每次抽取1球,每次取到黄球的概率P 1=35,∴3次中恰有2次抽到黄球的概率是P =C 23⎝ ⎛⎭⎪⎫352⎝ ⎛⎭⎪⎫1-35=54125. 3.(河北唐山模拟)甲乙等4人参加4×100米接力赛,在甲不跑第一棒的条件下,乙不跑第二棒的概率是( D )A.29 B.49C.23 D.79解析:甲不跑第一棒共有A13·A33=18种情况,甲不跑第一棒且乙不跑第二棒共有两类:(1)乙跑第一棒,共有A33=6种情况;(2)乙不跑第一棒,共有A12·A12·A22=8种情况,∴甲不跑第一棒的条件下,乙不跑第二棒的概率为6+818=79.故选D.4.(山东淄博一模)设每天从甲地去乙地的旅客人数为随机变量X,且X~N(800,502).则一天中从甲地去乙地的旅客人数不超过900的概率为(A)(参考数据:若X~N(μ,σ2),有P(μ-σ<X≤μ+σ)=0.682 6,P(μ-2σ<X≤μ+2σ)=0.954 4,P(μ-3σ<X≤μ+3σ)=0.997 4)A.0.977 2 B.0.682 6C.0.997 4 D.0.954 4解析:∵X~N(800,502),∴P(700≤X≤900)=0.954 4,∴P(X>900)=1-0.954 42=0.022 8,∴P(X≤900)=1-0.022 8=0.977 2.故选A.5.甲、乙两个小组各10名学生的英语口语测试成绩如下(单位:分).甲组:76,90,84,86,81,87,86,82,85,83乙组:82,84,85,89,79,80,91,89,79,74现从这20名学生中随机抽取一人,将“抽出的学生为甲组学生”记为事件A;“抽出的学生的英语口语测试成绩不低于85分”记为事件B,则P(AB),P(A|B)的值分别是(A)A.14,59 B.14,49C.15,59 D.15,49解析:由题意知,P(AB)=1020×510=14,根据条件概率的计算公式得P(A|B)=P(AB)P(B)=14920=59.6.为向国际化大都市目标迈进,某市今年新建三大类重点工程,它们分别是30项基础设施类工程、20项民生类工程和10项产业建设类工程.现有3名民工相互独立地从这60个项目中任选一个项目参与建设,则这3名民工选择的项目所属类别互异的概率是( D )A.12B.13C.14D.16解析:记第i 名民工选择的项目属于基础设施类、民生类、产业建设类分别为事件A i ,B i ,C i ,i =1,2,3.由题意,事件A i ,B i ,C i (i =1,2,3)相互独立,则P (A i )=3060=12,P (B i )=2060=13,P (C i )=1060=16,i =1,2,3,故这3名民工选择的项目所属类别互异的概率是P =A 33P (A i B i C i )=6×12×13×16=16.7.位于坐标原点的一个质点P 按下述规则移动:质点每次移动一个单位,移动的方向为向上或向右,并且向上、向右移动的概率都是12.质点P 移动五次后位于点(2,3)的概率是516.解析:由于质点每次移动一个单位,移动的方向为向上或向右,移动五次后位于点(2,3),所以质点P 必须向右移动两次,向上移动三次,故其概率为C 35⎝ ⎛⎭⎪⎫123·⎝ ⎛⎭⎪⎫122=C 35⎝ ⎛⎭⎪⎫125=C 25⎝ ⎛⎭⎪⎫125=516. 8.(江西南昌模拟)口袋中装有大小形状相同的红球2个,白球3个,黄球1个,甲从中不放回地逐一取球,已知第一次取得红球,则第二次取得白球的概率为35.解析:口袋中装有大小形状相同的红球2个,白球3个,黄球1个,甲从中不放回地逐一取球,设事件A 表示“第一次取得红球”,事件B 表示“第二次取得白球”,则P (A )=26=13,P (AB )=26×35=15,∴第一次取得红球后,第二次取得白球的概率为P (B |A )=P (AB )P (A )=1513=35.9.如图,四边形EFGH 是以O 为圆心,半径为1的圆的内接正方形.将一颗豆子随机地扔到该圆内,用A 表示事件“豆子落在正方形EFGH 内”,B 表示事件“豆子落在扇形OHE (阴影部分)内”,则P (B |A )=14.解析:由题意可得,事件A发生的概率P(A)=S正方形EFGHS圆O=2×2π×12=2π.事件AB表示“豆子落在△EOH内”,则P(AB)=S△EOHS圆O=12×12π×12=12π,故P(B|A)=P(AB)P(A)=12π2π=14.10.某一部件由三个电子元件按如图所示方式连接而成,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(1000,502),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3 8.解析:设元件1,2,3的使用寿命超过1 000小时的事件分别记为A,B,C,显然P(A)=P(B)=P(C)=12,∴该部件的使用寿命超过1 000小时的事件为(A B+A B+AB)C,∴该部件的使用寿命超过1 000小时的概率P=⎝⎛⎭⎪⎫12×12+12×12+12×12×12=38.11.(2014·新课标Ⅰ)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s2(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s2.(ⅰ)利用该正态分布,求P(187.8<Z<212.2);(ⅱ)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(ⅰ)的结果,求E(X).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:(1)抽取产品的质量指标值的样本平均数x和样本方差s2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,s2=(-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)(ⅰ)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.(ⅱ)由(ⅰ)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E(X)=100×0.682 6=68.26.12.(广东顺德一模)某市市民用水拟实行阶梯水价,每人月用水量不超过w立方米的部分按4元/立方米收费,超出w立方米的部分按10元/立方米收费,从该市随机调查了100位市民,获得了他们某月的用水量数据,整理得到如下频率分布直方图,并且前四组频数成等差数列.(1)求a ,b ,c 的值及居民月用水量在2~2.5内的频数;(2)根据此次调查,为使80%以上居民月用水价格为4元/立方米,应将w 定为多少?(精确到小数点后2位)(3)若将频率视为概率,现从该市随机调查3名居民的月用水量,将月用水量不超过2.5立方米的人数记为X ,求其分布列及均值.解:(1)∵前四组频数成等差数列, ∴所对应的频率组距也成等差数列,设a =0.2+d ,b =0.2+2d ,c =0.2+3d ,∴0.5(0.2+0.2+d +0.2+2d +0.2+3d +0.2+d +0.1+0.1+0.1)=1, 解得d =0.1,∴a =0.3,b =0.4,c =0.5.居民月用水量在2~2.5内的频率为0.5×0.5=0.25. 居民月用水量在2~2.5内的频数为0.25×100=25. (2)由题图及(1)可知,居民月用水量小于2.5的频率为0.7<0.8, ∴为使80%以上居民月用水价格为4元/立方米, 应规定w =2.5+0.10.15×0.5≈2.83.(3)将频率视为概率,设A (单位:立方米)代表居民月用水量, 可知P (A ≤2.5)=0.7, 由题意,X ~B (3,0.7),P (X =0)=C 03×0.33=0.027, P (X =1)=C 13×0.32×0.7=0.189, P (X =2)=C 23×0.3×0.72=0.441, P (X =3)=C 33×0.73=0.343.