2018版高考复习方案(数学)-历年高考真题与模拟题分类汇编 K单元 概率(文科2016年)含答案
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K单元概率K1随事件的概率16.I2,K1,K2图1-4是某市3月1日至14日的空气质量指数趋势图,空气质量指数小于100表示空气质量优良,空气质量指数大于200表示空气重度污染.某人随机选择3月1日至3月13日中的某一天到达该市,并停留2天.图1-4(1)求此人到达当日空气质量优良的概率;(2)求此人在该市停留期间只有1天空气重度污染的概率;(3)由图判断从哪天开始连续三天的空气质量指数方差最大?(结论不要求证明)16.解:(1)在3 月1日至3 月13日这13天中,1日、2日、3日、7日、12日、13日共6天的空气质量优良,所以此人到达当日空气质量优良的概率是6 13 .(2)根据题意,事件“此人在该市停留期间只有1天空气重度污染”等价于“此人到达该市的日期是4日,或5日,或7日,或8日”.所以此人在该市停留期间只有1天空气重度污染的概率为4 13 .(3)从3月5日开始连续三天的空气质量指数方差最大.19.K1,I4 某工厂有25周岁以上(含25周岁)工人300名,25周岁以下工人200名.为研究工人的日平均生产量是否与年龄有关,现采用分层抽样的方法,从中抽取了100名工人,先统计了他们某月的日平均生产件数,然后按工人年龄在“25周岁以上(含25周岁)”和“25周岁以下”分为两组,再将两组工人的日平均生产件数分成5组:分别加以统计,得到如图1-4所示的频率分布直方图.图1-4(1)从样本中日平均生产件数不足60件的工人中随机抽取2人,求至少抽到一名“25周岁以下组”工人的概率;(2)规定日平均生产件数不少于80件者为“生产能手”,请你根据已知条件完成2×2列联表,并判断是否有90%的把握认为“生产能手与工人所在的年龄组有关”?附:χ2=n (n 11n 22-n 12n 21)2n 1+·n 2+·n +1·n +2⎝ ⎛⎭⎪⎫注:此公式也可以写成K 2=n (ad -bc )2(a +b )(c +d )(a +c )(b +d )19.解:(1)由已知得,样本中有“25周岁以上组”工人60名,“25周岁以下组”工人40名.所以,样本中日平均生产件数不足60件的工人中,“25周岁以上组”工人有60×0.05=3(人),记为A 1,A 2,A 3;“25周岁以下组”工人有40×0.05=2(人),记为B 1,B 2.从中随机抽取2名工人,所有的可能结果共有10种,它们是:(A 1,A 2),(A 1,A 3),(A 2,A 3),(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(A 3,B 1),(A 3,B 2),(B 1,B 2).其中,至少有1名“25周岁以下组”工人的可能结果共有7种,它们是:(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(A 3,B 1),(A 3,B 2),(B 1,B 2).故所求的概率P =710.(2)由频率分布直方图可知,在抽取的100名工人中,“25周岁以上组”中的生产能手有60×0.25=15(人),“25周岁以下组”中的生产能手有40×0.375=15(人),据此可得2×2列联表如下:所以得K 2=n (ad -bc )2(a +b )(c +d )(a +c )(b +d )=100×(15×25-15×45)260×40×30×70=2514≈1.79.因为1.79<2.706.所以没有90%的把握认为“生产能手与工人所在的年龄组有关”.K2 古典概型5.K2,K5 若某公司从五位大学毕业生甲、乙、丙、丁、戊中录用三人,这五人被录用的机会均等,则甲或乙被录用的概率为( )A.23B.25C.35D.9105.D 五人中选用三人,列举可得基本事件个数是10个,“甲或乙被录用”的对应事件是“甲乙都没有被录用”,即录用的是其余三人,只含有一个基本事件,故所求概率是1-110=910.16.I2,K1,K2 图1-4是某市3月1日至14日的空气质量指数趋势图,空气质量指数小于100表示空气质量优良,空气质量指数大于200表示空气重度污染.某人随机选择3月1日至3月13日中的某一天到达该市,并停留2天.图1-4(1)求此人到达当日空气质量优良的概率;(2)求此人在该市停留期间只有1天空气重度污染的概率;(3)由图判断从哪天开始连续三天的空气质量指数方差最大?(结论不要求证明)16.解:(1)在3 月1日至3 月13日这13天中,1日、2日、3日、7日、12日、13日共6天的空气质量优良,所以此人到达当日空气质量优良的概率是6 13 .(2)根据题意,事件“此人在该市停留期间只有1天空气重度污染”等价于“此人到达该市的日期是4日,或5日,或7日,或8日”.所以此人在该市停留期间只有1天空气重度污染的概率为4 13 .(3)从3月5日开始连续三天的空气质量指数方差最大.7.K2现有某类病毒记作X m Y n,其中正整数m,n(m≤7,n≤9)可以任意选取,则m,n都取到奇数的概率为________.7.2063基本事件共有7×9=63种,m可以取1,3,5,7,n可以取1,3,5,7,9.所以m,n都取到奇数共有20种,故所求概率为20 63 .18.K2小波以游戏方式决定是去打球、唱歌还是去下棋.游戏规则为:以O为起点,再从A1,A2,A3,A4,A5,A6(如图1-6)这6个点中任取两点分别为终点得到两个向量,记这两个向量的数量积为X,若X>0就去打球,若X=0就去唱歌,若X<0就去下棋.(1)写出数量积X的所有可能取值;(2)分别求小波去下棋的概率和不.去唱歌的概率.图1-618.解:(1)X 的所有可能取值为-2,-1,0,1. (2)数量积为-2的有OA 2→·OA 5→,共1种;数量积为-1的有OA 1→·OA 5→,OA 1→·OA 6→,OA 2→·OA 4→,OA 2→·OA 6→,OA 3→·OA 4→,OA 3→·OA 5→,共6种; 数量积为0的有OA 1→·OA 3→,OA 1→·OA 4→,OA 3→·OA 6→,OA 4→·OA 6→,共4种;数量积为1的有OA 1→·OA 2→,OA 2→·OA 3→,OA 4→·OA 5→,OA 5→·OA 6→,共4种. 故所有可能的情况共有15种. 所以小波去下棋的概率为P 1=715;因为去唱歌的概率为P 2=415,所以小波不去唱歌的概率P =1-P 2=1-415=1115. 4.K2 集合A ={2,3},B ={1,2,3}, 从A ,B 中各任意取一个数,则这两数之和等于4的概率是( )A.23B.12C.13D.164.C 从A ,B 中任取一个数,共有6种取法,其中两数之和为4的是(2,2),(3,1),故P =26=13,故选C.13.K2 从1,2,3,4,5中任意取出两个不同的数,其和为5的概率是________.13.0.2 任取两个数有10种取法,和为5的取法有2种,故概率为210=0.2.17.K2某小组共有A,B,C,D,E五位同学,他们的身高(单位:米)及体重指标(单位:千克/米2)如下表所示:(1)从该小组身高低于1.80的同学中任选2人,求选到的2人身高都在1.78以下的概率;(2)从该小组同学中任选2人,求选到的2人的身高都在1.70以上且体重指标都在有7位歌手(1至7号)参加一场歌唱比赛,由500名大众评委现场投票决定歌手名次.根据年龄将大众评委分为五组,各组的人数如下:(1)为了调查评委对7位歌手的支持情况,现用分层抽样方法从各组中抽取若干评委,其中从B组抽取了6人,请将其余各组抽取的人数填入下表;(2)在(1)中,若A ,B 两组被抽到的评委中各有2人支持1号歌手,现从这两组被抽到的评委中分别任选1人,求这2人都支持1号歌手的概率.19.解: (1)由题设知,分层抽样的抽取比例为6%,所以各组抽取的人数如下表:(2)记从A 组抽到的3个评委为a 1,a 2,a 3,其中a 1,a 2支持1号歌手;从B 组抽到的6个评委为b 1,b 2,b 3,b 4,b 5,b 6,其中b 1,b 2支持1号歌手.从{}a 1,a 2,a 3和{}b 1,b 2,b 3,b 4,b 5,b 6中各抽取1人的所有结果为:图1-6由以上树状图知所有结果共18种,其中2人都支持1号歌手的有a 1b 1,a 1b 2,a 2b 1,a 2b 2共4种,故所求概率P =418=29.5.I2,K2 对一批产品的长度(单位:毫米)进行抽样检测,图1-1为检测结果的频率分布直方图.根据标准,产品长度在区间上为三等品.用频率估计概率,现从该批产品中随机抽取1件,则其为二等品的概率是( )图1-1A.0.09 B.0.20 C.0.25 D.0.455.D 利用统计图表可知在区间某产品的三个质量指标分别为x,y,z,用综合指标S=x+y+z评价该产品的等级,若S≤4,则该产品为一等品.现从一批该产品中,随机抽取10件产品作为样本,其质量指标列表如下:(1)利用上表提供的样本数据估计该批产品的一等品率;(2)在该样本的一等品中,随机抽取2件产品,(i)用产品编号列出所有可能的结果;(ii)设事件B为“在取出的2件产品中,每件产品的综合指标S都等于4”.求事件B发生的概率.15.解:(1)计算10件产品的综合指标S,如下表:其中S≤4的有A1,A2,A4,A5,A7,A9,共6件,故该样本的一等品率为6 10=0.6.从而可估计该批产品的一等品率为0.6.(2)(i)在该样本的一等品中,随机抽取2件产品的所有可能结果为{A1,A2},{A1,A4},{A1,A5},{A1,A7},{A1,A9},{A2,A4},{A2,A5},{A2,A7},{A2,A9},{A4,A5},{A4,A7},{A4,A9},{A5,A7},{A5,A9},{A7,A9},共15种.(ii)在该样本的一等品中,综合指标S等于4的产品编号分别为A1,A2,A5,A7,则事件B发生的所有可能结果为{A1,A2},{A1,A5},{A1,A7},{A2,A5},{A2,A7},{A5,A7}, 共6种.所以P(B)=615=2 5.3.K2从1,2,3,4中任取2个不同的数,则取出的2个数之差的绝对值为2的概率是( )A.12B.13C.14D.163.B 基本事件是(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共6个,其中两数之差的绝对值为2的基本事件是(1,3),(2,4),共2个,根据古典概型公式得所求的概率是26=13.12.K2从3男3女共6名同学中任选2名(每名同学被选中的机会均等),这2名都是女同学的概率等于________.12.15 设选2名都是女同学的事件为A ,从6名同学中选2名,共有15种情况,而从3名女生中选2名,有3种情况,所以P (A )=315=15.13.K2 若甲、乙、丙三人随机地站成一排,则甲、乙两人相邻而站的概率为________.13.23 三人站成一排的情况包括甲乙丙、甲丙乙、乙甲丙、乙丙甲、丙甲乙、丙乙甲,共6种,其中甲、乙相邻的排法有4种,所以甲、乙相邻而站的概率为46=23.K3 几何概型14.K3 利用计算机产生0~1之间的均匀随机数a ,则事件“3a -1<0”发生的概率为________.14.13 0<a <13,概率P =131=13. 15.K3 在区间上随机地取一个数x ,若x 满足|x |≤m 的概率为56,则m =________.15.3 由题意知m >0,当0<m <2时,-m ≤x ≤m ,此时所求概率为m -(-m )4-(-2)=56,得m =52(舍去);当2≤m <4时,所求概率为m -(-2)4-(-2)=56,得m =3;当m ≥4时,概率为1,不合题意,故m =3.9.K3 已知事件“在矩形ABCD 的边CD 上随机取一点P ,使△APB 的最大边是AB ”发生的概率为12,则ADAB=( )A.12B.14 C.32 D.749.D 依题可知,E ,F 是CD 上的四等分点,P 只能在线段EF 上,则BF =AB ,不妨设CD =AB =a ,BC =b ,则有b 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫3a 42=a 2,即b 2=716a 2,故b a =74,选D.19.K3 现有6道题,其中4道甲类题,2道乙类题,张同学从中任取2道题解答.试求:(1)所取的2道题都是甲类题的概率; (2)所取的2道题不是同一类题的概率.19.解:(1)将4道甲类题依次编号为1,2,3,4;2道乙类题依次编号为5,6,任取2道题,基本事件为:{1,2},{1,3},{1,4},{1,5},{1,6},{2,3},{2,4},{2,5},{2,6},{3,4},{3,5},{3,6},{4,5},{4,6},{5,6},共15个,而且这些基本事件的出现是等可能的.用A 表示“都是甲类题”这一事件,则A 包含的基本事件有{1,2},{1,3},{1,4},{2,3},{2,4},{3,4},共6个,所以P (A )=615=25.(2)基本事件同(1),用B 表示“不是同一类题”这一事件,则B 包含的基本事件有{1,5},{1,6},{2,5},{2,6},{3,5},{3,6},{4,5},{4,6},共8个.所以P (B )=815.K4 互斥事件有一个发生的概率K5 相互对立事件同时发生的概率5.K2,K5 若某公司从五位大学毕业生甲、乙、丙、丁、戊中录用三人,这五人被录用的机会均等,则甲或乙被录用的概率为( )A.23B.25C.35D.9105.D 五人中选用三人,列举可得基本事件个数是10个,“甲或乙被录用”的对应事件是“甲乙都没有被录用”,即录用的是其余三人,只含有一个基本事件,故所求概率是1-110=910.20.K4、K5、K7 甲、乙、丙三人进行羽毛球练习赛,其中两人比赛,另一人当裁判,每局比赛结束时,负的一方在下一局当裁判.设各局中双方获胜的概率均为12,各局比赛的结果相互独立,第1局甲当裁判.(1)求第4局甲当裁判的概率;(2)求前4局中乙恰好当1次裁判的概率.20.解:(1)记A 1表示事件“第2局结果为甲胜”,A 2表示事件“第3局甲参加比赛时,结果为甲负”, A 表示事件“第4局甲当裁判”. 则A =A 1·A 2,P (A )=P (A 1·A 2)=P (A 1)P (A 2)=14.(2)记B 1表示事件“第1局比赛结果为乙胜”,B 2表示事件“第2局乙参加比赛时,结果为乙胜”, B 3表示事件“第3局乙参加比赛时,结果为乙胜”, B 表示事件“前4局中乙恰好当1次裁判”. 则B =B 1·B 3+B 1·B 2·B 3+B 1·B 2,P (B )=P (B 1·B 3+B 1·B 2·B 3+B 1·B 2) =P (B 1·B 3)+P (B 1·B 2·B 3)+P (B 1·B 2) =P (B 1)P (B 3)+P (B 1)P (B 2)P (B 3)+P (B 1)P (B 2) =14+18+14 =58. K6 离散型随机变量及其分布列4.K6 已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π+α=15,那么cos α=( )A .-25B .-15C.15D.254.C sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫52π+α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=cos α=1,选C. 图1-718.L1,K6 某算法的程序框图如图1-7所示,其中输入的变量x 在1,2,3,…,24这24个整数中等可能随机产生.(1)分别求出按程序框图正确编程运行时输出y 的值为i 的概率P i (i =1,2,3);(2)甲、乙两同学依据自己对程序框图的理解,各自编写程序重复运行n 次后,统计记录了输出y 的值为i (i =1,2,3)的频数.以下是甲、乙所作频数统计表的部分数据.甲的频数统计表(部分)乙的频数统计表(部分)当n=2 100时,根据表中的数据,分别写出甲、乙所编程序各自输出y的值为i(i=1,2,3)的频率(用分数表示),并判断两位同学中哪一位所编写程序符合算法要求的可能性较大.18.解:(1)变量x是在1,2,3,…,24这24个整数中随机产生的一个数,共有24种可能.当x从1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23这12个数中产生时,输出y的值为1,故P1=1 2;当x从2,4,8,10,14,16,20,22这8个数中产生时,输出y的值为2,故P2=1 3;当x从6,12,18,24这4个数中产生时,输出y的值为3,故P3=1 6 .所以,输出y的值为1的概率为12,输出y的值为2的概率为13,输出y的值为3的概率为1 6 .(2)当n=2 100时,甲、乙所编程序各自输出y的值为i(i=1,2,3)的频率如下:比较频率趋势与(1)中所求的概率,可得乙同学所编程序符合算法要求的可能性较大.K7 条件概率与事件的独立性20.K4、K5、K7 甲、乙、丙三人进行羽毛球练习赛,其中两人比赛,另一人当裁判,每局比赛结束时,负的一方在下一局当裁判.设各局中双方获胜的概率均为12,各局比赛的结果相互独立,第1局甲当裁判.(1)求第4局甲当裁判的概率;(2)求前4局中乙恰好当1次裁判的概率.20.解:(1)记A 1表示事件“第2局结果为甲胜”,A 2表示事件“第3局甲参加比赛时,结果为甲负”, A 表示事件“第4局甲当裁判”. 则A =A 1·A 2,P (A )=P (A 1·A 2)=P (A 1)P (A 2)=14.(2)记B 1表示事件“第1局比赛结果为乙胜”,B 2表示事件“第2局乙参加比赛时,结果为乙胜”, B 3表示事件“第3局乙参加比赛时,结果为乙胜”, B 表示事件“前4局中乙恰好当1次裁判”. 则B =B 1·B 3+B 1·B 2·B 3+B 1·B 2,P (B )=P (B 1·B 3+B 1·B 2·B 3+B 1·B 2) =P (B 1·B 3)+P (B 1·B 2·B 3)+P (B 1·B 2) =P (B 1)P (B 3)+P (B 1)P (B 2)P (B 3)+P (B 1)P (B 2) =14+18+14 =58. 6.K7 抽样统计甲、乙两位射击运动员的5次训练成绩(单位:环),结果如下:则成绩较为稳定(方差较小)的那位运动员成绩的方差为________.6.2 由题知x 甲=15(87+91+90+89+93)=90,s 2甲=15(9+1+0+1+9)=4;x 乙=15(89+90+91+88+92)=90,s 2乙=15(1+0+1+4+4)=2,所以s 2甲>s 2乙,故答案为2.K8 离散型随机变量的数学特征与正态分布20.K4、K5、K7 甲、乙、丙三人进行羽毛球练习赛,其中两人比赛,另一人当裁判,每局比赛结束时,负的一方在下一局当裁判.设各局中双方获胜的概率均为12,各局比赛的结果相互独立,第1局甲当裁判.(1)求第4局甲当裁判的概率;(2)求前4局中乙恰好当1次裁判的概率.20.解:(1)记A 1表示事件“第2局结果为甲胜”,A 2表示事件“第3局甲参加比赛时,结果为甲负”, A 表示事件“第4局甲当裁判”. 则A =A 1·A 2,P (A )=P (A 1·A 2)=P (A 1)P (A 2)=14.(2)记B 1表示事件“第1局比赛结果为乙胜”,B 2表示事件“第2局乙参加比赛时,结果为乙胜”, B 3表示事件“第3局乙参加比赛时,结果为乙胜”, B 表示事件“前4局中乙恰好当1次裁判”. 则B =B 1·B 3+B 1·B 2·B 3+B 1·B 2,P (B )=P (B 1·B 3+B 1·B 2·B 3+B 1·B 2)=P(B1·B3)+P(B1·B2·B3)+P(B1·B2) =P(B1)P(B3)+P(B1)P(B2)P(B3)+P(B1)P(B2)=14+18+14=5 8 .。
数 学 G 单元 立体几何G1 空间几何体的结构19.G1 如图18,长方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,AB =16,BC =10,AA 1=8,点E ,F 分别在A 1B 1,D 1C 1上,A 1E =D 1F =4.过点E ,F 的平面α与此长方体的面相交,交线围成一个正方形.(1)在图中画出这个正方形(不必说明画法和理由); (2)求平面α把该长方体分成的两部分体积的比值.图1819.解:(1)交线围成的正方形EHGF 如图.(2)作EM ⊥AB ,垂足为M ,则AM =A 1E =4,EB 1=12,EM =AA 1=8. 因为EHGF 为正方形,所以EH =EF =BC =10. 于是MH =EH 2-EM 2=6,AH =10,HB =6.因为长方体被平面α分成两个高为10的直棱柱,所以其体积的比值为9779也正确.18.G1,G4,G5 如图15,在三棱锥V ABC 中,平面VAB ⊥平面ABC ,△VAB 为等边三角形,AC ⊥BC 且AC =BC =2,O ,M 分别为AB ,VA 的中点.(1)求证:VB ∥平面MOC ; (2)求证:平面MOC ⊥平面VAB ; (3)求三棱锥V ABC 的体积.图1518.解:(1)证明:因为O,M分别为AB,VA的中点,所以OM∥VB.又因为VB⊄平面MOC,OM⊂平面MOC,所以VB∥平面MOC.(2)证明:因为AC=BC,O为AB的中点,所以OC⊥AB.又因为平面VAB⊥平面ABC,平面VAB∩平面ABC=AB,且OC⊂平面ABC,所以OC⊥平面VAB.又因为OC⊂平面MOC,所以平面MOC⊥平面VAB.(3)在等腰直角三角形ACB中,AC=BC=2,所以AB=2,OC=1.所以等边三角形VAB的面积S△VAB= 3.又因为OC⊥平面VAB,所以三棱锥CVAB的体积等于1 3OC·S△VAB=33.又因为三棱锥VABC的体积与三棱锥CVAB的体积相等,所以三棱锥VABC的体积为3 3.18.G1、G5如图14,直三棱柱ABC A1B1C1的底面是边长为2的正三角形,E,F分别是BC,CC1的中点.(1)证明:平面AEF⊥平面B1BCC1;(2)若直线A1C与平面A1ABB1所成的角为45°,求三棱锥F AEC的体积.图1418.解:(1)证明:如图,因为三棱柱ABC A1B1C1是直三棱柱,所以AE⊥BB1.又E是正三角形ABC的边BC的中点,所以AE⊥BC.因此AE⊥平面B1BCC1.而AE⊂平面AEF,所以平面AEF ⊥平面B 1BCC 1.(2)设AB 的中点为D ,连接A 1D ,CD . 因为△ABC 是正三角形,所以CD ⊥AB .又三棱柱ABC A 1B 1C 1是直三棱柱,所以CD ⊥AA 1.因此CD ⊥平面A 1ABB 1,于是∠CA 1D 为直线A 1C 与平面A 1ABB 1所成的角. 由题设,∠CA 1D =45°,所以A 1D =CD =32AB = 3. 在Rt △AA 1D 中,AA 1=A 1D 2-AD 2=3-1=2,所以FC =12AA 1=22.故三棱锥F AEC 的体积V =13S △AEC ·FC =13×32×22=612. 9.G1 已知等腰直角三角形的直角边的长为2,将该三角形绕其斜边所在的直线旋转一周而形成的曲面所围成的几何体的体积为( )A.22π3 B.42π3C .22πD .42π9.B 由条件知该直角三角形的斜边长为22,斜边上的高为2,故围成的几何体的体积为2×13×π×(2)2×2=42π3.18.G1,G4,G5 一个正方体的平面展开图及该正方体的直观图的示意图如图12所示. (1)请将字母F ,G ,H 标记在正方体相应的顶点处(不需说明理由); (2)判断平面BEG 与平面ACH 的位置关系,并证明你的结论; (3)证明:直线DF ⊥平面BEG .图1218.解:(1)点F,G,H的位置如图所示.(2)平面BEG∥平面ACH.证明如下:因为ABCDEFGH为正方体,所以BC∥FG,BC=FG,又FG∥EH,FG=EH,所以BC∥EH,BC=EH,于是BCHE为平行四边形,所以BE∥CH.又CH⊂平面ACH,BE⊄平面ACH,所以BE∥平面ACH.同理BG∥平面ACH.又BE∩BG=B,所以平面BEG∥平面ACH.(3)证明:连接FH.因为ABCDEFGH为正方体,所以DH⊥平面EFGH.因为EG⊂平面EFGH,所以DH⊥EG,又EG⊥FH,EG∩FH=O,所以EG⊥平面BFHD.又DF⊂平面BFHD,所以DF⊥EG.同理DF⊥BG.又EG∩BG=G,所以DF⊥平面BEG.10.G1、G2一个几何体的三视图如图13所示(单位:m),则该几何体的体积为________m3.图1310.83π 根据三视图可知,该几何体是圆柱与两个圆锥的组合体,其体积V =π×12×2+2×13×π×12×1=83π(m 3).G2 空间几何体的三视图和直观图9.G2 一个四面体的三视图如图12所示,则该四面体的表面积是( )图12A .1+ 3B .1+2 2C .2+ 3D .2 29.C 四面体的直观图如图所示,设O 是AC 的中点,则OP =OB =1,因此PB =2,于是S △PAB =S △PBC =34×(2)2=32,S △PAC =S △ABC =12×2×1=1,故四面体的表面积S =2×1+2×32=2+ 3.11.G2 圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r )组成一个几何体,该几何体三视图中的正视图和俯视图如图14所示.若该几何体的表面积为16+20π,则r =( )图14A .1B .2C .4D .811.B 由三视图可知,此组合体的前半部分是一个底面半径为r ,高为2r 的半圆柱(水平放置),后半部分是一个半径为r 的半球,其中半圆柱的一个底面与半球的半个圆面重合,所以此几何体的表面积为2r ·2r +12πr 2+12πr 2+πr ·2r +2πr 2=4r 2+5πr 2=16+20π,解得r =2.6.G2 一个正方体被一个平面截去一部分后,剩余部分的三视图如图12,则截去部分体积与剩余部分体积的比值为( )图12A.18B.17 C.16 D.156.D 由剩余部分的三视图可知,正方体被截去一个三棱锥,剩余部分如图所示,设正方体的棱长为a ,则被截去的三棱锥的体积为13×12a 2×a =16a 3,而正方体的体积为a 3,所以截去部分体积与剩余部分体积的比值为15.7.G2 某四棱锥的三视图如图12所示,该四棱锥最长棱的棱长为( )图12A .1 B. 2 C. 3 D .27.C 根据三视图可得,此四棱锥是底面是正方形,有一条侧棱和底面垂直的四棱锥,如图所示,所以最长棱的棱长为PC =12+12+12=3,故选C.9.G2 某几何体的三视图如图13所示,则该几何体的表面积等于( )图13A .8+2 2B .11+2 2C .14+2 2D .159.B 由三视图可知,该几何体是底面为直角梯形的直四棱柱,其表面积S =(1+1+2+2)×2+12×(1+2)×1×2=11+2 2.10.G2、G7、K3 某工件的三视图如图13所示,现将该工件通过切削,加工成一个体积尽可能大的正方体新工件,并使新工件的一个面落在原工件的一个面内,则原工件材料的利用率为(材料利用率=新工件的体积原工件的体积)( )图13A.89πB.827πC.24(2-1)3πD.8(2-1)3π10.A 由三视图知,原工件是底面半径为1,母线长为3的圆锥.设新正方体工件的棱长为x,借助轴截面,由三角形相似可得,x32-12=1-22x1,得x=223,故V正=x3=16227,又V圆锥=13π×12×32-12=22π3,故利用率为16227223π=89π,选A.5.G2一个几何体的三视图如图12所示,则该几何体的表面积为()图12A.3π B.4πC.2π+4 D.3π+45.D 该几何体是底面半径为1、高为2的圆柱被其轴截面截开的半个圆柱,其表面积为12×2π×1×2+2×12×π×12+2×2=3π+4.14.G2,G7 在三棱柱ABC A 1B 1C 1中,∠BAC =90°,其正视图和侧视图都是边长为1的正方形,俯视图是直角边的长为1的等腰直角三角形,设点M ,N ,P 分别是棱AB ,BC ,B 1C 1的中点,则三棱锥P A 1MN 的体积是________.14.124 由题意知,三棱柱的底面是直角边长为1的等腰直角三角形,棱柱的高为1且该棱柱为直三棱柱,其底面积为12,三棱锥A 1PMN 的底面积是12×12×1,高为12,故三棱锥P A 1MN 的体积为13×12×14=124.10.G1、G2 一个几何体的三视图如图13所示(单位:m),则该几何体的体积为________m 3.图1310.83π 根据三视图可知,该几何体是圆柱与两个圆锥的组合体,其体积V =π×12×2+2×13×π×12×1=83π(m 3).2.G2 某几何体的三视图如图11所示(单位:cm),则该几何体的体积是( )图11A .8 cm 3B .12 cm 3C.323 cm 3 D.403cm 3 2.C 该几何体为一个正方体和一个四棱锥的组合体,故所求体积为23+13×2×2×2=323.G3 平面的基本性质、空间两条直线6.G3 若直线l 1和l 2是异面直线,l 1在平面α内,l 2在平面β内,l 是平面α与平面β的交线,则下列命题正确的是( )A .l 与l 1,l 2都不相交B .l 与l 1,l 2都相交C .l 至多与l 1,l 2中的一条相交D .l 至少与l 1,l 2中的一条相交6.D 若直线l 1和l 2是异面直线,l 1在平面α内,l 2在平面β内,l 是平面α与平面β的交线,则l 至少与l 1,l 2中的一条相交,故选D.5.A2、G3 l 1,l 2表示空间中的两条直线,若p :l 1,l 2是异面直线;q :l 1,l 2不相交,则( )A .p 是q 的充分条件,但不是q 的必要条件B .p 是q 的必要条件,但不是q 的充分条件C .p 是q 的充分必要条件D .p 既不是q 的充分条件,也不是q 的必要条件5.A 由l 1,l 2是异面直线,可得l 1,l 2不相交,所以p ⇒q ;由l 1,l 2不相交,可得l 1,l 2是异面直线或l 1∥l 2,所以q ⇒/ p .所以p 是q 的充分条件,但不是q 的必要条件.故选A.G4 空间中的平行关系18.G4,G5,G11 如图13,三角形PDC 所在的平面与长方形ABCD 所在的平面垂直,PD =PC =4,AB =6,BC =3.(1)证明:BC ∥平面PDA ; (2)证明:BC ⊥PD ;(3)求点C 到平面PDA 的距离.图1318.G1,G4,G5如图15,在三棱锥VABC中,平面VAB⊥平面ABC,△VAB为等边三角形,AC⊥BC且AC=BC=2,O,M分别为AB,VA的中点.(1)求证:VB∥平面MOC;(2)求证:平面MOC⊥平面VAB;(3)求三棱锥VABC的体积.图1518.解:(1)证明:因为O,M分别为AB,VA的中点,所以OM∥VB.又因为VB⊄平面MOC,OM⊂平面MOC,所以VB∥平面MOC.(2)证明:因为AC=BC,O为AB的中点,所以OC⊥AB.又因为平面VAB⊥平面ABC,平面VAB∩平面ABC=AB,且OC⊂平面ABC,所以OC⊥平面VAB.又因为OC⊂平面MOC,所以平面MOC⊥平面VAB.(3)在等腰直角三角形ACB中,AC=BC=2,所以AB=2,OC=1.所以等边三角形VAB的面积S△VAB= 3.又因为OC⊥平面VAB,所以三棱锥CVAB的体积等于1 3OC·S△VAB=33.又因为三棱锥VABC的体积与三棱锥CVAB的体积相等,所以三棱锥VABC的体积为3 3.18.G4、G5如图13,三棱台DEF ABC中,AB=2DE,G,H分别为AC,BC的中点.(1)求证:BD∥平面FGH;(2)若CF⊥BC,AB⊥BC,求证:平面BCD⊥平面EGH.18.证明:(1)证法一:如图,连接DG,CD,设CD∩GF=M,连接MH.在三棱台DEF ABC中,AB=2DE,G为AC的中点,可得DF∥GC,DF=GC,所以四边形DFCG为平行四边形,则M为CD的中点.又H为BC的中点,所以HM∥BD.又HM⊂平面FGH,BD⊄平面FGH,所以BD∥平面FGH.证法二:在三棱台DEF ABC中,由BC=2EF,H为BC的中点,可得BH∥EF,BH=EF,所以四边形HBEF为平行四边形,可得BE∥HF.在△ABC中,G为AC的中点,H为BC的中点,所以GH∥AB.又GH∩HF=H,AB∩BE=B,所以平面FGH∥平面ABED.因为BD⊂平面ABED,所以BD∥平面FGH.