∴X 的分布列为X12 3P 0.0270.1890.4410.343∵X~B(3,0.7),∴E(X)=np=2.1.13.(广东茂名一模)设X~N(1,1),其正态分布密度曲线如图所示,那么向正方形ABCD中随机投掷10 000个点,则落入阴影部分的点的个数的估计值是(D)(注:若X~N(μ,σ2),则P(μ-σ<X<μ+σ)=68.26%,P(μ-2σ<X<μ+2σ)=95.44%)A.7 539 B.6 038C.7 028 D.6 587解析:∵X~N(1,1),∴μ=1,σ=1.∵P(μ-σ<X<μ+σ)=68.26%,∴P(0<X<2)=68.26%,则P(1<X<2)=34.13%,∴阴影部分的面积为1-0.341 3=0.658 7.∴向正方形ABCD中随机投掷10 000个点,则落入阴影部分的点的个数的估计值是10 000×0.658 7=6 587.故选D.14.(金华一中模拟)春节放假,甲回老家过节的概率为13,乙、丙回老家过节的概率分别为14,15.假定三人的行动相互之间没有影响,那么这段时间内至少1人回老家过节的概率为(B)A.5960 B.35C.12 D.160解析:“甲、乙、丙回老家过节”分别记为事件A,B,C,则P(A)=13,P(B)=14,P(C)=15,所以P(A)=23,P(B)=34,P(C)=45.由题知A,B,C为相互独立事件,所以三人都不回老家过节的概率P(A B C)=P(A)P(B)P(C)=23×34×45=25,所以至少有一人回老家过节的概率P=1-25=35.15.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A1,A2和A3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)=2 5;②P(B|A1)=5 11;③事件B与事件A1相互独立;④A1,A2,A3是两两互斥的事件;⑤P(B)的值不能确定,它与A1,A2,A3中哪一个发生都有关.解析:由题意知A1,A2,A3是两两互斥的事件,P(A1)=510=12,P(A2)=210=15,P(A3)=310,P(B|A1)=12×51112=511,由此知,②正确;P(B|A2)=411,P(B|A3)=411,而P(B)=P(A1B)+P(A2B)+P(A3B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)+P(A3)P(B|A3)=12×511+15×411+310×411=922.由此知①③⑤不正确;A1,A2,A3是两两互斥事件,④正确,故答案为②④.16.(河北石家庄新华模拟)“过大年,吃水饺”是我国不少地方过春节的一大习俗.2018年春节前夕,A市某质检部门随机抽取了100包某种品牌的速冻水饺,检测其某项质量指标值,所得频率分布直方图如下:(1)求所抽取的100包速冻水饺该项质量指标值的样本平均数x(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(2)①由直方图可以认为,速冻水饺的该项质量指标值Z 服从正态分布N (μ,σ2),利用该正态分布,求Z 落在(14.55,38.45)内的概率;②将频率视为概率,若某人从某超市购买了4包这种品牌的速冻水饺,记这4包速冻水饺中这种质量指标值位于(10,30)内的包数为X ,求X 的分布列和数学期望.附:计算得所抽查的这100包速冻水饺的质量指标值的标准差为σ=142.75≈11.95; 若ξ~N (μ,σ2),则P (μ-σ<ξ≤μ+σ)=0.682 6,P (μ-2σ<ξ≤μ+2σ)=0.954 4.解:(1)所抽取的100包速冻水饺该项质量指标值的平均数x =5×0.1+15×0.2+25×0.3+35×0.25+45×0.15=26.5.(2)①∵Z 服从正态分布N (μ,σ2),且μ=26.5,σ≈11.95,∴P (14.55<Z <38.45)=P (26.5-11.95<Z <26.5+11.95)=0.682 6, ∴Z 落在(14.55,38.45)内的概率是0.682 6. ②根据题意得X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫4,12,P (X =0)=C 04⎝ ⎛⎭⎪⎫124=116; P (X =1)=C 14⎝ ⎛⎭⎪⎫124=14; P (X =2)=C 24⎝ ⎛⎭⎪⎫124=38; P (X =3)=C 34⎝ ⎛⎭⎪⎫124=14; P (X =4)=C 44⎝ ⎛⎭⎪⎫124=116. ∴X 的分布列为X 0 1 2 3 4 P116143814116∴E (X )=4×12=2.。
二项分布及其应用、正态分布作者:余树宝来源:《数学金刊·高考版》2015年第02期二项分布与正态分布是常见的随机变量概率分布模型,也是高考理科数学的必考内容之一. 纵观历年的高考试题,有关二项分布与正态分布的问题,尤其是二项分布的问题经常在解答题中出现,因此重视此类问题的解决非常重要.重点难点重点:理解n次独立重复试验模型及二项分布,并能解决一些简单的实际问题;了解正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义.难点:正确判断随机变量的概率分布模型;正确应用二项分布、正态分布等有关知识解决生产、生活中的实际问题.方法突破1. 判断随机变量的概率分布是否为二项分布模型,首先要判断随机试验是否为独立重复试验,此时就要看每次试验的条件是否相同,如果不同,那么某事件发生的次数X不会服从二项分布.因此,二项分布只有事件满足以下条件时才能适用:(1)每次试验的结果只有一种并且是相互对立的,如正面或反面,活着或死亡等.(2)如果某一事件发生的概率为p,那么其对立事件发生的概率为1-p. 在实际计算中,p 是从大量观察中获得的比较稳定的数值.(3)在相同的条件下进行n次试验,并且每次试验的结果是相互独立的,即每次试验的结果是不会受到其他试验结果影响的,就像要求疾病无家族性、无传染性等.2. 二项分布B(n,p)中有两个参数,一个是独立重复试验的总次数n,另一个是每次试验中某事件A发生的概率p. 正确解决二项分布问题首先要准确地确定好这两个量.3. 若随机变量X∽B(n,p),则P(X=k)=Cknpk(1-p)n-k(k=0,1,2,…,n),它恰好是(q+p)n的二项展开式中的第k+1项(其中q=1-p),故名二项分布. 其分布列为:其数学期望与方差可直接由E(X)=np,D(X)=np(1-p)来进行计算,这样可以大大减少运算量,提高解题速度.4. 正态分布由参数μ,σ唯一确定,如果随机变量ξ∽N(μ,σ2),那么根据定义有:μ=E(ξ),σ=D(ξ). 正态曲线具有以下性质:(1)曲线在x轴的上方,与x轴不相交,曲线与x轴之间的面积为1.(2)曲线关于直线x=μ对称,且曲线在x=μ处达到峰值■.(3)当xμ时,曲线下降. 并且当曲线向左、右两边无限延伸时,以x轴为渐近线,向它无限靠近.(4)当μ一定时,曲线的形状由σ确定. σ越大,曲线越“矮胖”,表示总体越分散;σ越小,曲线越“瘦高”,表示总体的分布越集中.应用数形结合的思想方法理解以上四条性质并进行解题非常关键和有效.典例精讲■例1 (2014年高考辽宁卷)一家面包房根据以往某种面包的销售记录,绘制了日销售量的频率分布直方图,如图1所示.■图1将日销售量落入各组的频率视为概率,并假设每天的销售量相互独立.(1)求在未来连续3天里,有连续2天的日销售量都不低于100个且另1天的日销售量低于50个的概率;(2)用X表示在未来3天里日销售量不低于100个的天数,求随机变量X的分布列,期望E(X)及方差D(X).思索此题(2)问中的X是服从二项分布的,原因是题设中告诉我们每天的销售量相互独立,且由(1)问知“每天的销售量不低于100个”发生的概率为0.6,符合二项分布的应用条件,可判定X是服从二项分布的. 于是由P(X=k)=Cknpk(1-p)n-k(k=0,1,2,…,n)可求X取每一个值的概率,从而进一步得到分布列. 其数学期望与方差可直接由E(X)=np,D(X)=np(1-p)进行计算,方便快捷.破解(1)设A1表示事件“日销售量不低于100个”,A2表示事件“日销售量低于50个”,B表示事件“在未来连续3天里有连续2天日销售量不低于100个且另1天销售量低于50个”. 因此P(A1)=(0.006+0.004+0.002)×50=0.6,P(A2)=0.003×50=0.15,P(B)=0.6×0.6×0.15×2=0.108.(2)X可能取的值为0,1,2,3,相应的概率分别为:P(X=0)=C03·(1-0.6)3=0.064,P(X=1)=C13·0.6(1-0.6)2=0.288,P(X=2)=C23·0.62(1-0.6)=0.432,P(X=3)=C33·0.63=0.216.故X的分布列为:■因为X∽B(3,0.6),所以期望E(X)=3×0.6=1.8,方差D(X)=3×0.6×(1-0.6)=0.72.■例2 某人参加射击,击中目标的概率是■.(1)设ξ1为他射击6次击中目标的次数,求随机变量ξ1的分布列;(2)设ξ2为他射击1次击中目标的次数,求随机变量ξ2的分布列;(3)设η为他第一次击中目标时所需要射击的次数,求η的分布列;(4)若他连续射击6次,设X为他第一次击中目标前射击的次数,求X的分布列;(5)设他只有6颗子弹,若他击中目标,则不再射击,否则子弹打完,求他射击次数Y 的分布列.思索此题有五个小问,涉及五个随机变量,其中(1)中的变量ξ1服从的是二项分布,因为6次射击相当于6次独立重复试验,每次试验“击中目标”的概率都是■,所以射击6次击中目标的次数ξ1服从二项分布;(2)问中ξ2服从的是两点分布(又称0-1分布),关于两点分布与二项分布的关系,事实上,两点分布是一种特殊的二项分布,即是n=1的二项分布;其他三个小问中变量η,X,Y服从的不是二项分布,它们虽然都表示射击的次数,但它们各自表示的意义是不一样的,所以解题时要正确理解.破解(1)随机变量ξ1服从二项分布B6,■,则P(ξ=k)=C■■■k·■6-k(k=0,1,2,3,4,5,6),故ξ1的分布列为:■■(2)随机变量ξ2服从两点分布B1,■,故ξ2的分布列为:■(3)设η=k,表示他前k-1次未击中目标,而在第k次射击时击中目标,则η的取值为全体正整数1,2,3,…,则P(η=k)=■k-1·■ (k=0,1,2,3,…). 故η的分布列为:■(4)设X=k表示前k次未击中目标,而第k+1次击中目标,X的取值为0,1,2,3,4,5,当X=6时,表示射击6次均未击中目标,则P(X=k)=■k·■(k=0,1,2,3,4,5),而P(X=6)=■6. 故X的分布列为:■(5)设Y=k,表示前k-1次未击中,而第k次击中,k=1,2,3,4,5,所以P(Y=k)=■k-1·■(k=1,2,3, 4,5);而Y=6表示前5次未击中,第6次可以击中,也可以未击中,所以P(Y=6)=■5. 故Y的分布列为:■■例3 如果X∽B20,■,则使P(X=k)取最大值的k的值是_______.思索问题的解决没有必要分别求出X取0,1,2,…,20时的概率,如果那样做的话,运算量显然是巨大的. 应该去考虑比值■=■·■=1+■,当kP(X=k),即概率随k值的增大而增大;当k>(n+1)p-1时,P(X=k+1)破解由已知可得■=■=■×■≥1,得k≤6. 所以当k≤6时,P(X=k+1)≥P(X=k);当k>6时,P(X=k+1)■例4 在某市组织的一次数学竞赛中,全体参赛学生的成绩近似地服从正态分布N(60,100),已知成绩在90分以上的学生有13人.(1)求此次参加竞赛的学生总数共有多少人;(2)若计划奖励竞赛成绩排在前228名的学生,问:受奖学生的分数线是多少?思索我们知道,正态密度函数φμ,σ(x)=■e■,若X∽N(μ,σ2),则对于任意a>0,P(μ-a破解设学生的得分为随机变量X,X∽N(60,100),则μ=60,σ=10.(1)P(3090)=■[1-P(30(2)成绩排在前228名的学生数占总数的0.0228. 设分数线为x0,则P(X≥x0)=0.0228,所以P(120-x01. 甲、乙两人进行乒乓球比赛,比赛采取五局三胜制,无论哪一方先胜三局则比赛结束,假定甲每局比赛获胜的概率均为■,则甲以3∶1的比分获胜的概率为()A. ■B. ■C. ■D. ■2. 在高三的一个班中,有■的学生数学成绩优秀,若从班中随机找出5名学生,那么数学成绩优秀的学生数ξ~B5,■,则使P(ξ=k)取最大值的k的值为()A. 0?摇?摇?摇?摇?摇?摇B. 1?摇?摇?摇C. 2 ?摇?摇D. 33. 已知三个正态分布密度函数fi(x)=■e■(x∈R,i=1,2,3)的图象如图2所示,则()A. μ1σ3?摇?摇B. μ1>μ2=μ3,σ1=σ2C. μ1=μ2D. μ1■图24. 某篮球队与其他6支篮球队依次进行6场比赛,每场均决出胜负,设这支篮球队与其他篮球队比赛胜场的事件是独立的,并且胜场的概率是■.(1)求这支篮球队首次胜场前已经负了两场的概率;(2)求这支篮球队在6场比赛中恰好胜了3场的概率;(3)求这支篮球队在6场比赛中胜场数的期望和方差.5. 在某次数学考试中,考生的成绩X服从正态分布,即X∽N(100,100),已知满分为150分.(1)试求考试成绩X位于区间(80,120]内的概率;(2)若这次考试共有2000名考生参加,试估计这次考试及格(不小于90分)的人数.1. A2. B3. D4. (1)■ (2)■(3)E(X)=6×■=2,D(X)=6×■×1-■=■.5. (1)0.9544 (2)1683人■。
高中数学教案学案二项分布及其应用学习目标: 1.了解条件概率和两个事件相互独立的概念.2.理解n 次独立重复试验的模型及二项分布.3.能解决一些简单的实际问题.1.条件概率及其性质(1)设A ,B 为两个事件,且P (A )>0,称P (B |A )=P (AB )P (A )为在事件A 发生的条件下,事件B 发生的条件概率.(2)条件概率具有的性质:①__________________;②如果B 和C 是两个互斥事件,则P (B ∪C |A )=________________.2.相互独立事件(1)设A ,B 为两个事件,若P (AB )=P (A )P (B ),则称事件A 与事件B ____________.(2)若A 与B 相互独立,则P (B |A )=______,P (AB )=________________=________________.(3)若A 与B 相互独立,则________________,________________,________________也都相互独立.(4)若P (AB )=P (A )P (B ),则________________.3.二项分布(1)独立重复试验是指在相同条件下可重复进行的,各次之间相互独立的一种试验,在这种试验中每一次试验只有两种结果,即要么发生,要么不发生,且任何一次试验中发生的概率都是一样的.(2)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____________.1.两人独立地破译一个密码,他们能译出的概率分别为15,14,则密码被译出的概率为( )A .0.45B .0.05C .0.4D .0.62.(2011·三明月考)一学生通过一种英语听力测试的概率是12,他连续测试两次,那么其中恰有一次通过的概率是( )A.14B.13C.12D.343.已知随机变量X 服从二项分布X ~B ⎝⎛⎭⎫6,13,则P (X =2)等于( ) A.1316 B.4243 C.13243 D.802434.已知P (AB )=310,P (A )=35,则P (B |A )等于( ) A.950 B.12 C.910 D.145.(2011·临沂调研)一次测量中出现正误差和负误差的概率都是12,在5次测量中至少3次出现正误差的概率是( )A.516B.58C.23D.12考点一 条件概率例1 在100件产品中有95件合格品,5件不合格品.现从中不放回地取两次,每次任取一件.试求:(1)第一次取到不合格品的概率;(2)在第一次取到不合格品后,第二次再次取到不合格品的概率.举一反三1 1号箱中有2个白球和4个红球,2号箱中有5个白球和3个红球,现随机地从1号箱中取出一球放入2号箱,然后从2号箱随机取出一球,问:(1)从1号箱中取出的是红球的条件下,从2号箱取出红球的概率是多少?