(2)如图,连接HE,GE.因为G,H分别为AC,BC的中点,所以GH∥AB.由AB⊥BC,得GH⊥BC,又H为BC的中点,所以EF∥HC,EF=HC,因此四边形EFCH是平行四边形,所以CF∥HE.又CF⊥BC,所以HE⊥BC.又HE,GH⊂平面EGH,HE∩GH=H,所以BC⊥平面EGH.又BC⊂平面BCD,所以平面BCD⊥平面EGH.18.G1,G4,G5一个正方体的平面展开图及该正方体的直观图的示意图如图12所示.(1)请将字母F,G,H标记在正方体相应的顶点处(不需说明理由);(2)判断平面BEG与平面ACH的位置关系,并证明你的结论;(3)证明:直线DF⊥平面BEG.图1218.解:(1)点F,G,H的位置如图所示.(2)平面BEG∥平面ACH.证明如下:因为ABCDEFGH为正方体,所以BC∥FG,BC=FG,又FG∥EH,FG=EH,所以BC∥EH,BC=EH,于是BCHE为平行四边形,所以BE∥CH.又CH⊂平面ACH,BE⊄平面ACH,所以BE∥平面ACH.同理BG∥平面ACH.又BE∩BG=B,所以平面BEG∥平面ACH.(3)证明:连接FH.因为ABCDEFGH为正方体,所以DH⊥平面EFGH.因为EG⊂平面EFGH,所以DH⊥EG,又EG⊥FH,EG∩FH=O,所以EG⊥平面BFHD.又DF⊂平面BFHD,所以DF⊥EG.同理DF⊥BG.又EG∩BG=G,所以DF⊥平面BEG.17.G4、G5、G11如图14,已知AA1⊥平面ABC,BB1∥AA1,AB=AC=3,BC=25,AA1=7,BB1=27,点E和F分别为BC和A1C中点.(1)求证:EF∥平面A1B1BA;(2)求证:平面AEA1⊥平面BCB1;(3)求直线A1B1与平面BCB1所成角的大小.图1417.解:(1)证明:如图所示,连接A1B.在△A1BC中,因为E和F分别是BC和A1C的中点,所以EF∥BA1.又因为EF⊄平面A1B1BA,所以EF∥平面A1B1BA.(2)证明:因为AB =AC ,E 为BC 的中点,所以AE ⊥BC .因为AA 1⊥平面ABC ,BB 1∥AA 1,所以BB 1⊥平面ABC ,从而BB 1⊥AE .又因为BC ∩BB 1=B ,所以AE ⊥平面BCB 1.又因为AE ⊂平面AEA 1,所以平面AEA 1⊥平面BCB 1.(3)取BB 1的中点M 和B 1C 的中点N ,连接A 1M ,A 1N ,NE .因为N 和E 分别为B 1C 和BC 的中点,所以NE ∥B 1B ,NE =12B 1B ,故NE ∥A 1A ,且NE =A 1A ,所以A 1N ∥AE ,且A 1N =AE .又因为AE ⊥平面BCB 1,所以A 1N ⊥平面BCB 1,从而∠A 1B 1N 为直线A 1B 1与平面BCB 1所成的角.在△ABC 中,可得AE =2,所以A 1N =AE =2.因为BM ∥AA 1,BM =AA 1,所以A 1M ∥AB ,A 1M =AB, 又由AB ⊥BB 1,得A 1M ⊥BB 1. 在Rt △A 1MB 1中,可得A 1B 1=B 1M 2+A 1M 2=4. 在Rt △A 1NB 1中,sin ∠A 1B 1N =A 1N A 1B 1=12,因此∠A 1B 1N =30°, 所以直线A 1B 1与平面BCB 1所成的角为30°.4.G4,G5 设α,β是两个不同的平面,l ,m 是两条不同的直线,且l ⊂α,m ⊂β( ) A .若l ⊥β,则α⊥β B .若α⊥β,则l ⊥m C .若l ∥β,则α∥β D .若α∥β,则l ∥m4.A 由两平面垂直的判定定理知,A 正确;对于B ,直线l ,m 相交、平行、异面都有可能,故不正确;对于C ,要求α内两条相交直线都平行于β,才能推出α∥β,故不正确;对于D ,l ,m 平行和异面都有可能,故不正确.16.G4、G5 如图12,在直三棱柱ABC A 1B 1C 1中,已知AC ⊥BC ,BC =CC 1,设AB 1的中点为D ,B 1C ∩BC 1=E .求证:(1)DE ∥平面AA 1C 1C ; (2)BC 1⊥AB 1.图1216.证明:(1)由题意知,E为B1C的中点,又D为AB1的中点,因此DE∥AC.又因为DE⊄平面AA1C1C,AC⊂平面AA1C1C,所以DE∥平面AA1C1C.(2)因为三棱柱ABC A1B1C1是直三棱柱,所以CC1⊥平面ABC.因为AC⊂平面ABC,所以AC⊥CC1.又因为AC⊥BC,CC1⊂平面BCC1B1,BC⊂平面BCC1B1,BC∩CC1=C,所以AC⊥平面BCC1B1.又因为BC1⊂平面BCC1B1,所以BC1⊥AC.因为BC=CC1,所以矩形BCC1B1是正方形,因此BC1⊥B1C.因为AC,B1C⊂平面B1AC,AC∩B1C=C,所以BC1⊥平面B1AC.又因为AB1⊂平面B1AC,所以BC1⊥AB1.G5 空间中的垂直关系18.G4,G5,G11如图13,三角形PDC所在的平面与长方形ABCD所在的平面垂直,PD=PC=4,AB=6,BC=3.(1)证明:BC∥平面PDA;(2)证明:BC⊥PD;(3)求点C到平面PDA的距离.图1320.G5、G12 《九章算术》中,将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为阳马,将四个面都为直角三角形的四面体称之为鳖臑.在如图14所示的阳马P ABCD 中,侧棱PD ⊥底面ABCD ,且PD =CD ,点E 是PC 的中点,连接DE ,BD ,BE .(1)证明:DE ⊥平面PBC .试判断四面体EBCD 是否为鳖臑,若是,写出其每个面的直角(只需写出结论);若不是,请说明理由.(2)记阳马P ABCD 的体积为V 1,四面体EBCD 的体积为V 2,求V 1V 2的值.图1420.解:(1)证明:因为PD ⊥底面ABCD ,所以PD ⊥BC . 由底面ABCD 为长方形,有BC ⊥CD ,而PD ∩CD =D , 所以BC ⊥平面PCD .又DE ⊂平面PCD ,所以BC ⊥DE . 又因为PD =CD ,点E 是PC 的中点,所以DE ⊥PC . 而PC ∩BC =C ,所以DE ⊥平面PBC .由BC ⊥平面PCD ,DE ⊥平面PBC ,可知四面体EBCD 的四个面都是直角三角形, 即四面体EBCD 是一个鳖臑,其四个面的直角分别是∠BCD ,∠BCE ,∠DEC ,∠DEB . (2)由已知,PD 是阳马P ABCD 的高,所以V 1=13S 长方形ABCD ·PD =13BC ·CD ·PD ;由(1)知,DE 是鳖臑D BCE 的高,BC ⊥CE , 所以V 2=13S △BCE ·DE =16BC ·CE ·DE .在Rt △PDC 中,因为PD =CD ,点E 是PC 的中点,所以DE =CE =22CD . 于是V 1V 2=13BC ·CD ·PD 16BC ·CE ·DE =2CD ·PD CE ·DE=4.18.G5 如图15,四边形ABCD 为菱形,G 为AC 与BD 的交点,BE ⊥平面ABCD . (1)证明:平面AEC ⊥平面BED ;(2)若∠ABC =120°,AE ⊥EC, 三棱锥E ACD 的体积为63,求该三棱锥的侧面积.图1518.解:(1)证明:因为四边形ABCD 为菱形,所以AC ⊥BD . 因为BE ⊥平面ABCD ,所以AC ⊥BE ,故AC ⊥平面BED . 又AC ⊂平面AEC ,所以平面AEC ⊥平面BED .(2)设AB =x ,在菱形ABCD 中,由∠ABC =120°,可得AG =GC =32x ,GB =GD =x 2. 因为AE ⊥EC ,所以在Rt △AEC 中,可得EG =32x . 由BE ⊥平面ABCD ,知△EBG 为直角三角形,可得BE =22x . 由已知得,三棱锥E ACD 的体积V E ACD =13×12AC ·GD ·BE =624x 3=63,故x =2.从而可得AE =EC =ED =6,所以△EAC 的面积为3,△EAD 的面积与△ECD 的面积均为 5. 故三棱锥E ACD 的侧面积为3+2 5.18.G1,G4,G5 如图15,在三棱锥V ABC 中,平面VAB ⊥平面ABC ,△VAB 为等边三角形,AC ⊥BC 且AC =BC =2,O ,M 分别为AB ,VA 的中点.(1)求证:VB ∥平面MOC ; (2)求证:平面MOC ⊥平面VAB ; (3)求三棱锥V ABC 的体积.图1518.解:(1)证明:因为O,M分别为AB,VA的中点,所以OM∥VB.又因为VB⊄平面MOC,OM⊂平面MOC,所以VB∥平面MOC.(2)证明:因为AC=BC,O为AB的中点,所以OC⊥AB.又因为平面VAB⊥平面ABC,平面VAB∩平面ABC=AB,且OC⊂平面ABC,所以OC⊥平面VAB.又因为OC⊂平面MOC,所以平面MOC⊥平面VAB.(3)在等腰直角三角形ACB中,AC=BC=2,所以AB=2,OC=1.所以等边三角形VAB的面积S△VAB= 3.又因为OC⊥平面VAB,所以三棱锥CVAB的体积等于1 3OC·S△VAB=33.又因为三棱锥VABC的体积与三棱锥CVAB的体积相等,所以三棱锥VABC的体积为3 3.20.G5、G12如图15,AB是圆O的直径,点C是圆O上异于A,B的点,PO垂直于圆O所在的平面,且PO=OB=1.(1)若D为线段AC的中点,求证:AC⊥平面PDO;(2)求三棱锥PABC体积的最大值;(3)若BC=2,点E在线段PB上,求CE+OE的最小值.图1520.解:方法一:(1)证明:在△AOC 中,因为OA =OC ,D 为AC 的中点, 所以AC ⊥DO .又PO 垂直于圆O 所在的平面, 所以PO ⊥AC .因为DO ∩PO =O ,DO ⊂平面PDO ,PO ⊂平面PDO , 所以AC ⊥平面PDO . (2)因为点C 在圆O 上,所以当CO ⊥AB 时,C 到AB 的距离最大,且最大值为1. 又AB =2,所以△ABC 面积的最大值为 12×2×1=1. 又因为三棱锥P ABC 的高PO =1,故三棱锥P ABC 体积的最大值为13×1×1=13.(3)在△POB 中,PO =OB =1,∠POB =90°, 所以PB =12+12= 2. 同理PC =2,所以PB =PC =BC .在三棱锥P ABC 中,将侧面BCP 绕PB 旋转至平面BC ′P, 使之与平面ABP 共面,如图所示.当O ,E ,C ′共线时,CE +OE 取得最小值. 又因为OP =OB ,C ′P =C ′B , 所以OC ′垂直平分PB , 即E 为PB 中点.从而OC′=OE+EC′=22+62=2+62,亦即CE+OE的最小值为2+62.方法二:(1)(2)同方法一.(3)在△POB中,PO=OB=1,∠POB=90°,所以∠OPB=45°,PB=12+12= 2.同理PC= 2.所以PB=PC=BC,所以∠CPB=60°.在三棱锥PABC中,将侧面BCP绕PB旋转至平面BC′P,使之与平面ABP共面,如图所示.当O,E,C′共线时,CE+OE取得最小值.所以在△OC′P中,由余弦定理得,OC′2=1+2-2×1×2×cos(45°+60°)=1+2-2 2×22×12-22×32=2+3.从而OC′=2+3=2+62.所以CE+OE的最小值为22+62.18.G1、G5如图14,直三棱柱ABC A1B1C1的底面是边长为2的正三角形,E,F分别是BC,CC1的中点.(1)证明:平面AEF⊥平面B1BCC1;(2)若直线A1C与平面A1ABB1所成的角为45°,求三棱锥F AEC的体积.图1418.解:(1)证明:如图,因为三棱柱ABC A1B1C1是直三棱柱,所以AE⊥BB1.又E是正三角形ABC的边BC的中点,所以AE⊥BC.因此AE ⊥平面B 1BCC 1.而AE ⊂平面AEF , 所以平面AEF ⊥平面B 1BCC 1.(2)设AB 的中点为D ,连接A 1D ,CD . 因为△ABC 是正三角形,所以CD ⊥AB .又三棱柱ABC A 1B 1C 1是直三棱柱,所以CD ⊥AA 1.因此CD ⊥平面A 1ABB 1,于是∠CA 1D 为直线A 1C 与平面A 1ABB 1所成的角. 由题设,∠CA 1D =45°,所以A 1D =CD =32AB = 3. 在Rt △AA 1D 中,AA 1=A 1D 2-AD 2=3-1=2,所以FC =12AA 1=22.故三棱锥F AEC 的体积V =13S △AEC ·FC =13×32×22=612. 18.G4、G5 如图13,三棱台DEF ABC 中,AB =2DE ,G ,H 分别为AC ,BC 的中点. (1)求证:BD ∥平面FGH ;(2)若CF ⊥BC ,AB ⊥BC ,求证:平面BCD ⊥平面EGH .18.证明:(1)证法一:如图,连接DG ,CD ,设CD ∩GF =M ,连接MH . 在三棱台DEF ABC 中,AB =2DE ,G 为AC 的中点,可得DF ∥GC ,DF =GC ,所以四边形DFCG 为平行四边形, 则M 为CD 的中点.又H 为BC 的中点, 所以HM ∥BD .又HM ⊂平面FGH ,BD ⊄平面FGH , 所以BD ∥平面FGH .证法二:在三棱台DEF ABC 中, 由BC =2EF ,H 为BC 的中点, 可得BH ∥EF ,BH =EF ,所以四边形HBEF 为平行四边形, 可得BE ∥HF .在△ABC 中,G 为AC 的中点,H 为BC 的中点, 所以GH ∥AB .又GH ∩HF =H ,AB ∩BE =B , 所以平面FGH ∥平面ABED . 因为BD ⊂平面ABED , 所以BD ∥平面FGH .(2)如图,连接HE ,GE .因为G ,H 分别为AC ,BC 的中点, 所以GH ∥AB .由AB ⊥BC ,得GH ⊥BC , 又H 为BC 的中点, 所以EF ∥HC ,EF =HC ,因此四边形EFCH 是平行四边形, 所以CF ∥HE .又CF ⊥BC ,所以HE ⊥BC .又HE ,GH ⊂平面EGH ,HE ∩GH =H , 所以BC ⊥平面EGH . 又BC ⊂平面BCD , 所以平面BCD ⊥平面EGH .18.G5 如图15(1),在直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠BAD =π2,AB =BC =12AD =a ,E是AD 的中点,O 是AC 与BE 的交点.将△ABE 沿BE 折起到图(2)中△A 1BE 的位置,得到四棱锥A 1 BCDE .(1)证明:CD ⊥平面A 1OC ;(2)当平面A 1BE ⊥平面BCDE 时,四棱锥A 1 BCDE 的体积为362,求a 的值.图1518.解:(1)证明:在图(1)中, 因为AB =BC =12AD =a ,E 是AD 的中点,∠BAD =π2,所以BE ⊥AC ,即在图(2)中,BE ⊥A 1O ,BE ⊥OC , 从而BE ⊥平面A 1OC . 又CD ∥BE , 所以CD ⊥平面A 1OC .(2)由已知,平面A 1BE ⊥平面BCDE , 且平面A 1BE ∩平面BCDE =BE , 又由(1)知,A 1O ⊥BE , 所以A 1O ⊥平面BCDE ,即A 1O 是四棱锥A 1 BCDE 的高. 由图(1)知,A 1O =22AB =22a ,平行四边形BCDE 的面积S =BC ·AB =a 2. 从而四棱锥A 1 BCDE 的体积V =13×S ×A 1O =13×a 2×22a =26a 3. 由26a 3=362,得a =6. 18.G1,G4,G5 一个正方体的平面展开图及该正方体的直观图的示意图如图12所示. (1)请将字母F ,G ,H 标记在正方体相应的顶点处(不需说明理由); (2)判断平面BEG 与平面ACH 的位置关系,并证明你的结论; (3)证明:直线DF ⊥平面BEG .图1218.解:(1)点F,G,H的位置如图所示.(2)平面BEG∥平面ACH.证明如下:因为ABCDEFGH为正方体,所以BC∥FG,BC=FG,又FG∥EH,FG=EH,所以BC∥EH,BC=EH,于是BCHE为平行四边形,所以BE∥CH.又CH⊂平面ACH,BE⊄平面ACH,所以BE∥平面ACH.同理BG∥平面ACH.又BE∩BG=B,所以平面BEG∥平面ACH.(3)证明:连接FH.因为ABCDEFGH为正方体,所以DH⊥平面EFGH.因为EG⊂平面EFGH,所以DH⊥EG,又EG⊥FH,EG∩FH=O,所以EG⊥平面BFHD.