(2)从2号箱取出红球的概率是多少?考点二 相互独立事件例2 (2011·宁波模拟)甲、乙两名射击运动员,分别对一目标射击一次,甲射中的概率为0.8,乙射中的概率为0.9,求(1)两人都射中的概率;(2)两人中恰有一人射中的概率;(3)两人中至少一人射中的概率;(4)两人中至多一人射中的概率.举一反三2 甲、乙、丙三人分别独立做一道题,甲做对的概率是12,三人都做对的概率是124,三人全做错的概率是14. (1)求乙、丙两人各自做对这道题的概率;(2)求甲、乙、丙三人恰有一人做对这道题的概率.考点三 独立重复试验与二项分布例3 (2010·天津汉沽一中月考)将一个半径适当的小球放入如图所示的容器最上方的入口处,小球将自由下落,小球在下落过程中,将3次遇到黑色障碍物,最后落入A 袋或B 袋中,已知小球每次遇到黑色障碍物时向左、右两边下落的概率都是12. (1)求小球落入A 袋中的概率P (A );(2)在容器入口处依次放入4个小球,记ξ为落入A 袋中小球的个数,试求ξ=3的概率.举一反三3 粒子A 位于数轴x =0处,粒子B 位于数轴x =2处,这两颗粒子每隔1秒钟向左或向右移动一个单位,设向右移动的概率为23,向左移动的概率为13. (1)求4秒后,粒子A 在点x =2处的概率;(2)求2秒后,粒子A 、B 同时在x =2处的概率.。
专题十一 概率与统计第三十六讲二项分布及其应用、正态分布一、选择题1.(2015湖北)设211(,)XN μσ,222(,)Y N μσ,这两个正态分布密度曲线如图所示.下列结论中正确的是A .21()()P Y P Y μμ≥≥≥B .21()()P X P X σσ≤≤≤C .对任意正数t ,()()P X t P Y t ≤≥≤D .对任意正数t ,()()P X t P Y t ≥≥≥2.(2015山东)已知某批零件的长度误差(单位:毫米)服从正态分布2(0,3)N ,从中随机取一件,其长度误差落在区间(3,6)内的概率为(附:若随机变量ξ服从正态分布2(,)N μσ,则()68.26%P μσξμσ-<<+=,(22)95.44%P μσξμσ-<<+=)A .4.56%B .13.59%C .27.18%D .31.74%3.(2014新课标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 .0.8B .0.75C .0.6D .0.45 4.(2011湖北)已知随机变量ξ服从正态分布()2,2σN ,且()8.04=<ξP ,则()=<<20ξPA .6.0B .4.0C .3.0D .2.0二、填空题5.(2017新课标Ⅱ)一批产品的二等品率为0.02,从这批产品中每次随机取一件,有放回地抽取100次,表示抽到的二等品件数,则DX = .6.(2016四川)同时抛掷两枚质地均匀的硬币,当至少有一枚硬币正面向上时,就说这次试验成功,则在2次试验中成功次数X 的均值是 .7.(2015广东)已知随机变量X 服从二项分布(),n p B ,若()30E X =,()20D X =,则p = .8.(2012新课标)某一部件由三个电子元件按下图方式连接而成,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。
高中数学二项分布及其应用知识点+练习二项分布及其应用要求层次重难点条件概率A 了解条件概率和两个事件相互独立的概念,理解n 次独立重复试验的模型及二项分布,并能解决一些简单的实际问题.事件的独立性A n 次独立重复试验与二项分布B(一) 知识内容条件概率对于任何两个事件A 和B ,在已知事件A 发生的条件下,事件B 发生的概率叫做条件概率,用符号“(|)P B A ”来表示.把由事件A 与B 的交(或积),记做D A B =(或D AB =).(二)典例分析:【例1】 在10个球中有6个红球,4个白球(各不相同),不放回的依次摸出2个球,在第1次摸出红球的条件下,第2次也摸出红球的概率是( )A .35B .23C .59D .13【例2】 某地区气象台统计,该地区下雨的概率是415,刮风的概率是215,既刮风又下雨的概率是条件概率事件的独立性独立重复实验二项分布高考要求例题精讲知识框架二项分布及其应用板块一:条件概率1,10设A=“刮风”,B=“下雨”,求()(),.P B A P A B【例3】设某种动物活到20岁以上的概率为0.7,活到25岁以上的概率为0.4,求现龄为20岁的这种动物能活到25岁以上的概率.【例4】把一枚硬币抛掷两次,事件A=“第一次出现正面”,事件B=“第二次出现反面”,则()_____P B A=.【例5】抛掷一颗骰子两次,在第一次掷得向上一面点数是偶数的条件下,则第二次掷得向上一面点数也是偶数的概率为.【例6】设某批产品有4%是废品,而合格品中的75%是一等品,任取一件产品是一等品的概率是_____.【例7】掷两枚均匀的骰子,记A=“点数不同”,B=“至少有一个是6点”,求(|)P B A.P A B与(|)【例8】甲、乙两班共有70名同学,其中女同学40名.设甲班有30名同学,而女生15名,问在碰到甲班同学时,正好碰到一名女同学的概率?【例9】从1~100个整数中,任取一数,已知取出的—数是不大于50的数,求它是2或3的倍数的概率.【例10】袋中装有21n-个白球,2n个黑球,一次取出n个球,发现都是同一种颜色的,问这种颜色是黑色的概率是多少?【例11】 一袋中装有10个球,其中3个黑球,7个白球,先后两次从袋中各取一球(不放回)⑴已知第一次取出的是黑球,求第二次取出的仍是黑球的概率;⑵已知第二次取出的是黑球,求第一次取出的也是黑球的概率; ⑶已知第一次取出的是黑球,求第二次取出的是白球的概率.【例12】 有两箱同类零件,第一箱内装50件,其中10件是一等品;第二箱内装30件,其中18件是一等品.现从两箱中随意挑出一箱,然后从该箱中先后随机取出两个零件(取出的零件均不放回),试求:⑴先取出的零件是一等品的概率;⑵在先取出的零件是一等品的条件下后取出的仍然是一等品的概率.(保留三位有效数字)【例13】 设有来自三个地区的各10名、15名和25名考生的报名表,其中女生的报名表分别为3份、7份和5份.随机地取一个地区的报名表,从中先后抽出两份,⑴求先抽到的一份是女生表的概率p .⑵己知后抽到的一份是男生表,求先抽到的是女生的概率q .(一) 知识内容事件的独立性如果事件A 是否发生对事件B 发生的概率没有影响,即(|)()P B A P B =,这时,我们称两个事件A ,B 相互独立,并把这两个事件叫做相互独立事件.如果事件1A ,2A ,…,n A 相互独立,那么这n 个事件都发生的概率,等于每个事件发生的概率的积,即1212()()()()n n P A A A P A P A P A =⨯⨯⨯,并且上式中任意多个事件i A 换成其对立事件后等式仍成立.(二)典例分析:板块二:事件的独立性cba【例14】 判断下列各对事件是否是相互独立事件⑴容器内盛有5个白乒乓球和3个黄乒乓球,“从8个球中任意取出1个,取出的是白球”与“从剩下的7个球中任意取出1个,取出的还是白球”.⑵一筐内有6个苹果和3个梨,“从中任意取出1个,取出的是苹果”与“把取出的苹果放回筐子,再从筐子中任意取出1个,取出的是梨”.⑶甲组3名男生、2名女生;乙组2名男生、3名女生,今从甲、乙两组中各选1名同学参加演讲比赛,“从甲组中选出1名男生”与“从乙组中选出1名女生”.【例15】 从甲口袋摸出一个红球的概率是13,从乙口袋中摸出一个红球的概率是12,则23是( )A .2个球不都是红球的概率B .2个球都是红球的概率C .至少有一个红球的概率D .2个球中恰好有1个红球的概率【例16】 猎人在距离100m 处射击一只野兔,其命中率为12.如果第一次射击未命中,则猎人进行第二次射击,但距离为150m ;如果第二次又未命中,则猎人进行第三次射击,但在射击瞬间距离野兔为200m .已知猎人命中率与距离的平方成反比,求猎人命中野兔的概率.【例17】 如图,开关电路中,某段时间内,开关a b c 、、开或关的概率均为12,且是相互独立的,求这段时间内灯亮的概率.