又DF⊂平面BFHD,所以DF⊥EG.同理DF⊥BG.又EG∩BG=G,所以DF⊥平面BEG.17.G4、G5、G11如图14,已知AA1⊥平面ABC,BB1∥AA1,AB=AC=3,BC=25,AA1=7,BB 1=27,点E 和F 分别为BC 和A 1C 中点.(1)求证:EF ∥平面A 1B 1BA ; (2)求证:平面AEA 1⊥平面BCB 1;(3)求直线A 1B 1与平面BCB 1所成角的大小.图1417.解:(1)证明:如图所示,连接A 1B .在△A 1BC 中,因为E 和F 分别是BC 和A 1C 的中点,所以EF ∥BA 1.又因为EF ⊄平面A 1B 1BA ,所以EF ∥平面A 1B 1BA .(2)证明:因为AB =AC ,E 为BC 的中点,所以AE ⊥BC .因为AA 1⊥平面ABC ,BB 1∥AA 1,所以BB 1⊥平面ABC ,从而BB 1⊥AE .又因为BC ∩BB 1=B ,所以AE ⊥平面BCB 1.又因为AE ⊂平面AEA 1,所以平面AEA 1⊥平面BCB 1.(3)取BB 1的中点M 和B 1C 的中点N ,连接A 1M ,A 1N ,NE .因为N 和E 分别为B 1C 和BC 的中点,所以NE ∥B 1B ,NE =12B 1B ,故NE ∥A 1A ,且NE =A 1A ,所以A 1N ∥AE ,且A 1N =AE .又因为AE ⊥平面BCB 1,所以A 1N ⊥平面BCB 1,从而∠A 1B 1N 为直线A 1B 1与平面BCB 1所成的角.在△ABC 中,可得AE =2,所以A 1N =AE =2.因为BM ∥AA 1,BM =AA 1,所以A 1M ∥AB ,A 1M =AB, 又由AB ⊥BB 1,得A 1M ⊥BB 1. 在Rt △A 1MB 1中,可得A 1B 1=B 1M 2+A 1M 2=4. 在Rt △A 1NB 1中,sin ∠A 1B 1N =A 1N A 1B 1=12,因此∠A 1B 1N =30°, 所以直线A 1B 1与平面BCB 1所成的角为30°.4.G4,G5 设α,β是两个不同的平面,l ,m 是两条不同的直线,且l ⊂α,m ⊂β( )A.若l⊥β,则α⊥βB.若α⊥β,则l⊥mC.若l∥β,则α∥βD.若α∥β,则l∥m4.A 由两平面垂直的判定定理知,A正确;对于B,直线l,m相交、平行、异面都有可能,故不正确;对于C,要求α内两条相交直线都平行于β,才能推出α∥β,故不正确;对于D,l,m平行和异面都有可能,故不正确.18.G5,G11如图14,在三棱柱ABCA1B1C1中,∠BAC=90°,AB=AC=2,A1A=4,A1在底面ABC的射影为BC的中点,D是B1C1的中点.(1)证明:A1D⊥平面A1BC;(2)求直线A1B和平面BB1C1C所成的角的正弦值.图1418.解:(1)证明:设E为BC的中点,连接DE.由题意得A1E⊥平面ABC,所以A1E⊥AE.因为AB=AC,所以AE⊥BC.故AE⊥平面A1BC.由D,E分别为B1C1,BC的中点,得DE∥B1B且DE=B1B,从而DE∥A1A且DE=A1A,所以四边形AA1DE为平行四边形.于是A1D∥AE.又因为AE⊥平面A1BC,所以A1D⊥平面A1BC.(2)作A 1F ⊥DE ,垂足为F ,连接BF . 因为A 1E ⊥平面ABC ,所以BC ⊥A 1E . 因为BC ⊥AE ,所以BC ⊥平面AA 1DE . 所以BC ⊥A 1F ,所以A 1F ⊥平面BB 1C 1C .所以∠A 1BF 为直线A 1B 和平面BB 1C 1C 所成的角. 由AB =AC =2,∠CAB =90°,得EA =EB = 2. 由A 1E ⊥平面ABC ,得A 1A =A 1B =4,A 1E =14. 由DE =BB 1=4,DA 1=EA =2,∠DA 1E =90°,得A 1F =72. 所以sin ∠A 1BF =A 1F A 1B =78. 20.G5、G7 如图14,三棱锥P ABC 中,平面PAC ⊥平面ABC ,∠ABC =π2,点D ,E在线段AC 上,且AD =DE =EC =2,PD =PC =4,点F 在线段AB 上,且EF ∥BC .(1)证明:AB ⊥平面PFE ;(2)若四棱锥P DFBC 的体积为7,求线段BC 的长.图1420.解:(1)证明:由DE =EC ,PD =PC 知,E 为等腰三角形PDC 中DC 边的中点,故PE ⊥AC . 又平面PAC ⊥平面ABC ,平面PAC ∩平面ABC =AC ,PE ⊂平面PAC ,PE ⊥AC ,所以PE ⊥平面ABC ,从而PE ⊥AB .因为∠ABC =π2,EF ∥BC ,故AB ⊥EF .从而AB 与平面PFE 内两条相交直线PE ,EF 都垂直,所以AB ⊥平面PFE . (2)设BC =x ,则在直角三角形ABC 中,AB =AC 2-BC 2=36-x 2,从而S △ABC =12AB ·BC =12x 36-x 2.由EF ∥BC 知,AF AB =AE AC =23,△AFE ∽△ABC ,故S △AFE S △ABC =232=49,即S △AFE =49S △ABC .由AD =12AE ,得S △AFD =12S △AFE =12×49S △ABC =29S △ABC =19x 36-x 2,从而四边形DFBC 的面积为S四边形DFBC=S △ABC -S △AFD =12x 36-x 2-19x 36-x 2=718x 36-x 2.由(1)知,PE ⊥平面ABC ,所以PE 为四棱锥P DFBC 的高. 在直角三角形PEC 中,PE =PC 2-EC 2=42-22=2 3. 所以V 四棱锥P DFBC =13·S 四边形DFBC ·PE =13×718x 36-x 2·23=7,故得x 4-36x 2+243=0,解得x 2=9或x 2=27,由于x >0,可得x =3或x =3 3. 所以BC =3或BC =3 3.G6 多面体与球 G7 棱柱与棱锥10.G2、G7、K3 某工件的三视图如图13所示,现将该工件通过切削,加工成一个体积尽可能大的正方体新工件,并使新工件的一个面落在原工件的一个面内,则原工件材料的利用率为(材料利用率=新工件的体积原工件的体积)( )图13A.89π B.827πC.24(2-1)3π D.8(2-1)3π10.A 由三视图知,原工件是底面半径为1,母线长为3的圆锥.设新正方体工件的棱长为x ,借助轴截面,由三角形相似可得,x32-12=1-22x1,得x =223,故V 正=x 3=16227,又V 圆锥=13π×12×32-12=22π3,故利用率为16227223π=89π,选A.14.G2,G7 在三棱柱ABC A 1B 1C 1中,∠BAC =90°,其正视图和侧视图都是边长为1的正方形,俯视图是直角边的长为1的等腰直角三角形,设点M ,N ,P 分别是棱AB ,BC ,B 1C 1的中点,则三棱锥P A 1MN 的体积是________.14.124 由题意知,三棱柱的底面是直角边长为1的等腰直角三角形,棱柱的高为1且该棱柱为直三棱柱,其底面积为12,三棱锥A 1PMN 的底面积是12×12×1,高为12,故三棱锥P A 1MN 的体积为13×12×14=124.5.G2、G7、G8 某几何体的三视图如图12所示,则该几何体的体积为()图12A.13+2πB.13π6C.7π3 D.5π25.B 由三视图知,该几何体为一个圆柱与一个半圆锥的组合体,其中圆柱的底面半径为1、高为2,半圆锥的底面半径为1、高为1,所以该几何体的体积V =13×12×π×12×1+π×12×2=13π6.20.G5、G7 如图14,三棱锥P ABC 中,平面PAC ⊥平面ABC ,∠ABC =π2,点D ,E在线段AC 上,且AD =DE =EC =2,PD =PC =4,点F 在线段AB 上,且EF ∥BC .(1)证明:AB ⊥平面PFE ;(2)若四棱锥P DFBC 的体积为7,求线段BC 的长.图1420.解:(1)证明:由DE =EC ,PD =PC 知,E 为等腰三角形PDC 中DC 边的中点,故PE ⊥AC . 又平面PAC ⊥平面ABC ,平面PAC ∩平面ABC =AC ,PE ⊂平面PAC ,PE ⊥AC ,所以PE ⊥平面ABC ,从而PE ⊥AB .因为∠ABC =π2,EF ∥BC ,故AB ⊥EF .从而AB 与平面PFE 内两条相交直线PE ,EF 都垂直,所以AB ⊥平面PFE . (2)设BC =x ,则在直角三角形ABC 中,AB =AC 2-BC 2=36-x 2,从而S △ABC =12AB ·BC =12x 36-x 2.由EF ∥BC 知,AF AB =AE AC =23,△AFE ∽△ABC ,故S △AFE S △ABC =232=49,即S △AFE =49S △ABC .由AD =12AE ,得S △AFD =12S △AFE =12×49S △ABC =29S △ABC =19x 36-x 2,从而四边形DFBC 的面积为S四边形DFBC=S △ABC -S △AFD =12x 36-x 2-19x 36-x 2=718x 36-x 2.由(1)知,PE ⊥平面ABC ,所以PE 为四棱锥P DFBC 的高. 在直角三角形PEC 中,PE =PC 2-EC 2=42-22=2 3. 所以V 四棱锥P DFBC =13·S 四边形DFBC ·PE =13×718x 36-x 2·23=7,故得x 4-36x 2+243=0,解得x 2=9或x 2=27,由于x >0,可得x =3或x =3 3. 所以BC =3或BC =3 3.9.G7 现有橡皮泥制作的底面半径为5、高为4的圆锥和底面半径为2、高为8的圆柱各一个.若将它们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径相同的新的圆锥和圆柱各一个,则新的底面半径为________.9.7 设新的底面半径为r ,则13π×52×4+π×22×8=13πr 2×4+πr 2×8 ,即283πr 2=1003π+32π,解得r =7.G8 多面体与球5.G2、G7、G8 某几何体的三视图如图12所示,则该几何体的体积为( )图12A.13+2πB.13π6C.7π3 D.5π25.B 由三视图知,该几何体为一个圆柱与一个半圆锥的组合体,其中圆柱的底面半径为1、高为2,半圆锥的底面半径为1、高为1,所以该几何体的体积V =13×12×π×12×1+π×12×2=13π6.10.G8 已知A ,B 是球O 的球面上两点,∠AOB =90°,C 为该球面上的动点.若三棱锥O ABC 体积的最大值为36,则球O 的表面积为( )A .36πB .64πC .144πD .256π10.C 因为V 三棱锥O ABC =V 三棱锥C OAB ,所以三棱锥O ABC 体积的最大值即三棱锥C OAB 体积的最大值,所以当C 到平面OAB 的距离最大时,即CO ⊥平面OAB 时,体积最大,设球的半径为r ,则V 三棱锥O ABC=V三棱锥C OAB=16r 3=36,所以r =6,则球O 的表面积S =4πr 2=144π.图12A.13+2πB.13π6C.7π3 D.5π2G9 空间向量及运算G10 空间向量解决线面位置关系G11 空间角与距离的求法17.G4、G5、G11 如图14,已知AA 1⊥平面ABC ,BB 1∥AA 1,AB =AC =3,BC =25,AA 1=7,BB 1=27,点E 和F 分别为BC 和A 1C 中点.(1)求证:EF ∥平面A 1B 1BA ; (2)求证:平面AEA 1⊥平面BCB 1;(3)求直线A 1B 1与平面BCB 1所成角的大小.图1417.解:(1)证明:如图所示,连接A 1B .在△A 1BC 中,因为E 和F 分别是BC 和A 1C 的中点,所以EF ∥BA 1.又因为EF ⊄平面A 1B 1BA ,所以EF ∥平面A 1B 1BA .(2)证明:因为AB =AC ,E 为BC 的中点,所以AE ⊥BC .因为AA 1⊥平面ABC ,BB 1∥AA 1,所以BB 1⊥平面ABC ,从而BB 1⊥AE .又因为BC ∩BB 1=B ,所以AE ⊥平面BCB 1.又因为AE ⊂平面AEA 1,所以平面AEA 1⊥平面BCB 1.(3)取BB 1的中点M 和B 1C 的中点N ,连接A 1M ,A 1N ,NE .因为N 和E 分别为B 1C 和BC 的中点,所以NE ∥B 1B ,NE =12B 1B ,故NE ∥A 1A ,且NE =A 1A ,所以A 1N ∥AE ,且A 1N =AE .又因为AE ⊥平面BCB 1,所以A 1N ⊥平面BCB 1,从而∠A 1B 1N 为直线A 1B 1与平面BCB 1所成的角.在△ABC 中,可得AE =2,所以A 1N =AE =2.因为BM ∥AA 1,BM =AA 1,所以A 1M ∥AB ,A 1M =AB, 又由AB ⊥BB 1,得A 1M ⊥BB 1. 在Rt △A 1MB 1中,可得A 1B 1=B 1M 2+A 1M 2=4. 在Rt △A 1NB 1中,sin ∠A 1B 1N =A 1N A 1B 1=12,因此∠A 1B 1N =30°,所以直线A1B1与平面BCB1所成的角为30°.18.G5,G11如图14,在三棱柱ABCA1B1C1中,∠BAC=90°,AB=AC=2,A1A=4,A1在底面ABC的射影为BC的中点,D是B1C1的中点.(1)证明:A1D⊥平面A1BC;(2)求直线A1B和平面BB1C1C所成的角的正弦值.图1418.解:(1)证明:设E为BC的中点,连接DE.由题意得A1E⊥平面ABC,所以A1E⊥AE.因为AB=AC,所以AE⊥BC.故AE⊥平面A1BC.由D,E分别为B1C1,BC的中点,得DE∥B1B且DE=B1B,从而DE∥A1A且DE=A1A,所以四边形AA1DE为平行四边形.于是A1D∥AE.又因为AE⊥平面A1BC,所以A1D⊥平面A1BC.(2)作A1F⊥DE,垂足为F,连接BF.因为A1E⊥平面ABC,所以BC⊥A1E.因为BC⊥AE,所以BC⊥平面AA1DE.所以BC⊥A1F,所以A1F⊥平面BB1C1C.所以∠A1BF为直线A1B和平面BB1C1C所成的角.由AB=AC=2,∠CAB=90°,得EA=EB= 2.由A 1E ⊥平面ABC ,得A 1A =A 1B =4,A 1E =14. 由DE =BB 1=4,DA 1=EA =2,∠DA 1E =90°,得A 1F =72. 所以sin ∠A 1BF =A 1F A 1B =78. 18.G4,G5,G11 如图13,三角形PDC 所在的平面与长方形ABCD 所在的平面垂直,PD =PC =4,AB =6,BC =3.(1)证明:BC ∥平面PDA ; (2)证明:BC ⊥PD ;(3)求点C 到平面PDA 的距离.图13 图1422.G11、G12 如图16,在四棱锥P ABCD 中,已知PA ⊥平面ABCD ,且四边形ABCD 为直角梯形,∠ABC =∠BAD =π2,PA =AD =2,AB =BC =1.(1)求平面PAB 与平面PCD 所成二面角的余弦值;(2)点Q 是线段BP 上的动点,当直线CQ 与DP 所成的角最小时,求线段BQ 的长.图1622.解:以{AB →,AD →,AP →}为正交基底建立如图所示的空间直角坐标系A xyz ,则各点的坐标为B (1,0,0),C (1,1,0),D (0,2,0),P (0,0,2).(1)因为AD ⊥平面PAB ,所以AD →是平面PAB 的一个法向量,AD →=(0,2,0). 因为PC →=(1,1,-2),PD →=(0,2,-2), 设平面PCD 的一个法向量为m =(x ,y ,z ),所以m ·PC →=0,m ·PD →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2z =0,2y -2z =0.令y =1,解得z =1,x =1, 所以m =(1,1,1)是平面PCD 的一个法向量. 从而cos 〈AD →,m 〉=AD →·m |AD →||m |=33,所以平面PAB 与平面PCD 所成二面角的余弦值为33. (2)由BP →=(-1,0,2),可设BQ →=λBP →=(-λ,0,2λ)(0≤λ≤1),又CB →=(0,-1,0),所以CQ →=CB →+BQ →=(-λ,-1,2λ),又DP →=(0,-2,2), 从而cos 〈CQ →,DP →〉=CQ →·DP →|CQ →||DP →|=1+2λ10λ2+2 . 设1+2λ=t ,t ∈,则cos 2〈CQ →,DP →〉=2t 25t 2-10t +9=29⎝ ⎛⎭⎪⎫1t -592+209≤910,当且仅当t =95,即λ=25时,|cos 〈CQ →,DP →〉|取得最大值为31010.因为y =cos x 在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上是减函数,所以此时直线CQ 与DP 所成角取得最小值.又因为BP =12+22=5,所以BQ =25BP =255.G12 单元综合6.G12 《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺.问:积及为米几何?”其意思为:“在屋内墙角处堆放米(如图11,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?”已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米约有( )。