【例18】 甲、乙、丙三台机床各自独立地加工同一种零件,已知甲机床加工的零件是一等品而乙机床加工的零件不是一等品的概率为14,乙机床加工的零件是一等品而丙机床加工的零件不是一等品的概率为112,甲、丙两台机床加工的零件都是一等品的概率为29. 分别求甲、乙、丙三台机床各自加工的零件是一等品的概率.【例19】 椐统计,某食品企业一个月内被消费者投诉的次数为012,,的概率分别为0.4,0.5,0.1 ⑴ 求该企业在一个月内被消费者投诉不超过1次的概率;⑵假设一月份与二月份被消费者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.【例20】某项选拔共有四轮考核,每轮设有一个问题,能正确回答问题者进入下一轮考核,否则即被淘汰.已知某选手能正确回答第一、二、三、四轮的问题的概率分别为45、35、25、15,且各轮问题能否正确回答互不影响.⑴求该选手进入第四轮才被淘汰的概率;⑵求该选手至多进入第三轮考核的概率.【例21】甲、乙二人进行一次围棋比赛,约定先胜3局者获得这次比赛的胜利,比赛结束.假设在一局中,甲获胜的概率为0.6,乙获胜的概率为0.4,各局比赛结果相互独立.已知前2局中,甲、乙各胜1局.⑴求再赛2局结束这次比赛的概率;⑵求甲获得这次比赛胜利的概率.【例22】纺织厂某车间内有三台机器,这三台机器在一天内不需工人维护的概率:第一台为0.9,第二台为0.8,第三台为0.85,问一天内:⑴3台机器都要维护的概率是多少?⑵其中恰有一台要维护的概率是多少?⑶至少一台需要维护的概率是多少?【例23】为拉动经济增长,某市决定新建一批重点工程,分为基础设施工程、民生工程和产业建设工程三类.这三类工程所含项目的个数分别占总数的12,13,16.现有3名工人独立地从中任选一个项目参与建设.求:⑴他们选择的项目所属类别互不相同的概率;⑵至少有1人选择的项目属于民生工程的概率.【例24】甲、乙两个人独立地破译一个密码,他们能译出密码的概率分别为13和14,求:⑴两个人都译出密码的概率;⑵两个人都译不出密码的概率;⑶恰有1个人译出密码的概率;⑷至多1个人译出密码的概率;⑸至少1个人译出密码的概率.【例25】从10位同学(其中6女,4男)中,随机选出3位参加测验,每位女同学能通过测验的概率均为45,每位男同学能通过测验的概率均为35,试求:⑴选出的3位同学中至少有一位男同学的概率;⑵10位同学中的女同学甲和乙及男同学丙同时被抽到,且三人中恰有二人通过测验的概率.【例26】甲、乙两个篮球运动员互不影响地在同一位置投球,命中率分别为12与p,且乙投球2次均未命中的概率为116.⑴求乙投球的命中率p;⑵求甲投球2次,至少命中1次的概率;⑶若甲、乙两人各投球2次,求两人共命中2次的概率.【例27】一汽车沿一街道行驶,需要通过三个设有红绿灯的路口,每个信号灯彼此独立工作,且红绿灯信号显示时间相等.以X表示该汽车首次遇到红灯时已通过的路口个数,求X的分布列以及该汽车首次遇到红灯时至少通过两个路口的概率.【例28】甲、乙二射击运动员分别对一目标射击1次,甲射中的概率为0.8,乙射中的概率为0.9,求:⑴2人都射中的概率?⑵2人中有1人射中的概率?⑶2人至少有1人射中的概率?⑷2人至多有1人射中的概率?【例29】(07福建)甲、乙两名跳高运动员一次试跳2米高度成功的概率分别是0.7,0.6,且每次试跳成功与否相互之间没有影响,求:⑴甲试跳三次,第三次才成功的概率;⑵甲、乙两人在第一次试跳中至少有一人成功的概率;⑶甲、乙各试跳两次,甲比乙的成功次数恰好多一次的概率.【例30】A、B两篮球队进行比赛,规定若一队胜4场则此队获胜且比赛结束(七局四胜制),A、B两队在每场比赛中获胜的概率均为12,X为比赛需要的场数,求X的分布列及比赛至少要进行6场的概率.【例31】已知5只动物中有1只患有某种疾病,需要通过化验血液来确定患病的动物.血液化验结果呈阳性的即为患病动物,呈阴性即没患病.下面是两种化验方法:方案甲:逐个化验,直到能确定患病动物为止.方案乙:先任取3只,将它们的血液混在一起化验.若结果呈阳性则表明患病动物为这3只中的1只,然后再逐个化验,直到能确定患病动物为止;若结果呈阴性则在另外2只中任取1只化验.求依方案甲、乙分别所需化验次数的分布列以及方案甲所需化验次数不少于方案乙所需化验次数的概率.【例32】 为防止某突发事件发生,有甲、乙、丙、丁四种相互独立的预防措施可供采用,单独采用甲、乙、丙、丁预防措施后此突发事件不发生的概率(记为P )和所需费预防措施 甲 乙 丙 丁P0.9 0.8 0.7 0.6 费用(万元)90 60 30 10 120万元的前提下,请确定一个预防方案,使得此突发事件不发生的概率最大.【例33】 某公司招聘员工,指定三门考试课程,有两种考试方案.方案一:考试三门课程,至少有两门及格为考试通过;方案二:在三门课程中,随机选取两门,这两门都及格为考试通过.假设某应聘者对三门指定课程考试及格的概率分别是a b c ,,,且三门课程考试是否及格相互之间没有影响.⑴ 分别求该应聘者用方案一和方案二时考试通过的概率;⑵ 试比较该应聘者在上述两种方案下考试通过的概率的大小.(说明理由)(一) 知识内容板块三:独立重复试验与二项分布1.独立重复试验如果每次试验,只考虑有两个可能的结果A 及A ,并且事件A 发生的概率相同.在相同的条件下,重复地做n 次试验,各次试验的结果相互独立,那么一般就称它们为n 次独立重复试验.n 次独立重复试验中,事件A 恰好发生k 次的概率为()C (1)kk n k n nP k p p -=-(0,1,2,,)k n =.2.二项分布若将事件A 发生的次数设为X ,事件A 不发生的概率为1q p =-,那么在n 次独立重复试验中,事件A 恰好发生k 次的概率是()C k k n kn P X k p q -==,其中0,1,2,,k n =. 于是得到由于表中的第二行恰好是二项展开式0()C C C C n n n n n n q p p q p q p q p q +=++++各对应项的值,所以称这样的离散型随机变量X 服从参数为n ,p 的二项分布,记作~(,)X B n p .(二)典例分析:【例1】 某人参加一次考试,4道题中解对3道则为及格,已知他的解题正确率为0.4,则他能及格的概率为_________(保留到小数点后两位小数)【例2】 某篮球运动员在三分线投球的命中率是12,他投球10次,恰好投进3个球的概率 .(用数值表示)【例3】 接种某疫苗后,出现发热反应的概率为0.80,现有5人接种了该疫苗,至少有3人出现发热反应的概率为 .(精确到0.01)【例4】 甲乙两人进行围棋比赛,比赛采取五局三胜制,无论哪一方先胜三局则比赛结束,假定甲每局比赛获胜的概率均为23,则甲以3∶1的比分获胜的概率为( )A .827B .6481C .49D .89【例5】 一台X 型号的自动机床在一小时内不需要人照看的概为0.8000,有四台这种型号的自动机床各自独立工作,则在一小时内至多有2台机床需要工人照看的概率是( )A .0.1536B .0.1808C .0.5632D .0.9728【例6】 某商场经销某商品,顾客可采用一次性付款或分期付款购买.根据以往资料统计,顾客采用一次性付款的概率是0.6,经销一件该商品,若顾客采用一次性付款,商场获得利润200元;若顾客采用分期付款,商场获得利润250元.⑴求3位购买该商品的顾客中至少有1位采用一次性付款的概率;⑵求3位位顾客每人购买1件该商品,商场获得利润不超过650元的概率.【例7】某万国家具城进行促销活动,促销方案是:顾客每消费1000元,便可获得奖券一张,每张奖券中奖的概率为15,若中奖,则家具城返还顾客现金200元.某顾客消费了3400元,得到3张奖券.⑴求家具城恰好返还该顾客现金200元的概率;⑵求家具城至少返还该顾客现金200元的概率.【例8】某单位为绿化环境,移栽了甲、乙两种大树各2株.设甲、乙两种大树移栽的成活率分别为56和45,且各株大树是否成活互不影响.求移栽的4株大树中:⑴至少有1株成活的概率;⑵两种大树各成活1株的概率.【例9】一个口袋中装有n个红球(5n≥且*n∈N)和5个白球,一次摸奖从中摸两个球,两个球颜色不同则为中奖.