K 概率K1 随事件的概率12.K1 从边长为1的正方形的中心和顶点这五点中,随机(等可能)取两点,则该两点间的距离为22的概率是________.12.25 从边长为1的正方形的中心和顶点这五点中,随机选取两点,共有10种取法,该两点间的距离为2的有4种,所求事件的概率为P =410=25.K2 古典概型15.K2 某艺校在一天的6节课中随机安排语文、数学、外语三门文化课和其他三门艺术课各1节,则在课表上的相邻两节文化课之间至少间隔1节艺术课的概率为________(用数字作答).15.156节课共有A 66=720种排法,相邻两节文化课间至少间隔1节艺术课排法有A 33A 34=144种排法,所以相邻两节文化课间至少间隔1节艺术课的概率为144720=15. 18.K2 如图1-6,从A 1(1,0,0),A 2(2,0,0),B 1(0,1,0),B 2(0,2,0),C 1(0,0,1),C 2(0,0,2)这6个点中随机选取3个点.(1)求这3点与原点O 恰好是正三棱锥的四个顶点的概率; (2)求这3点与原点O 共面的概率.图1-618.解:从这6个点中随机选取3个点的所有可能结果是:x 轴上取2个点的有A 1A 2B 1,A 1A 2B 2,A 1A 2C 1,A 1A 2C 2,共4种; y 轴上取2个点的有B 1B 2A 1,B 1B 2A 2,B 1B 2C 1,B 1B 2C 2,共4种; z 轴上取2个点的有C 1C 2A 1,C 1C 2A 2,C 1C 2B 1,C 1C 2B 2,共4种;所选取的3个点在不同坐标轴上有A 1B 1C 1,A 1B 1C 2,A 1B 2C 1,A 1B 2C 2,A 2B 1C 1,A 2B 1C 2,A 2B 2C 1,A 2B 2C 2,共8种.因此,从这个6个点中随机选取3个点的所有可能结果共20种.(1)选取的这3个点与原点O 恰好是正三棱锥的四个顶点的所有可能结果有:A 1B 1C 1,A 2B 2C 2,共2种,因此,这3个点与原点O 恰好是正三棱锥的四个顶点的概率为P =220=110.(2)选取的这3个点与原点O 共面的所有可能结果有:A 1A 2B 1,A 1A 2B 2,A 1A 2C 1,A 1A 2C 2,B 1B 2A 1,B 1B 2A 2,B 1B 2C 1,B 1B 2C 2,C 1C 2A 1,C 1C 2A 2,C 1C 2B 1,C 1C 2B 2,共12种,因此,这3个点与原点O 共面的概率为P =1220=35.10.K2 袋中共有6个除了颜色外完全相同的球,其中有1个红球、2个白球和3个黑球.从袋中任取两球,两球颜色为一白一黑的概率等于( )A.15B.25C.35D.4510.B 用列举法可得:从袋中任取两球有15种取法,其中一白一黑共有6种取法,由等可能事件的概率公式可得p=615=25.15.I1、K2某地区有小学21所,中学14所,大学7所,现采用分层抽样的方法从这些学校中抽取6所学校对学生进行视力调查.(1)求应从小学、中学、大学中分别抽取的学校数目;(2)若从抽取的6所学校中随机抽取2所学校做进一步数据分析,①列出所有可能的抽取结果;②求抽取的2所学校均为小学的概率.15.解:(1)从小学、中学、大学中分别抽取的学校数目为3,2,1.(2)①在抽取到的6所学校中,3所小学分别记为A1,A2,A3,2所中学分别记为A4,A5,大学记为A6,则抽取2所学校的所有可能结果为{A1,A2},{A1,A3},{A1,A4},{A1,A5},{A1,A6},{A2,A3},{A2,A4},{A2,A5},{A2,A6},{A3,A4},{A3,A5},{A3,A6},{A4,A5},{A4,A6},{A5,A6},共15种.②从6所学校中抽取的2所学校均为小学(记为事件B)的所有可能结果为{A1,A2},{A1,A3},{A2,A3},共3种.所以P(B)=315=15.18.K2、B10、I2某花店每天以每枝5元的价格从农场购进若干枝玫瑰花,然后以每枝10元的价格出售.如果当天卖不完,剩下的玫瑰花作垃圾处理.(1)若花店一天购进17枝玫瑰花,求当天的利润y(单位:元)关于当天需求量n(单位:枝,n∈N)的函数解析式;(2)花店记录了100天玫瑰花的日需求量(单位:枝),整理得下表:(单位:元)的平均数;②若花店一天购进17枝玫瑰花,以100天记录的各需求量的频率作为各需求量发生的概率,求当天的利润不少于75元的概率.18.解:(1)当日需求量n ≥17时,利润y =85. 当日需求量n <17时,利润y =10n -85. 所以y 关于n 的函数解析式为 y =⎩⎪⎨⎪⎧10n -85,n <17,85,n ≥17(n ∈N ).(2)①这100天中有10天的日利润为55元,20天的日利润为65元,16天的日利润为75元,54天的日利润为85元,所以这100天的日利润的平均数为1100(55×10+65×20+75×16+85×54)=76.4. ②利润不低于75元当且仅当日需求量不少于16枝.故当天的利润不少于75元的概率为p =0.16+0.16+0.15+0.13+0.1=0.7.17.I2、K2 某校100名学生期中考试语文成绩的频率分布直方图如图1-4所示,其中成绩分组区间是:.图1-4(1)求图中a 的值;(2)根据频率分布直方图,估计这100名学生语文成绩的平均分;(3)若这100名学生语文成绩某些分数段的人数(x )与数学成绩相应分数段的人数(y )之比如下表所示,求数学成绩在 在等差数列{a n }和等比数列{b n }中,a 1=b 1=1,b 4=8,{a n }的前10项和S 10=55.(1)求a n 和b n ;(2)现分别从{a n }和{b n }的前3项中各随机抽取一项,写出相应的基本事件,并求这两项的值相等的概率.17.解:(1)设{a n }的公差为d ,{b n }的公比为q .依题意得 S 10=10+10×92d =55,b 4=q 3=8,解得d =1,q =2, 所以a n =n ,b n =2n -1.(2)分别从{a n },{b n }的前3项中各随机抽取一项,得到的基本事件有9个:(1,1),(1,2),(1,4),(2,1),(2,2),(2,4),(3,1),(3,2),(3,4).符合题意的基本事件有2个:(1,1),(2,2). 故所求的概率P =29.6.K2 现有10个数,它们能构成一个以1为首项,-3为公比的等比数列,若从这10个数中随机抽取一个数,则它小于8的概率是________.6.35本题考查等比数列的通项公式的运用以及古典概型的求解.解题突破口为等比数列通项公式的运用.由通项公式a n =1×(-3)n -1得,满足条件的数有1,-3,-33,-35,-37,-39,共6个,从而所求概率为P =35.19.I4、K2 电视传媒公司为了解某地区观众对某类体育节目的收视情况,随机抽取了100名观众进行调查,其中女性有55名.下面是根据调查结果绘制的观众日均收看该体育节目时间的频率分布直方图:图1-6将日均收看该体育节目时间不低于40分钟的观众称为“体育迷”,已知“体育迷”中有10名女性.(1)根据已知条件完成下面的2×2列联表,并据此资料你是否认为“体育迷”与性别有关?(2)“超级体育迷”中有2名女性,若从“超级体育迷”中任意选取2人,求至少有1名女性观众的概率.附:χ2=n n11n22-n12n212n1+n2+n+1n+2,19.解:(1)由频率分布直方图可知,在抽取的100人中,“体育迷”为25人,从而完成2×2列联表如下:将2×2χ2=n n11n22-n12n212n1+n2+n+1n+2=-275×25×45×55=10033≈3.030.因为3.030<3.841,所以我们没有理由认为“体育迷”与性别有关.(2)由频率分布直方图可知,“超级体育迷”为5个,从而一切可能结果所组成的基本事件空间为Ω={(a1,a2),(a1,a3),(a2,a3),(a1,b1),(a1,b2),(a2,b1),(a2,b2),(a3,b1),(a3,b2),(b1,b2)}.其中a i表示男性,i=1,2,3,b j表示女性,j=1,2.Ω由10个基本事件组成,而且这些基本事件的出现是等可能的.用A表示“任选2人中,至少有1人是女性”这一事件,则A={(a1,b1),(a1,b2),(a2,b1),(a2,b2),(a3,b1),(a3,b2),(b1,b2)},事件A由7个基本事件组成,因而P(A)=7 10 .18.K2袋中有五张卡片,其中红色卡片三张,标号分别为1,2,3;蓝色卡片两张,标号分别为1,2.(1)从以上五张卡片中任取两张,求这两张卡片颜色不同且标号之和小于4的概率;(2)向袋中再放入一张标号为0的绿色卡片,从这六张卡片中任取两张,求这两张卡片颜色不同且标号之和小于4的概率.18.解:(1)标号为1,2,3的三张红色卡片分别记为A,B,C,标号为1,2的两张蓝色卡片分别记为D,E.从五张卡片中任取两张的所有可能的结果为:(A,B),(A,C),(A,D),(A,E),(B,C),(B,D),(B,E),(C,D),(C,E),(D,E).共10种.由于每一张卡片被取到的机会均等,因此这些基本事件的出现是等可能的.从五张卡片中任取两张,这两张卡片颜色不同且它们的标号之和小于4的结果为:(A,D),(A,E),(B,D),共3种.所以这两张卡片颜色不同且它们的标号之和小于4的概率为3 10 .(2)记F为标号为0的绿色卡片,从六张卡片中任取两张的所有可能的结果为:(A,B),(A,C),(A,D),(A,E),(A,F),(B,C),(B,D),(B,E),(B,F ),(C ,D ),(C ,E ),(C ,F ),(D ,E ),(D ,F ),(E ,F ),共15种.由于每一张卡片被取到的机会均等,因此这此基本事件的出现是等可能的. 从六张卡片中任取两张,这两张卡片颜色不同且它们的标号之和小于4的结果为:(A ,D ),(A ,E ),(B ,D ),(A ,F ),(B ,F ),(C ,F ),(D ,F ),(E ,F ),共8种.所以这两张卡片颜色不同且它们的标号之和小于4的概率为815.19.I2、K2 假设甲乙两种品牌的同类产品在某地区市场上销售量相等,为了解它们的使用寿命,现从这两种品牌的产品中分别随机抽取100个进行测试,结果统计如下:图1-8(1)估计甲品牌产品寿命小于200小时的概率;(2)这两种品牌产品中,某个产品已使用了200小时,试估计该产品是甲品牌的概率.19.解:(1)甲品牌产品寿命小于200小时的频率为5+20100=14,用频率估计概率,所以,甲品牌产品寿命小于200小时的概率为14.(2)根据抽样结果,寿命大于200小时的产品有75+70=145(个),其中甲品牌产品是75个,所以在样本中,寿命大于200小时的产品是甲品牌的频率是75145=1529,用频率估计概率,所以已使用了200小时的该产品是甲品牌的概率为1529.K3 几何概型11.K3 在长为12 cm 的线段AB 上任取一点C ,现作一矩形,邻边长分别等于线段AC ,CB 的长,则该矩形面积大于20 cm 2的概率为( )A.16B.13C.23D.4511.C 本小题主要考查几何概型.解题的突破口为弄清是长度之比、面积之比还是体积之比.令AC =x ,CB =12-x ,这时的面积为S =x (12-x ),根据条件S =x (12-x )>20⇒x 2-12x +20<0⇒2<x <10,矩形面积大于20 cm 2的概率P =10-212=23,故而答案为C.10.K3 如图1-3,在圆心角为直角的扇形OAB 中,分别以OA ,OB 为直径作两个半圆,在扇形OAB 内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率是( )图1-3A.12-1πB.1π C .1-2π D.2π10.C 如下图所示,不妨设扇形的半径为2a ,记两块白色区域的面积分别为S 1,S 2,两块阴影部分的面积分别为S 3,S 4,则S 1+S 2+S 3+S 4=S 扇形OAB =14π(2a )2=πa 2①,而S 1+S 3与S 2+S 3的和恰好为一个半径为a 的圆的面积,即S 1+S 3+S 2+S 3=πa 2②.由①-②得S 3=S 4;又由图可知S 3=S 扇形EOD +S 扇形COD -S 正方形OEDC =12πa 2-a 2,所以S 阴影=πa 2-2a 2.故由几何概型概率公式可得,所求概率P =S 阴影S 扇形OAB =πa 2-2a 2πa 2=1-2π.故选C.3.E5、K3 设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤2,0≤y ≤2表示的平面区域为D .在区域D 内随机取一个点,则此点到坐标原点的距离大于2的概率是( )A.π4B.π-22 C.π6 D.4-π43.D 本题考查了线性规划、圆的概念、圆的面积公式以及几何概型公式等基础知识.如图所示,P =S 2S =S -S 1S =4-π4.K4 互斥事件有一个发生的概率17.K4 某超市为了解顾客的购物量及结算时间等信息,安排一名员工随机收集了在该超市购物的100位顾客的相关数据,如下表所示.(1)确定x ,y 的值,并估计顾客一次购物的结算时间的平均值;(2)求一位顾客一次购物的结算时间不超过...2分钟的概率.(将频率视为概率) 17.解:(1)由已知得25+y +10=55,x +30=45,所以x =15,y =20. 该超市所有顾客一次购物的结算时间组成一个总体,所收集的100位顾客一次购物的结算时间可视为总体的一个容量为100的简单随机样本,顾客一次购物的结算时间的平均值可用样本平均数估计,其估计值为1×15+1.5×30+2×25+2.5×20+3×10100=1.9(分钟).(2)记A 为事件“一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟”,A 1,A 2,A 3分别表示事件“该顾客一次购物的结算时间为1分钟”,“该顾客一次购物的结算时间为1.5分钟”,“该顾客一次购物的结算时间为2分钟”.将频率视为概率得P (A 1)=15=3,P (A 2)=30=3,P (A 3)=25=1.因为A =A 1∪A 2∪A 3,且A 1,A 2,A 3是互斥事件,所以 P (A )=P (A 1∪A 2∪A 3)=P (A 1)+P (A 2)+P (A 3)=320+310+14=710.故一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟的概率为710.18.K4、K5 甲、乙两人轮流投篮,每人每次投一球.约定甲先投且先投中者获胜,一直到有人获胜或每人都已投球3次时投篮结束.设甲每次投篮投中的概率为13,乙每次投篮投中的概率为12,且各次投篮互不影响.(1)求乙获胜的概率;(2)求投篮结束时乙只投了2个球的概率.18.解:设A k ,B k 分别表示甲、乙在第k 次投篮投中,则 P (A k )=13,P (B k )=12(k =1,2,3).(1)记“乙获胜”为事件C ,由互斥事件有一个发生的概率与相互独立事件同时发生的概率计算公式知P (C )=P (A 1B 1)+P (A 1 B 1 A 2 B 2)+P (A 1 B 1 A 2 B 2 A 3 B 3) =P (A 1)P (B 1)+P (A 1)P (B 1)P (A 2)P (B 2)+P (A 1)P (B 1)P (A2)P (B 2)P (A 3)P (B 3)=23×12+⎝ ⎛⎭⎪⎫232⎝ ⎛⎭⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎫233⎝ ⎛⎭⎪⎫123=1327. (2)记“投篮结束时乙只投了2个球”为事件D ,则由互斥事件有一个发生的概率与相互独立事件同时发生的概率计算公式知P (D )=P (A 1 B 1 A 2 B 2)+P (A 1 B 1 A 2 B 2A 3)=P (A 1)P (B 1)P (A 2)P (B 2)+P (A 1)P (B 1)P (A 2)·P (B 2)P (A 3) =⎝ ⎛⎭⎪⎫232⎝ ⎛⎭⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎫232⎝ ⎛⎭⎪⎫122⎝ ⎛⎭⎪⎫13=427. K5 相互对立事件同时发生的概率20.K5 乒乓球比赛规则规定:一局比赛,双方比分在10平前,一方连续发球2次后,对方再连续发球2次,依次轮换.每次发球,胜方得1分,负方得0分.设在甲、乙的比赛中,每次发球,发球方得1分的概率为0.6,各次发球的胜负结果相互独立.甲、乙的一局比赛中,甲先发球.(1)求开始第4次发球时,甲、乙的比分为1比2的概率; (2)求开始第5次发球时,甲得分领先的概率.20.解:记A i 表示事件:第1次和第2次这两次发球,甲共得i 分,i =0,1,2;B i 表示事件:第3次和第4次这两次发球,甲共得i 分,i =0,1,2; A 表示事件:第3次发球,甲得1分;B 表示事件:开始第4次发球时,甲、乙的比分为1比2;C 表示事件:开始第5次发球时,甲得分领先. (1)B =A 0·A +A 1·A ,P (A )=0.4,P (A 0)=0.42=0.16, P (A 1)=2×0.6×0.4=0.48, P (B )=P (A 0·A +A 1·A ) =P (A 0·A )+P (A 1·A ) =P (A 0)P (A )+P (A 1)P (A ) =0.16×0.4+0.48×(1-0.4) =0.352.(2)P (B 0)=0.62=0.36,P (B 1)=2×0.4×0.6=0.48,P (B 2)=0.42=0.16,P (A 2)=0.62=0.36.C =A 1·B 2+A 2·B 1+A 2·B 2 P (C )=P (A 1·B 2+A 2·B 1+A 2·B 2) =P (A 1·B 2)+P (A 2·B 1)+P (A 2·B 2) =P (A 1)P (B 2)+P (A 2)P (B 1)+P (A 2)P (B 2) =0.48×0.16+0.36×0.48+0.36×0.16 =0.307 2.18.K4、K5 甲、乙两人轮流投篮,每人每次投一球.约定甲先投且先投中者获胜,一直到有人获胜或每人都已投球3次时投篮结束.设甲每次投篮投中的概率为13,乙每次投篮投中的概率为12,且各次投篮互不影响.(1)求乙获胜的概率;(2)求投篮结束时乙只投了2个球的概率.18.解:设A k ,B k 分别表示甲、乙在第k 次投篮投中,则 P (A k )=13,P (B k )=12(k =1,2,3).(1)记“乙获胜”为事件C ,由互斥事件有一个发生的概率与相互独立事件同时发生的概率计算公式知P (C )=P (A 1B 1)+P (A 1 B 1 A 2 B 2)+P (A 1 B 1 A 2 B 2 A 3 B 3) =P (A 1)P (B 1)+P (A 1)P (B 1)P (A 2)P (B 2)+P (A 1)P (B 1)P (A2)P (B 2)P (A 3)P (B 3)=23×12+⎝ ⎛⎭⎪⎫232⎝ ⎛⎭⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎫233⎝ ⎛⎭⎪⎫123=1327. (2)记“投篮结束时乙只投了2个球”为事件D ,则由互斥事件有一个发生的概率与相互独立事件同时发生的概率计算公式知P (D )=P (A 1 B 1 A 2 B 2)+P (A 1 B 1 A 2 B 2A 3)=P (A 1)P (B 1)P (A 2)P (B 2)+P (A 1)P (B 1)P (A 2)·P (B 2)P (A 3) =⎝ ⎛⎭⎪⎫232⎝ ⎛⎭⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎫232⎝ ⎛⎭⎪⎫122⎝ ⎛⎭⎪⎫13=4. K6 离散型随机变量及其分布列22.K6 设ξ为随机变量.从棱长为1的正方体的12条棱中任取两条,当两条棱相交时,ξ=0;当两条棱平行时,ξ的值为两条棱之间的距离;当两条棱异面时,ξ=1.(1)求概率P (ξ=0);(2)求ξ的分布列,并求其数学期望E (ξ).22.解:(1)若两条棱相交,则交点必为正方体8个顶点中的1个,过任意1个顶点恰有3条棱,所以共有8C 23对相交棱,因此P (ξ=0)=8C 23C 212=8×366=411.(2)若两条棱平行,则它们的距离为1或2,其中距离为2的共有6对, 故P (ξ=2)=6C 212=111,于是P (ξ=1)=1-P (ξ=0)-P (ξ=2)=1-411-111=611,所以随机变量ξ的分布列是因此E (K7 条件概率与事件的独立性 K8 离散型随机变量的数字特征与正态分布17.K8、I1、I2 近年来,某市为了促进生活垃圾的分类处理,将生活垃圾分为厨余垃圾、可回收物和其他垃圾三类,并分别设置了相应的垃圾箱.为调查居民生活垃圾分类投放情况,现随机抽取了该市三类垃圾箱中总计1 000吨生活垃圾,数据统计如下(单位:吨):(1)(2)试估计生活垃圾投放错误的概率;(3)假设厨余垃圾在“厨余垃圾”箱、“可回收物”箱、“其他垃圾”箱的投放量分别为a,b,c,其中a>0,a+b+c=600.当数据a,b,c的方差s2最大时,写出a,b,c的值(结论不要求证明),并求此时s2的值.注:s2=1n,其中x为数据x1,x2,…,x n的平均数17.解:(1)厨余垃圾投放正确的概率约为“厨余垃圾”箱里厨余垃圾量厨余垃圾总量=400400+100+100=23.(2)设生活垃圾投放错误为事件A,则事件A表示生活垃圾投放正确.事件A的概率约为“厨余垃圾”箱里厨余垃圾量、“可回收物”箱里可回收物量与“其他垃圾”箱里其他垃圾量的总和除以生活垃圾总量,即P(A)约为400+240+601000=0.7,所以P(A)约为1-0.7=0.3.(3)当a=600,b=c=0时,s2取得最大值.因为x=13(a+b+c)=200,所以s 2=13=80 000.K9 单元综合17.K9 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 和系统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)求系统A 在3次相互独立的检测中不发生故障的次数大于发生故障的次数的概率.17.解:(1)设“至少有一个系统不发生故障”为事件C ,那么1-P (C )=1-110·p =4950. 解得p =15.(2)设“系统A 在3次相互独立的检测中不发生故障的次数大于发生故障的次数”为事件D ,那么P (D )=C 23110·⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1102+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1103=9721000=243250.答:系统A 在3次相互独立的检测中不发生故障的次数大于发生故障的次数的概率为243250.。
第十三章概率与统计本章知识结构图统计概率第一节概率及其计算考纲解读1. 了解随机事件发生的不确定性、频率的稳定性、概率的意义、频率与概率的区别。
2. 了解两个互斥事件的概率的加法公式。
3. 掌握古典概型及其概率计算公式。
4. 了解随机数的意义,能运用模拟方法估计概率。
5. 了解几何概型的意义。
命题趋势探究1. 本部分为高考必考内容,在选择题、填空题和解答题中都有渗透。
2. 命题设置以两种概型的概率计算及运用互斥、 对立事件的概率公式为核心内容,题型及分值稳定,难度中等或中等以下。
知识点精讲一、 必然事件、不可能事件、随机事件在一定条件下:① 必然要发生的事件叫必然事件; ② 一定不发生的事件叫不可能事件; ③ 可能发生也可能不发生的事件叫随机事件。
二、 概率在相同条件下,做次重复实验,事件 A 发生次,测得 A 发生的频率为,当很大时,A 发生的频率总是在某个常数附近摆动, 随着的增加,摆动幅度越来越小,这时就把这个常数叫 做A 的概率,记作。
对于必然事件A,;对于不可能事件 A, =0.三、 基本事件和基本事件空间在一次实验中,不可能再分的事件称为基本事件, 所有基本事件组成的集合称为基本事件空间。
四、 两个基本概型的概率公式1、古典概型条件:1、基本事件空间含有限个基本事件2、每个基本事件发生的可能性相同P AA 包含基本事件数 =card (A) 基本事件总数=card ()2、几何概型条件:每个事件都可以看作某几何区域的子集A ,A 的几何度量(长度、面积、体积或时间)记为五、互斥事件的概率1互斥事件在一次实验中不能同时发生的事件称为互斥事件。
事件A与事件B互斥,则P AUB P A P B2、对立事件事件A,B互斥,且其中必有一个发生,称事件A,B对立,记作B A或A B。
P A 1 p A。
3、互斥事件与对立事件的联系对立事件必是互斥事件,即“事件A, B对立”是”事件 A B互斥“的充分不必要条件。
数学K单元概率K1 随事件的概率18.K1,K6,K8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,续保人本年度的保费与其上年度出险次数的关联如下:设该险种一续保人一年内出险次数与相应概率如下:(1)求一续保人本年度的保费高于基本保费的概率;(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;(3)求续保人本年度的平均保费与基本保费的比值.18.解:(1)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P(A)=0.20+0.20+0.10+0.05=0.55.(2)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P(B)=0.10+0.05=0.15.又P(AB)=P(B),故P(B|A)=P(AB)P(A)=P(B)P(A)=0.150.55=311,因此所求概率为311.(3)记续保人本年度的保费为X,则X的分布列为EX=0.85a×0.30+a×0.15+1.25a×0.20+1.5a×0.20+1.75a×0.10+2a×0.05=1.23a.因此续保人本年度的平均保费与基本保费的比值为1.23.K2 古典概型7.K2、K4将一颗质地均匀的骰子(一种各个面上分别标有1,2,3,4,5,6个点的正方体玩具)先后抛掷2次,则出现向上的点数之和小于10的概率是________.7.56 本题为古典概型,基本事件共有36个,点数之和大于等于10的有(4,6),(5,5),(5,6),(6,6),(6,5),(6,4),共计6个基本事件,故点数之和小于10的有30个基本事件,所求概率为56. 14.F1,K2 如图12所示,在平面直角坐标系xOy 中,O 为正八边形A 1A 2…A 8的中心,A 1(1,0).任取不同的两点A i ,A j ,点P 满足OP →+OAi →+OA j →=0,则点P 落在第一象限的概率是________.图1214.528 共有C 28=28(个)基本事件,其中使点P 落在第一象限的基本事件共有C 23+2=5(个),故所求概率为528.K3 几何概型4.K3 某公司的班车在7:30,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是( )A.13B.12C.23D.344.B 由题意可知满足条件的时间段为7:50~8:00,8:20~8:30,共20分钟,故所求概率为2040=12.14.K3 在上随机地取一个数k ,则事件“直线y =kx 与圆(x -5)2+y 2=9相交”发生的概率为________.14.34 若直线与圆相交,则|5k |1+k 2<3,解得-34<k <34.由几何概型公式得P =34-(-34)1-(-1)=34.K4 互斥事件有一个发生的概率7.K2、K4 将一颗质地均匀的骰子(一种各个面上分别标有1,2,3,4,5,6个点的正方体玩具)先后抛掷2次,则出现向上的点数之和小于10的概率是________.7.56 本题为古典概型,基本事件共有36个,点数之和大于等于10的有(4,6),(5,5),(5,6),(6,6),(6,5),(6,4),共计6个基本事件,故点数之和小于10的有30个基本事件,所求概率为56.K5 相互对立事件同时发生的概率16.I1,K5 A ,B ,C 三个班共有100名学生,为调查他们的体育锻炼情况,通过分层抽样获得了部分学生一周的锻炼时间,数据如下表(单位:小时):(1)试估计C班的学生人数.(2)从A班和C班抽出的学生中,各随机选取一人,A班选出的人记为甲,C班选出的人记为乙.假设所有学生的锻炼时间相互独立,求该周甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长的概率;(3)再从A,B,C三个班中各随机抽取一名学生,他们该周的锻炼时间分别是7,9,8.25(单位:小时).这3个新数据与表格中的数据构成的新样本的平均数记为μ1,表格中数据的平均数记为μ0,试判断μ0和μ1的大小.(结论不要求证明)16.解:(1)由题意知,抽出的20名学生中,来自C班的学生有8名.根据分层抽样方法,C班的学生人数估计为100×820=40.(2)设事件A i为“甲是现有样本中A班的第i个人”,i=1,2, (5)事件C j为“乙是现有样本中C班的第j个人”,j=1,2, (8)由题意可知,P(A i)=15,i=1,2,…,5;P(C j)=18,j=1,2, (8)P(A i C j)=P(A i)P(C j)=15×18=140,i=1,2,…,5,j=1,2, (8)设事件E为“该周甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长”.由题意知,E=A1C1∪A1C2∪A2C1∪A2C2∪A2C3∪A3C1∪A3C2∪A3C3∪A4C1∪A4C2∪A4C3∪A5C1∪A5C2∪A5C3∪A5C4.因此P(E)=P(A1C1)+P(A1C2)+P(A2C1)+P(A2C2)+P(A2C3)+P(A3C1)+P(A3C2)+P(A3C3)+P(A4C1)+P(A4C2)+P(A4C3)+P(A5C1)+P(A5C2)+P(A5C3)+P(A5C4)=15×140=38.(3)μ1<μ0.K6 离散型随机变量及其分布列12.K6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________.12.32由题可知,在一次试验中,试验成功(即至少有一枚硬币正面向上)的概率P=1-12×12=34.∵2次独立重复试验成功次数X 满足二项分布X ~B ⎝⎛⎭⎪⎫2,34,∴E (X )=2×34=32. 10.K3 从区间随机抽取2n 个数x 1,x 2,…,x n ,y 1,y 2,…,y n ,构成n 个数对(x 1,y 1),(x 2,y 2),(x n ,y n ),其中两数的平方和小于1的数对共有m 个,则用随机模拟的方法得到的圆周率π的近似值为( )A.4n mB.2n mC.4m nD.2m n10.C 由题意可知(x i ,y i )(i =1,2,…,n )在如图所示的正方形中,两数平方和小于1的点在如图所示的阴影中.