⑴试用n表示一次摸奖中奖的概率p;⑵若5n=,求三次摸奖(每次摸奖后放回)恰有一次中奖的概率;⑶记三次摸奖(每次摸奖后放回)恰有一次中奖的概率为P.当n取多少时,P最大?【例10】已知随机变量ξ服从二项分布,1~(4)3Bξ,,则(2)Pξ=等于____【例11】已知随机变量ξ服从二项分布,1~(6)3Bξ,,则(2)Pξ=等于()A.316 B.4243C.13243D.80243【例12】从一批由9件正品、3件次品组成的产品中,有放回地抽取5次,每次抽一件,求恰好抽到两次次品的概率(结果保留2位有效数字).【例13】袋子A和B中装有若干个均匀的红球和白球,从A中摸出一个红球的概率是13,从B中摸出一个红球的概率为p.⑴从A中有放回地摸球,每次摸出一个,有3次摸到红球即停止.①求恰好摸5次停止的概率;②记5次之内(含5次)摸到红球的次数为ξ,求随机变量ξ的分布.⑵若A B,两个袋子中的球数之比为1:2,将A B,中的球装在一起后,从中摸出一个红球的概率是25,求p的值.【例14】设在4次独立重复试验中,事件A发生的概率相同,若已知事件A至少发生一次的概率等于6581,求事件A在一次试验中发生的概率.【例15】我舰用鱼雷打击来犯的敌舰,至少有2枚鱼雷击中敌舰时,敌舰才被击沉.如果每枚鱼雷的命中率都是0.6,当我舰上的8个鱼雷发射器同是向敌舰各发射l枚鱼雷后,求敌舰被击沉的概率(结果保留2位有效数字).【例16】某厂生产电子元件,其产品的次品率为5%,现从一批产品中的任意连续取出2件,求次品数ξ的概率分布列及至少有一件次品的概率.【例17】某公司拟资助三位大学生自主创业,现聘请两位专家,独立地对每位大学生的创业方案进行评审.假设评审结果为“支持”或“不支持”的概率都是12.若某人获得两个“支持”,则给予10万元的创业资助;若只获得一个“支持”,则给予5万元的资助;若未获得“支持”,则不予资助.求:⑴该公司的资助总额为零的概率;⑵该公司的资助总额超过15万元的概率.【例18】射击运动员李强射击一次击中目标的概率是0.8,他射击3次,恰好2次击中目标的概率是多少?【例19】设飞机A有两个发动机,飞机B有四个发动机,如有半数或半数以上的发动机没有故障,就能够安全飞行,现设各个发动机发生故障的概率p是t的函数1tp eλ-=-,其中t为发动机启动后所经历的时间,λ为正的常数,试讨论飞机A与飞机B哪一个安全?(这里不考虑其它故障).【例20】假设飞机的每一台发动机在飞行中的故障率都是1P-,且各发动机互不影响.如果至少50%的发动机能正常运行,飞机就可以顺利地飞行.问对于多大的P而言,四发动机飞机比二发动机飞机更安全?【例21】一名学生每天骑车上学,从他家到学校的途中有6个交通岗,假设他在各个交通岗遇到红灯的事件是相互独立的,并且概率都是13.⑴设ξ为这名学生在途中遇到红灯的次数,求ξ的分布列;⑵设η为这名学生在首次停车前经过的路口数,求η的分布列;⑶求这名学生在途中至少遇到一次红灯的概率.【例22】一个质地不均匀的硬币抛掷5次,正面向上恰为1次的可能性不为0,而且与正面向上恰为2次的概率相同.令既约分数ij为硬币在5次抛掷中有3次正面向上的概率,求i j+.【例23】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)⑴5次预报中恰有2次准确的概率;⑵5次预报中至少有2次准确的概率;⑶5次预报中恰有2次准确,且其中第3次预报准确的概率;【例24】某大厦的一部电梯从底层出发后只能在第181920,,层可以停靠.若该电梯在底层载有5位乘客,且每位乘客在这三层的每一层下电梯的概率均为13,求至少有两位乘客在20层下的概率.【例25】10个球中有一个红球,有放回的抽取,每次取一球,求直到第n次才取得()k k n≤次红球的概率.【例26】某车间为保证设备正常工作,要配备适量的维修工.设各台设备发生的故障是相互独立的,且每台设备发生故障的概率都是0.01.试求:⑴若由一个人负责维修20台,求设备发生故障而不能及时维修的概率;⑵若由3个人共同负责维修80台设备,求设备发生故障而不能及时维修的概率,并进行比较说明哪种效率高.【例27】A B,是治疗同一种疾病的两种药,用若干试验组进行对比试验.每个试验组由4只小白鼠组成,其中2只服用A,另2只服用B,然后观察疗效.若在一个试验组中,服用A有效的小白鼠的只数比服用B有效的多,就称该试验组为甲类组.设每只小白鼠服用A有效的概率为23,服用B有效的概率为12.观察3个试验组,求至少有1个甲类组的概率.(结果保留四位有效数字)【例28】已知甲投篮的命中率是0.9,乙投篮的命中率是0.8,两人每次投篮都不受影响,求投篮3次甲胜乙的概率.(保留两位有效数字)【变式】若甲、乙投篮的命中率都是0.5p=,求投篮n次甲胜乙的概率.(1n n∈N,≥)【例29】省工商局于某年3月份,对全省流通领域的饮料进行了质量监督抽查,结果显示,某种刚进入市场的x饮料的合格率为80%,现有甲,乙,丙3人聚会,选用6瓶x饮料,并限定每人喝2瓶,求:⑴甲喝2瓶合格的x饮料的概率;⑵甲,乙,丙3人中只有1人喝2瓶不合格的x饮料的概率(精确到0.01).【例30】在一次考试中出了六道是非题,正确的记“√”号,不正确的记“×”号.若某考生随手记上六个符号,试求:⑴全部是正确的概率;⑵正确解答不少于4道的概率;⑶至少答对2道题的概率.【例31】 某大学的校乒乓球队与数学系乒乓球队举行对抗赛,校队的实力比系队强,当一个校队队员与系队队员比赛时,校队队员获胜的概率为0.6.现在校、系双方商量对抗赛的方式,提出了三种方案:⑴双方各出3人;⑵双方各出5人;⑶双方各出7人.三种方案中场次比赛中得胜人数多的一方为胜利. 问:对系队来说,哪一种方案最有利?(一) 知识内容二项分布的均值与方差:若离散型随机变量X 服从参数为n 和p 的二项分布,则()E X np =,()D x npq =(1)q p =-.(二)典例分析:【例32】 一盒子内装有10个乒乓球,其中3个旧的,7个新的,每次取一球,取后放回,取4次,则取到新球的个数的期望值是______.【例33】 同时抛掷4枚均匀硬币80次,设4枚硬币正好出现2枚正面向上,2枚反面向上的次数为ξ,则ξ的数学期望是( )A .20B .25C .30D .40【例34】 已知~()X B n p ,,()8E X =,() 1.6D X =,则n 与p 的值分别为( ) A .10和0.8 B .20和0.4 C .10和0.2 D .100和0.8【例35】 某服务部门有n 个服务对象,每个服务对象是否需要服务是独立的,若每个服务对象一天中需要服务的可能性是p ,则该部门一天中平均需要服务的对象个数是( )A .(1)np p -B .npC .nD .(1)p p -【例36】 已知随机变量X 服从参数为60.4,的二项分布,则它的期望()E X =_______,方差()D X =_____.【例37】 已知随机变量X 服从二项分布,且() 2.4E ξ=,() 1.44D ξ=,则二项分布的参数n ,p 的值板块四:二项分布的期望与分别为__________、_________.【例38】一个袋子里装有大小相同的3个红球和2个黄球,从中同时取出2个,则其中含红球个数的数学期望是_________.(用数字作答)【例39】已知(100.8)X B,,求()E X与()D X.【例40】同时抛掷4枚均匀硬币80次,设4枚硬币正好出现2枚正面向上,2枚反面向上的次数为ξ,则ξ的数学期望是()A.20 B.25 C.30 D.40【例41】甲、乙、丙3人投篮,投进的概率分别是121 352,,.⑴现3人各投篮1次,求3人都没有投进的概率;⑵用ξ表示乙投篮3次的进球数,求随机变量ξ的概率分布及数学期望.【例42】抛掷两个骰子,当至少有一个2点或3点出现时,就说这次试验成功.⑴求一次试验中成功的概率;⑵求在4次试验中成功次数X的分布列及X的数学期望与方差.【例43】某寻呼台共有客户3000人,若寻呼台准备了100份小礼品,邀请客户在指定时间来领取.假设任一客户去领奖的概率为4%.问:寻呼台能否向每一位顾客都发出奖邀请?若能使每一位领奖人都得到礼品,寻呼台至少应准备多少礼品?【例44】某批数量较大的商品的次品率是5%,从中任意地连续取出10件,X为所含次品的个数,求()E X.【例45】某地区为下岗人员免费提供财会和计算机培训,以提高下岗人员的再就业能力,每名下岗人员可以选择参加一项培训、参加两项培训或不参加培训,已知参加过财会培训的有60,参加过计算机培训的有75%,假设每个人对培训项目的选择是相互独立的,且各人%的选择相互之间没有影响.⑴任选1名下岗人员,求该人参加过培训的概率;⑵任选3名下岗人员,记ξ为3人中参加过培训的人数,求ξ的分布和期望.【例46】设进入某商场的每一位顾客购买甲种商品的概率为0.5,购买乙种商品的概率为0.6,且购买甲种商品与购买乙种商品相互独立,各顾客之间购买商品也是相互独立的.记ξ表示进入商场的3位顾客中至少购买甲、乙两种商品中的一种的人数,求ξ的分布及期望.【例47】某班级有n人,设一年365天中,恰有班上的m(m n≤)个人过生日的天数为X,求X的期望值以及至少有两人过生日的天数的期望值.【例48】购买某种保险,每个投保人每年度向保险公司交纳保费a元,若投保人在购买保险的一年度内出险,则可以获得10000元的赔偿金.假定在一年度内有10000人购买了这种保险,且各投保人是否出险相互独立.已知保险公司在一年度内至少支付赔偿金10000元的概率为410-.10.999⑴求一投保人在一年度内出险的概率p;⑵设保险公司开办该项险种业务除赔偿金外的成本为50000元,为保证盈利的期望不小于0,求每位投保人应交纳的最低保费(单位:元).【例49】某安全生产监督部门对5家小型煤矿进行安全检查(简称安检).若安检不合格,则必须进行整改.若整改后复查仍不合格,则强行关闭.设每家煤矿安检是否合格是相互独立的,且每家煤矿整改前安检合格的概率是0.5,整改后安检合格的概率是0.8,计算(结果精确到0.01).⑴恰好有两家煤矿必须整改的概率;⑵平均有多少家煤矿必须整改;⑶至少关闭一家煤矿的概率.。
可编辑修改精选全文完整版二项分布概率例题及解析二项式概型答题高分策略、模板例析如下: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→将k值代入求解概率→写出二项分布的分布列.若离散型随机变量X~B(n,p),则E(X)=np,D(X)=np(1-p),即其均值和方差的求解既可以利用定义,也可以直接代入上述公式.例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.思路分析:直接代入公式求解,其中第(2)问可以利用对立事件求概率.令X表示5次预报中预报准确的次数,则X~B(5,4/5),故其分布列为反思:弄清“5次中有2次准确且第3次准确”表示的意义是求解第(3)问的关键,它表示第3次准确,其他4次有1次是准确的.总结:(1)独立重复实验的条件:①每次试验在相同条件下可重复进行;②各次试验是相互独立的;③每次试验都只有两种结果,即事件要么发生,要么不发生.(2)独立重复试验是相互独立事件的特例,只要有“恰好”“恰有”字样,用独立重复试验的概率公式计算更简单.(2)二项分布:一般地,在n次独立重复试验中,设事件A发生的次数为X,在每次试验中事件A发生的概率为p,则事件A恰好发生k次的概率为P(X=k)=pk(1-p)n-k,k=0,1,2,…,n.则称随机变量X服从二项分布,记作X~B(n,p),并称p为成功概率.例2:一款击鼓小游戏的规则如下:每盘游戏都需击鼓三次,每次击鼓要么出现一次音乐,要么不出现音乐;每盘游戏击鼓三次后,出现一次音乐获得10分,出现两次音乐获得20分,出现三次音乐获得100分,没有出现音乐则扣除200分(即获得-200分).设每次击鼓出现音乐的概率为1/2,且各次击鼓出现音乐相互独立.(1)设每盘游戏获得的分数为X,求X的分布列;(2)玩三盘游戏,至少有一盘出现音乐的概率是多少?思路分析:(1)X可能的取值为10,20,100,-200,运用几何概率公式得出相应的概率,得出分布列.(2)利用对立事件求解得出P(A1A2A3)=P(A1)∪P(A2)∪P(A3)=1/8,即可得出1-P(A1A2A3).。
二项分布及其应用【知识要点】一、条件概率及其性质1、条件概率一般地,设A ,B 为两个事件,且0)(>A P ,称)()()(A P AB P A B P =为在事件A 发生的条件下,事件B 发生的条件概率。
2、性质(1)任何事件的条件概率都在0和1之间,即1)(0≤≤A B P .(2)如果B 和C 是两个互斥事件,则)()()(A C P A B P A C B P ==Y 。
【例题1—1】从1,2,3,4,5中任取2个不同的数,事件A 为“取到的2个数之和为偶数”,事件B 为“取到的2个数均为偶数”,则=)(A B P ( B ) A 、81 B 、41 C 、52 D 、21 【例题1—2】在一次考试的5道题中,有3道理科题和2道文科题,如果不放回地依次抽取2道题,则在第一次抽到理科题的条件下,第二次抽到理科题的概率为 21 。
【例题1—3】某地区空气质量监测表明,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 、0.8B 、0.75C 、0.6D 、0.45【例题1—4】从混有5张假钞的20张一百元钞票中任意抽取2张,将其中一张在验钞机上检验发现是假钞,则这两张都是假钞的概率为( A )A 、172B 、152C 、51D 、103 【例题1—5】把一枚硬币连续抛掷两次,事件A=“第一次出现正面”,事件B=“第二次出现正面”,则=)(A B P ( A )A 、21B 、41 C 、61 D 、81 【例题1—6】1号箱中有2个白球和4个红球,2号箱中有5个白球和3个红球,现随机地从1号箱中取出一球放入2号箱,然后从2号箱随机取出一球,则在从1号箱中取出的是红球的条件下,从2号箱取出红球的概率是94 。
二、相互独立事件及n 次独立重复事件1、相互独立事件同时发生的概率(1)相互独立事件的定义:如果事件A (或B )是否发生对事件B (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。
高考总复习:二项分布与正态分布【考纲要求】一、二项分布及其应用1、了解条件概率和两个事件相互独立的概念;2、理解n次独立重复试验的模型及二项分布;3、能解决一些简单的实际问题。
二、正态分布利用实际问题的直方图,了解正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义。
【知识网络】【考点梳理】考点一、条件概率1.条件概率的定义设A、B为两个事件,且P(A)>0,称P(B|A)=P(AB)/P(A)为在事件A发生的条件下,事件B 发生的条件概率。
要点诠释:条件概率不一定等于非条件概率。
若A,B相互独立,则P(B|A)=P(B)。
2.条件概率的性质①0≤P(B|A)≤1;②如果B、C是两个互斥事件,则P(B∪C|A)=P(B|A)+P(C|A)。
考点二、独立重复试验及其概率公式1.事件的相互独立性设A、B为两个事件,如果P(AB)=P(A)P(B),则称事件A与事件B相互独立。
2.判断相互独立事件的方法(1)利用定义:事件A、B相互独立,则P(AB)=P(A)·P(B);反之亦然。
(2)利用性质:A 与B 相互独立,则A 与B ,A 与B , A 与B 也都相互独立. (3)具体模型①有放回地摸球,每次摸球结果是相互独立的.②当产品数量很大时,不放回抽样也可近似看作独立重复试验. 要点诠释:要明确“至少有一个发生”“至多有一个发生”“恰有一个发生”“都发生”“都不发生”“不都发生”等词语的含义。
已知两个事件A 、B ,则A 、B 中至少有一个发生的事件为A ∪B ; A 、B 都发生的事件为AB ; A 、B 都不发生的事件为AB ;A 、B 恰有一个发生的事件为AB ∪AB ;A 、B 中至多有一个发生的事件为AB ∪AB ∪AB 。
3.独立重复试验 (1)独立重复试验在相同条件下重复做的n 次试验称为n 次独立重复试验,即若用(1,2,,)i A i n =表示第i 次试验结果,则123123()()()()()n n P A A A A P A A A A =(2)独立重复试验的概率公式如果事件A 在一次试验中发生的概率为P ,那么n 次独立重复试验中,事件A 恰好发生k 次的概率为:()(1)k k n k n n P k C P p -=-。