由几何概型概率计算公式知π41=m n ,∴π=4mn .18.K1,K6,K8 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,续保人本年度的保费与其上年度出险次数的关联如下:设该险种一续保人一年内出险次数与相应概率如下:(1)求一续保人本年度的保费高于基本保费的概率;(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;(3)求续保人本年度的平均保费与基本保费的比值.18.解:(1)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P(A)=0.20+0.20+0.10+0.05=0.55.(2)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P(B)=0.10+0.05=0.15.又P(AB)=P(B),故P(B|A)=P(AB)P(A)=P(B)P(A)=0.150.55=311,因此所求概率为311.(3)记续保人本年度的保费为X,则X的分布列为EX=0.85a×0.30+a×0.15+1.25a×0.20+1.5a×0.20+1.75a×0.10+2a×0.05=1.23a.因此续保人本年度的平均保费与基本保费的比值为1.23.19.K6,K7甲、乙两人组成“星队”参加猜成语活动,每轮活动由甲、乙各猜一个成语.在一轮活动中,如果两人都猜对,则“星队”得3分;如果只有一人猜对,则“星队”得1分;如果两人都没猜对,则“星队”得0分.已知甲每轮猜对的概率是34,乙每轮猜对的概率是23;每轮活动中甲、乙猜对与否互不影响,各轮结果亦互不影响.假设“星队”参加两轮活动,求:(1)“星队”至少猜对3个成语的概率;(2)“星队”两轮得分之和X的分布列和数学期望EX.19.解:(1)记事件A:“甲第一轮猜对”,记事件B:“乙第一轮猜对”,记事件C:“甲第二轮猜对”,记事件D:“乙第二轮猜对”,记事件E:“‘星队’至少猜对3个成语”.由题意,E =ABCD +BCD +A CD +AB D +ABC .由事件的独立性与互斥性,得P (E )=P (ABCD )+P (BCD )+P (A CD )+P (AB D )+P (ABC )=P (A )P (B )P (C )P (D )+P ()P (B )P (C )P (D )+P (A )P ()P (C )P (D )+P (A )P (B )P ()P (D )+P (A )P (B )P (C )P ()=34×23×34×23+2×14×23×34×23+34×13×34×23=23, 所以“星队”至少猜对3个成语的概率为23.(2)由题意,随机变量X 可能的取值为0,1,2,3,4,6. 由事件的独立性与互斥性,得 P (X =0)=14×13×14×13=1144,P (X =1)=2×(34×13×14×13+14×23×14×13)=10144=572,P (X =2)=34×13×34×13+34×13×14×23+14×23×34×13+14×23×14×23=25144, P (X =3)=34×23×14×13+14×13×34×23=12144=112,P (X =4)=2×(34×23×34×13+34×23×14×23)=60144=512,P (X =6)=34×23×34×23=36144=14.故随机变量X 的分布列为所以数学期望EX =0×1144+1×572+2×25144+3×112+4×512+6×14=236. 16.K6 某小组共10人,利用假期参加义工活动.已知参加义工活动次数为1,2,3的人数分别为3,3,4.现从这10人中随机选出2人作为该组代表参加座谈会.(1)设A 为事件“选出的2人参加义工活动次数之和为4”,求事件A 发生的概率;(2)设X 为选出的2人参加义工活动次数之差的绝对值,求随机变量X 的分布列和数学期望.16.解:(1)由已知,有P (A )=C 13C 14+C 23C 210=13,所以事件A 发生的概率为13.(2)随机变量X 的所有可能取值为0,1,2.P (X =0)=C 23+C 23+C 24C 210=415,P (X =1)=C 13C 13+C 13C 14C 210=715,P (X =2)=C 13C 14C 210=415.所以随机变量X的分布列为随机变量X的数学期望E(X)=0×415+1×715+2×415=1.K7 条件概率与事件的独立性19.K6,K7甲、乙两人组成“星队”参加猜成语活动,每轮活动由甲、乙各猜一个成语.在一轮活动中,如果两人都猜对,则“星队”得3分;如果只有一人猜对,则“星队”得1分;如果两人都没猜对,则“星队”得0分.已知甲每轮猜对的概率是34,乙每轮猜对的概率是23;每轮活动中甲、乙猜对与否互不影响,各轮结果亦互不影响.假设“星队”参加两轮活动,求:(1)“星队”至少猜对3个成语的概率;(2)“星队”两轮得分之和X的分布列和数学期望EX.19.解:(1)记事件A:“甲第一轮猜对”,记事件B:“乙第一轮猜对”,记事件C:“甲第二轮猜对”,记事件D:“乙第二轮猜对”,记事件E:“‘星队’至少猜对3个成语”.由题意,E=ABCD+BCD+A CD+AB D+ABC.由事件的独立性与互斥性,得P (E )=P (ABCD )+P (BCD )+P (A CD )+P (AB D )+P (ABC )=P (A )P (B )P (C )P (D )+P ()P (B )P (C )P (D )+P (A )P ()P (C )P (D )+P (A )P (B )P ()P (D )+P (A )P (B )P (C )P ()=34×23×34×23+2×14×23×34×23+34×13×34×23=23, 所以“星队”至少猜对3个成语的概率为23.(2)由题意,随机变量X 可能的取值为0,1,2,3,4,6. 由事件的独立性与互斥性,得 P (X =0)=14×13×14×13=1144,P (X =1)=2×(34×13×14×13+14×23×14×13)=10144=572,P (X =2)=34×13×34×13+34×13×14×23+14×23×34×13+14×23×14×23=25144, P (X =3)=34×23×14×13+14×13×34×23=12144=112,P (X =4)=2×(34×23×34×13+34×23×14×23)=60144=512,P (X =6)=34×23×34×23=36144=14.故随机变量X 的分布列为所以数学期望EX =0×1144+1×572+2×25144+3×112+4×512+6×14=236.K8 离散型随机变量的数字特征与正态分布18.K1,K6,K8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,续保人本年度的保费与其上年度出险次数的关联如下:设该险种一续保人一年内出险次数与相应概率如下:(1)求一续保人本年度的保费高于基本保费的概率;(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;(3)求续保人本年度的平均保费与基本保费的比值.18.解:(1)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P(A)=0.20+0.20+0.10+0.05=0.55.(2)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P(B)=0.10+0.05=0.15.又P(AB)=P(B),故P(B|A)=P(AB)P(A)=P(B)P(A)=0.150.55=311,因此所求概率为311.(3)记续保人本年度的保费为X,则X的分布列为EX=0.85a×0.30+a×0.15+1.25a×0.20+1.5a×0.20+1.75a×0.10+2a×0.05=1.23a.因此续保人本年度的平均保费与基本保费的比值为1.23.K9 单元综合19.K9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:图15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P(X≤n)≥0.5,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n=19与n=20之中选其一,应选用哪个?19.解:(1)由柱状图并以频率代替概率可得,1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P(X=16)=0.2×0.2=0.04;P(X=17)=2×0.2×0.4=0.16;P(X=18)=2×0.2×0.2+0.4×0.4=0.24;P(X=19)=2×0.2×0.2+2×0.4×0.2=0.24;P(X=20)=2×0.2×0.4+0.2×0.2=0.2;P(X=21)=2×0.2×0.2=0.08;P(X=22)=0.2×0.2=0.04.所以X的分布列为(2)由(1)知P(X≤18)=0.44,P(X≤19)=0.68,故n的最小值为19.(3)记Y表示2台机器在购买易损零件上所需的费用(单位:元).当n=19时,E(Y)=19×200×0.68+(19×200+500)×0.2+(19×200+2×500)×0.08+(19×200+3×500)×0.04=4040.当n=20时,E(Y)=20×200×0.88+(20×200+500)×0.08+(20×200+2×500)×0.04=4080.可知当n =19时所需费用的期望值小于n =20时所需费用的期望值,故应选n =19.04 “计数原理与概率”模块(1)已知(1+2x )4(1-x 2)3=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 10x 10,求a 2的值.(2)设袋中共有8个球,其中3个白球、5个红球,从袋中随机取出3个球,求至少有1个白球的概率.解:(1)因为(1+2x )4二项展开式的通项为C r 4(2x )r,r =0,1,2,3,4.(1-x 2)3二项展开式的通项为C r 3(-x 2)r ,r =0,1,2,3. 所以a 2=C 24·22·C 03+C 04·C 13·(-1)=21.(2)从袋中取出3个球,总的取法有C 38=56(种); 其中都是红球的取法有C 35=10(种).因此,从袋中取出3个球至少有1个白球的概率是 1-C 35C 38=2328.4. 利用计算机在区间(0,1)上产生随机数a ,则不等式ln(3a -1)<0成立的概率是( )A.13B.23C.12D.144.A 由ln (3a -1)<0得13<a<23,则用计算机在区间(0,1)上产生的随机数a 使不等式ln (3a -1)<0成立的概率是13.3. 根据历年气象资料统计,某地四月份刮东风的概率是830,既刮东风又下雨的概率是730,则该地四月份在刮东风的条件下下雨的概率是 ( )A. 830B. 730C.78D.8153.C 记“某地四月份刮东风”为事件A ,“某地四月份下雨”为事件B ,则P(A)=830,P(AB)=730,所以P( |B A)=P (AB )P (A )=78. 1. 在某次考试中,全部考生参加了“科目一”和“科目二”两个科目的考试,每科成绩分为A ,B ,C ,D ,E 五个等级.某考场考生的两个科目考试成绩的统计图如图K501所示,其中“科目一”成绩为D 的考生恰有4人.(1)分别求该考场的考生中“科目一”和“科目二”成绩为A 的考生人数;(2)已知在该考场的考生中,恰有2人的两科成绩均为A ,从至少一科成绩为A 的考生中随机抽取2人进行访谈,设这2人中两科成绩均为A 的人数为随机变量X ,求X 的分布列和数学期望.图K50 11.解:(1)该考场中“科目一”的成绩为D 的考生人数所占频率为1-0.2-0.375-0.25-0.075=0.1,所以该考场人数为4÷0.1=40.于是“科目一”的成绩为A 的考生人数为40×0.075=3, “科目二”的成绩为A 的考生人数为40×(1-0.375-0.375-0.15-0.025)=40×0.075=3.(2)因为“科目一”和“科目二”成绩为A 的考生人数均为3,又恰有2人的两科成绩等级均为A ,所以还有2人只有一个科目得分为A ,即至少有一科成绩为A 的考生共有4人.随机变量X 的可能取值为0,1,2.P ()X =0=C 22C 24=16,P ()X =1=C 12·C 12C 24=46=23,P ()X =2=C 22C 24=16,所以X 的分布列为X 的数学期望E ()X =0×6+1×3+2×6=1. 4. 近年来,全国很多地区出现了非常严重的雾霾天气,而燃放烟花爆竹会加重雾霾,是否应该全面禁放烟花爆竹已成为人们议论的一个话题.一般来说,老年人(年满60周岁,包括60周岁)从情感上不太支持禁放烟花爆竹,而中青年人(18周岁至60周岁)则相对理性一些.某市环保部门就是否赞成禁放烟花爆竹对400位老年人和中青年人进行了随机问卷调查,调查结果如下表:(1)构”有关?请说明理由.(2)从上述不赞成禁放烟花爆竹的市民中按年龄结构用分层抽样法取出13人,再从这13人中随机地挑选2人了解他们春节期间在烟花爆竹上的消费情况.假设老年人花费500元左右,中青年人花费1000元左右.用Χ表示它们在烟花爆竹上消费的总费用,求Χ的分布列和数学期望.附:K 2=n (ad -bc )2(a +b )(c +d )(a +c )(b +d ),4.解:(1)因为k =140×80)2140×260×200×200≈4.396>3.841,所以有95%以上的把握认为“是否赞成禁放烟花爆竹”与“年龄结构”有关.(2)因为140∶120=7∶6,所以13人中有老年人7人,中青年人6人.X 可能的取值为2000,1500,1000,P(X =2000)=C 26C 213=526,P(X =1500)=C 17C 16C 213=713,P(X =1000)=C 27C 213=726, 所以X 的分布列为所以 E(X)=2000×26+1500×13+1000×26=13≈1462.。