二项分布与超几何分布辨析二项分布与超几何分布是两个非常重要的、应用广泛的概率模型,实际中的许多问题都可以利用这两个概率模型来解决.在实际应用中,理解并区分两个概率模型是至关重要的.下面举例进行对比辨析. 例 袋中有8个白球、2个黑球,从中随机地连续抽取3次,每次取1个球.求: (1)有放回抽样时,取到黑球的个数X的分布列; (2)不放回抽样时,取到黑球的个数Y的分布列. 解:(1)有放回抽样时,取到的黑球数X可能的取值为0,1,2,3.又由于每次取到黑球的概率均为,3次取球可以看成3次独立重复试验,则1~35X B ⎛⎫⎪⎝⎭,.3031464(0)55125P X C ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∴;12131448(1)55125P X C ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;21231412(2)55125P X C ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;333141(3)55125P X C ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.因此,X 的分布列为2.不放回抽样时,取到的黑球数Y可能的取值为0,1,2,且有:03283107(0)15C C P Y C ===;12283107(1)15C C P Y C ===;21283101(2)15C C PY C ===.因此,Y 的分布列为辨析:通过此例可以看出:有放回抽样时,每次抽取时的总体没有改变,因而每次抽到某物的概率都是相同的,可以看成是独立重复试验,此种抽样是二项分布模型.而不放回抽样时,取出一个则总体中就少一个,因此每次取到某物的概率是不同的,此种抽样为超几何分布模型.因此,二项分布模型和超几何分布模型最主要的区别在于是有放回抽样还是不放回抽样.所以,在解有关二项分布和超几何分布问题时,仔细阅读、辨析题目条件是非常重要的.超几何分布和二项分布都是离散型分布超几何分布和二项分布的区别:超几何分布需要知道总体的容量,而二项分布不需要; 超几何分布是不放回抽取,而二项分布是放回抽取(独立重复) 当总体的容量非常大时,超几何分布近似于二项分布二项分布、超几何分布、正态分布一、选择题1.设随机变量ξ~B ⎝⎛⎭⎫6,12,则P (ξ=3)的值为( ) A.516 B.316 C.58 D.7162.设随机变量ξ ~ B (2,p ),随机变量η ~ B (3,p ),若P (ξ ≥1) =59,则P (η≥1) =( )A.13B.59C.827D.19273.一袋中有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)=( )A .C 1012⎝⎛⎭⎫3810·⎝⎛⎭⎫582B .C 911⎝⎛⎭⎫389⎝⎛⎭⎫582·38C .C 911⎝⎛⎭⎫589·⎝⎛⎭⎫382D .C 911⎝⎛⎭⎫389·⎝⎛⎭⎫582 4.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 .(0,0.6]C .(0,0.4]D .[0.6,1)5.已知随机变量ξ服从正态分布N (2,σ2),P (ξ≤4)=0.84,则P (ξ<0)=( ) A .0.16 B .0.32 C .0.68 D .0.84 二、填空题6.某篮运动员在三分线投球的命中率是12,他投球10次,恰好投进3个球的概率________.(用数值作答) 答案:151287.从装有3个红球,2个白球的袋中随机取出两个球,设其中有X 个红球,则X 的分布列为________.8.某厂生产的圆柱形零件的外径ε1000件零件中随机抽查一件,测得它的外径为5.7 cm.则该厂生产的这批零件是否合格________. 答案:不合格三、解答题9.一条生产线上生产的产品按质量情况分为三类:A 类、B 类、C 类.检验员定时从该生产线上任取2件产品进行一次抽检,若发现其中含有C 类产品或2件都是B 类产品,就需要调整设备,否则不需要调整.已知该生产线上生产的每件产品为A 类品,B 类品和C 类品的概率分别为0.9,0.05和0.05,且各件产品的质量情况互不影响.(1)求在一次抽检后,设备不需要调整的概率;(2)若检验员一天抽检3次,以ξ表示一天中需要调整设备的次数,求ξ的分布列.10.甲、乙两人参加2010年广州亚运会青年志愿者的选拔.打算采用现场答题的方式来进行,已知在备选的10道试题中,甲能答对其中的6题,乙能答对其中的8题.规定每次考试都从备选题中随机抽出3题进行测试,至少答对2题才能入选.(1)求甲答对试题数ξ的概率分布; (2)求甲、乙两人至少有一人入选的概率.参考答案1、解析:P (ξ=3)=C 36⎝⎛⎭⎫123⎝⎛⎭⎫1-123=516. 答案:A2、解析:∵P (ξ≥1) =2p (1-p )+p 2=59, ∴p =13 ,∴P (η≥1) =C 13⎝⎛⎭⎫13⎝⎛⎭⎫232+C 23⎝⎛⎭⎫132⎝⎛⎭⎫23+C 33⎝⎛⎭⎫133=1927,故选D.3、解析:P (ξ=12)表示第12次为红球,前11次中有9次为红球,从而P (ξ=12)=C 911·⎝⎛⎭⎫389⎝⎛⎭⎫582×38. 答案:B4、解析:C14p (1-p )3≤C24p 2(1-p )2,即2(1-p )≤3p ,∴p ≥0.4.又∵p <1,∴0.4≤p <15、解析:∵P (ξ≤4)=0.84,μ=2,∴P (ξ<0)=P (ξ>4)=1-0.84=0.16.故选A.6、解析:由题意知所求概率P =C 310⎝⎛⎭⎫123⎝⎛⎭⎫127=15128. 7、解析:这是超几何分布,P (X =0)=C 03C 22C 25=0.1;P (X =1)=C 13C 12C 25=0.6; P (X =2)=C 23C 02C 25=0.3,分布列如下表:8、解析:根据3σ原则,在4-3×0.5=2.5~4+3×0.5=5.5之外为异常,所以这批零件不合格. 9、解析:(1)设A i 表示事件“在一次抽检中抽到的第i 件产品为A 类品”,i =1,2. B i 表示事件“在一次抽检中抽到的第i 件产品为B 类品”,i =1,2. C 表示事件“一次抽检后,设备不需要调整”. 则C =A 1·A 2+A 1·B 2+B 1·A 2.由已知P (A i )=0.9,P (B i )=0.05 i =1,2. 所以,所求的概率为P (C )=P (A 1·A 2)+P (A 1·B 2)+P (B 1·A 2) =0.92+2×0.9×0.05=0.9.(2)由(1)知一次抽检后,设备需要调整的概率为p =P (C )=1-0.9=0.1,依题意知ξ~B (3,0.1),ξ的分布列为10、解析:(1)P (ξ=0)=C 34C 310=130,P (ξ=1)=C 16·C 24C 310=310,P (ξ=2)=C 26·C 14C 310=12,P (ξ=3)=C 36C 310=16,其分布列如下:(2)法一:设甲、乙两人考试合格的事件分别为A 、B ,则P (A )=C 26C 14+C 36C 310=60+20120=23, P (B )=C 28C 12+C 38C 310=56+56120=1415.因为事件A 、B 相互独立,∴甲、乙两人考试均不合格的概率为 P()A ·B =P ()A ·P ()B =⎝⎛⎭⎫1-23⎝⎛⎭⎫1-1415=145, ∴甲、乙两人至少有一人考试合格的概率为 P =1-P()A ·B =1-145=4445.答:甲、乙两人至少有一人考试合格的概率为4445.法二:甲、乙两人至少有一个考试合格的概率为 P =P ()A ·B+P ()A ·B +P ()A ·B =23×115+13×1415+23×1415=4445. 答:甲、乙两人至少有一人考试合格的概率为4445。