数学K单元概率K1 随事件的概率17.K1,K2一辆小客车上有5个座位,其座位号为1,2,3,4,5,乘客P,P2,P3,P4,P5的座位号分别为1,2,3,4,5,他们按照座位号从小到大的1顺序先后上车,乘客P1因身体原因没有坐自己的1号座位,这时司机要求余下的乘客按以下规则就座:如果自己的座位空着,就只能坐自己的座位,如果自己的座位已有乘客就坐,就在这5个座位的剩余空位中任意选择座位.(1)若乘客P1坐到了3号座位,其他乘客按规则就座,则此时共有4种坐法,下表给出了其中两种坐法,请填入余下两种坐法(将乘客就座的座位号填入表中空格处);(2)若乘客P1坐在了2号座位,其他的乘客按规则就座,求乘客P5坐到5号座位的概率.17.解:(1)余下两种坐法如下表所示:(2)若乘客P1坐到了2号座位,其他乘客按规则就坐,则所有可能的坐法可用下表表示:于是,所有可能的坐法共8种.设“乘客P5坐到5号座位”为事件A,则事件A中的基本事件的个数为4,所以P(A)=48=12.答:乘客P5坐到5号座位的概率是1 2 .K2 古典概型15.I1、K2设甲、乙、丙三个乒乓球协会的运动员人数分别为27,9,18.现采用分层抽样的方法从这三个协会中抽取6名运动员组队参加比赛.(1)求应从这三个协会中分别抽取的运动员的人数.(2)将抽取的6名运动员进行编号,编号分别为A1,A2,A3,A4,A5,A6,现从这6名运动员中随机抽取2人参加双打比赛.(i)用所给编号列出所有可能的结果;(ii)设A为事件“编号为A5和A6的两名运动员中至少有1人被抽到”,求事件A发生的概率.15.解:(1)应从甲、乙、丙三个协会中抽取的运动员人数分别为3,1,2.(2)(i)从6名运动员中随机抽取2人参加双打比赛的所有可能结果为{A1,A2},{A1,A3},{A1,A4},{A1,A5},{A1,A6},{A2,A3},{A2,A4},{A2,A5},{A2,A6},{A3,A4},{A3,A5},{A3,A6},{A4,A5},{A4,A6},{A5,A6},共15种.(ii)编号为A5和A6的两名运动员中至少有1人被抽到的所有可能结果为{A1,A5},{A1,A6},{A2,A5},{A2,A6},{A3,A5},{A3,A6},{A4,A5},{A4,A6},{A5,A6},共9种.因此,事件A发生的概率P(A)=915=35.17.K1,K2一辆小客车上有5个座位,其座位号为1,2,3,4,5,乘客P1,P2,P3,P4,P5的座位号分别为1,2,3,4,5,他们按照座位号从小到大的顺序先后上车,乘客P1因身体原因没有坐自己的1号座位,这时司机要求余下的乘客按以下规则就座:如果自己的座位空着,就只能坐自己的座位,如果自己的座位已有乘客就坐,就在这5个座位的剩余空位中任意选择座位.(1)若乘客P1坐到了3号座位,其他乘客按规则就座,则此时共有4种坐法,下表给出了其中两种坐法,请填入余下两种坐法(将乘客就座的座位号填入表中空格处);(2)若乘客P1坐在了2号座位,其他的乘客按规则就座,求乘客P5坐到5号座位的概率.17.解:(1)余下两种坐法如下表所示:(2)若乘客P1坐到了2号座位,其他乘客按规则就坐,则所有可能的坐法可用下表表示:于是,所有可能的坐法共8种.设“乘客P5坐到5号座位”为事件A,则事件A中的基本事件的个数为4,所以P(A)=48=12.答:乘客P5坐到5号座位的概率是1 2 .19.I2、K2随机抽取一个年份,对西安市该年4月份的天气情况进行统计,结果如下:(1)在4...(2)西安市某学校拟从4月份的一个晴天..开始举行连续2天的运动会,估计运动会期间不下雨...的概率.19.解:(1)在容量为30的样本中,不下雨的天数是26,以频率估计概率,在4月份任选一天,西安市不下雨的概率为13 15 .(2)称相邻的两个日期为“互邻日期对”(如1日与2日,2日与3日等),这样,在4月份中,前一天为晴天的互邻日期对有16个,其中后一天不下雨的有14个,所以晴天的次日不下雨的频率为78 .以频率估计概率,运动会期间不下雨的概率为7 8 .16.K2某中学调查了某班全部45名同学参加书法社团和演讲社团的情况,数据如下表:(单位:人)(1)从该班随机选1名同学,求该同学至少参加上述一个社团的概率.(2)在既参加书法社团又参加演讲社团的8名同学中,有5名男同学A1,A2,A3,A4,A5,3名女同学B1,B2,B3.现从这5名男同学和3名女同学中各随机选1人,求A1被选中且B1未被选中的概率.16.解:(1)由调查数据可知,既未参加书法社团又未参加演讲社团的有30人,故至少参加上述一个社团的共有45-30=15(人),所以从该班随机选1名同学,该同学至少参加上述一个社团的概率P=15 45=13.(2)从这5名男同学和3名女同学中各随机选1人,其所有可能的结果组成的基本事件有:{A1,B1},{A1,B2},{A1,B3},{A2,B1},{A2,B2},{A2,B3},{A3,B1},{A3,B2},{A3,B3},{A4,B1},{A4,B2},{A4,B3},{A5,B1},{A5,B2},{A5,B3},共15个.根据题意,这些基本事件的出现是等可能的.事件“A1被选中且B1未被选中”所包含的基本事件有:{A1,B2},{A1,B3},共2个.因此A1被选中且B1未被选中的概率P=2 15 .16.K2某商场举行有奖促销活动,顾客购买一定金额的商品后即可抽奖.抽奖方法是:从装有2个红球A1,A2和1个白球B的甲箱与装有2个红球a1,a2和2个白球b1,b2的乙箱中,各随机摸出1个球.若摸出的2个球都是红球则中奖,否则不中奖.(1)用球的标号列出所有可能的摸出结果.(2)有人认为:两个箱子中的红球比白球多,所以中奖的概率大于不中奖的概率.你认为正确吗?请说明理由.16.解:(1)所有可能的摸出结果是{A1,a1},{A1,a2},{A1,b1},{A1,b2},{A2,a1},{A2,a2},{A2,b1},{A2,b2},{B,a1},{B,a2},{B,b1},{B,b2}.(2)不正确.理由如下:由(1)知,所有可能的摸出结果共12种,其中摸出的2个球都是红球的结果为{A1,a1},{A1,a2},{A2,a1},{A2,a2},共4种,所以中奖的概率为412=13,不中奖的概率为1-13=23>13,故这种说法不正确.18.K2、I2全网传播的融合指数是衡量电视媒体在中国网民中影响力的综合指标.根据相关报道提供的全网传播2015年某全国性大型活动的“省级卫视新闻台”融合指数的数据,对名列前20名的“省级卫视新闻台”的融合指数进行分组统计,结果如表所示.(1)现从融合指数在内的“省级卫视新闻台”中随机抽取2家进行调研,求至少有1家的融合指数在内的概率;(2)根据分组统计表求这20家“省级卫视新闻台”的融合指数的平均数.18.解:方法一:(1)融合指数在内的“省级卫视新闻台”记为A1,A2,A3;融合指数在内的“省级卫视新闻台”中随机抽取2家的所有基本事件是:{A1,A2},{A1,A3},{A1,B1},{A1,B2},{A2,A3},{A2,B1},{A2,B2},{A3,B1},{A3,B2},{B1,B2},共10个.其中,至少有1家融合指数在内的基本事件是:{A1,A2},{A1,A3},{A1,B1},{A1,B2},{A2,A3},{A2,B1},{A2,B2},{A3,B1},{A3,B2},共9个.所以所求的概率P=9 10 .(2)这20家“省级卫视新闻台”的融合指数平均数等于4.5×220+5.5×820+6.5×720+7.5×320=6.05.方法二:(1)融合指数在内的“省级卫视新闻台”记为A1,A2,A3;融合指数在内的“省级卫视新闻台”中随机抽取2家的所有的基本事件是:{A1,A2},{A1,A3},{A1,B1},{A1,B2},{A2,A3},{A2,B1},{A2,B2},{A3,B1},{A3,B2},{B1,B2},共10个.其中,没有1家融合指数在内的基本事件是:{B1,B2},共1个.所以所求的概率P=1-110=910.(2)同方法一.17.K2,K7某超市随机选取1000位顾客,记录了他们购买甲、乙、丙、丁四种商品的情况,整理成如下统计表,其中“√”表示购买,“×”表示未购买.(1)估计顾客同时购买乙和丙的概率.(2)估计顾客在甲、乙、丙、丁中同时购买3种商品的概率.(3)如果顾客购买了甲,则该顾客同时购买乙、丙、丁中哪种商品的可能性最大?17.解:(1)从统计表可以看出,在这1000位顾客中有200位顾客同时购买了乙和丙,所以顾客同时购买乙和丙的概率可以估计为2001000=0.2.(2)从统计表可以看出,在这1000位顾客中,有100位顾客同时购买了甲、丙、丁,另有200位顾客同时购买了甲、乙、丙,其他顾客最多购买了2种商品.所以顾客在甲、乙、丙、丁中同时购买3种商品的概率可以估计为100+2001000=0.3.(3)与(1)同理,可得,顾客同时购买甲和乙的概率可以估计为2001000=0.2,顾客同时购买甲和丙的概率可以估计为100+200+3001000=0.6,顾客同时购买甲和丁的概率可以估计为1001000=0.1.所以,如果顾客购买了甲,则该顾客同时购买丙的可能性最大.4.K2如果3个正整数可作为一个直角三角形三条边的边长,则称这3个数为一组勾股数,从1,2,3,4,5中任取3个不同的数,则这3个数构成一组勾股数的概率为( )A.310B.15C.110D.1204.C 从1,2,3,4,5中任取3个不同的数有(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5),共10种取法,其中只有(3,4,5)是一组勾股数,所以构成勾股数的概率为110.7.K2已知5件产品中有2件次品,其余为合格品,现从这5件产品中任取2件,恰有1件次品的概率为( )A.0.4 B.0.6C.0.8 D.17.B 5件产品中有2件次品,记为a,b,有3件合格品,记为c,d,e,从这5件产品中任取2件,有10种,分别是(a,b),(a,c),(a,d),(a,e),(b,c),(b,d),(b,e),(c,d),(c,e),(d,e),恰有1件次品,有6种,分别是(a ,c ),(a ,d ),(a ,e ),(b ,c ),(b ,d ),(b ,e ).设事件A =“恰有1件次品”,则P (A )=610=0.6,故选B. 17.I2、K2 某企业为了解下属某部门对本企业职工的服务情况,随机访问50名职工,根据这50名职工对该部门的评分,绘制频率分布直方图(如图14所示),其中样本数据分组区间为:.(1)求频率分布直方图中a 的值;(2)估计该企业的职工对该部门评分不低于80的概率;(3)从评分在 在区间上随机取两个数x ,y ,记p 1为事件“x +y ≤12”的概率,p 2为事件“xy ≤12”的概率,则( )A .p 1<p 2<12B .p 1<12<p 2C .p 2<12<p 1 D.12<p 2<p 18.K3 如图12,矩形ABCD 中,点A 在x 轴上,点B 的坐标为(1,0),且点C 与点D 在函数f (x )=⎩⎨⎧x +1,x ≥0,-12x +1,x <0的图像上.若在矩形ABCD 内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率等于( )图12A.16B.14C.38D.128.B 由函数f (x )可知其图像与y 轴交于点E (0,1),又因为B (1,0),依次可求得C (1,2),D (-2,2),A (-2,0),矩形ABCD 的面积为3×2=6,阴影部分的面积为12×3×1=32,故所求概率为326=14.10.G2、G7、K3 某工件的三视图如图13所示,现将该工件通过切削,加工成一个体积尽可能大的正方体新工件,并使新工件的一个面落在原工件的一个面内,则原工件材料的利用率为(材料利用率=新工件的体积原工件的体积)( )图13A.89π B.827πC.24(2-1)3πD.8(2-1)3π10.A 由三视图知,原工件是底面半径为1,母线长为3的圆锥. 设新正方体工件的棱长为x ,借助轴截面,由三角形相似可得,x 32-12=1-22x 1,得x =223,故V 正=x 3=16227,又V 圆锥=13π×12×32-12=22π3,故利用率为16227223π=89π,选A.7.B7、K3 在区间上随机地取一个数x ,则事件“-1≤log 12⎝⎛⎭⎪⎫x +12≤1”发生的概率为( )A.34B.23C.13D.147.A ∵-1≤log 12⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12≤1,∴log 122≤log 12⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12≤log 1212,∴12≤x +12≤2,即0≤x ≤32,∴所求概率P =322=34.12.K3、L4 设复数z =(x -1)+y i(x ,y ∈R ),若|z |≤1,则y ≥x 的概率为( )A.34+12πB.12+1π C.14-12π D.12-1π12.C 由|z |≤1得(x -1)2+y 2≤1,其表示圆心为(1,0),半径为1的圆及其内部.在此区域内y ≥x 表示的区域为图中的阴影部分,其面积为圆(x -1)2+y 2=1面积的四分之一减去一个等腰直角三角形的面积,即为π4-12,故y ≥x 的概率为π4-12π=14-12π.15.K3、E3 在区间上随机地选择一个数p ,则方程x 2+2px +3p -2=0有两个负根的概率为________.15.23由题意,得⎩⎨⎧Δ=4p2-4(3p-2)≥0,x1+x2=-2p<0,x1x2=3p-2>0,解得23<p≤1或2≤p≤5,所以所求概率P=1-23+(5-2)5=23.K4 互斥事件有一个发生的概率K5 相互对立事件同时发生的概率K6 离散型随机变量及其分布列K7 条件概率与事件的独立性17.K2,K7某超市随机选取1000位顾客,记录了他们购买甲、乙、丙、丁四种商品的情况,整理成如下统计表,其中“√”表示购买,“×”表示未购买.(1)估计顾客同时购买乙和丙的概率.(2)估计顾客在甲、乙、丙、丁中同时购买3种商品的概率.(3)如果顾客购买了甲,则该顾客同时购买乙、丙、丁中哪种商品的可能性最大?17.解:(1)从统计表可以看出,在这1000位顾客中有200位顾客同时购买了乙和丙,所以顾客同时购买乙和丙的概率可以估计为2001000=0.2.(2)从统计表可以看出,在这1000位顾客中,有100位顾客同时购买了甲、丙、丁,另有200位顾客同时购买了甲、乙、丙,其他顾客最多购买了2种商品.所以顾客在甲、乙、丙、丁中同时购买3种商品的概率可以估计为100+2001000=0.3.(3)与(1)同理,可得,顾客同时购买甲和乙的概率可以估计为2001000=0.2,顾客同时购买甲和丙的概率可以估计为100+200+3001000=0.6,顾客同时购买甲和丁的概率可以估计为1001000=0.1.所以,如果顾客购买了甲,则该顾客同时购买丙的可能性最大.K8 离散型随机变量的数字特征与正态分布K9 单元综合5.2015·浙江六校联考盒子中有大小相同的3个白球,1个黑球,若从中随机地摸出2个球,2个球颜色不同的概率是________.5.12所求概率P=C13·C11C24=12.7.某兴趣小组由4男2女共6名同学组成.(1)从6人中任意选取3人参加比赛,求所选3人中至少有1名女同学的概率;(2)将6人平均分成两组进行比赛,列出所有的分组情况.7.解:记4名男同学为A,B,C,D,2名女同学为1,2.(1)从6人中任意选取3人,有ABC,ABD,AB1,AB2,ACD,AC1,AC2,AD1,AD2,A12,BCD,BC1,BC2,BD1,BD2,B12,CD1,CD2,C12,D12,共20种情况.至少有1名女同学的有AB1,AB2,AC1,AC2,AD1,AD2,A12,BC1,BC2,BD1,BD2,B12,CD1,CD2,C12,D12,共16种情况,故所求概率为1620=45.(2)有ABC,D12;ABD,C12;AB1,CD2;AB2,CD1;ACD,B12;AC1,BD2;AC2,BD1;AD1,BC2;AD2,BC1;A12,BCD.共10种情况.6.已知函数f(x)=13x3-(a-1)x2+b2x,其中a∈{1,2,3,4},b∈{1,2,3},则函数f(x)在R上是增函数的概率为________.6.34f′(x)=x2-2(a-1)x+b2,若函数f(x)在R上是增函数,则对于任意x∈R,f′(x)≥0恒成立,所以Δ=4(a-1)2-4b2≤0,即(a-1)2≤b2.a,b 所有的取值情况有4×3=12(种),若满足(a-1)2≤b2,则当a=1时,b=1,2,3,当a=2时,b=1,2,3,当a=3时,b=2,3,当a=4时,b=3,共有3+3+2+1=9(种)情况,所以所求概率为912=34.7.在区间上随机取出一个实数p,则关于x的方程x2+px+1=0有实数根的概率为________.7.35若方程x2+px+1=0有实根,则Δ=p2-4≥0,解得p≥2或p≤-2.∵p∈,∴p∈.根据几何概型的概率公式可得,所求概率P=5-25=35.。
K 单元 概率K1 随事件的概率16.I1,K1,K2,K6 下图是某市3月1日至14日的空气质量指数趋势图,空气质量指数小于100表示空气质量优良,空气质量指数大于200表示空气重度污染.某人随机选择3月1日至3月13日中的某一天到达该市,并停留2天.1-6(1)求此人到达当日空气重度污染的概率;(2)设X 是此人停留期间空气质量优良的天数,求X 的分布列与数学期望; (3)由图判断从哪天开始连续三天的空气质量指数方差最大?(结论不要求证明)16.解:设A i 表示事件“此人于3月i 日到达该市”(i=1,2,…,13). 根据题意,P(A i )=113,且A i ∩A j =(i≠j).(1)设B 为事件“此人到达当日空气重度污染”,则B =A 5∪A 8. 所以P(B)=P(A 5∪A 8)=P(A 5)+P(A 8)=213.(2)由题意可知,X 的所有可能取值为0,1,2,且 P(X =1)=P(A 3∪A 6∪A 7∪A 11) =P(A 3)+P(A 6)+P(A 7)+P(A 11)=413,P(X =2)=P(A 1∪A 2∪A 12∪A 13) =P(A 1)+P(A 2)+P(A 12)+P(A 13)=413,P(X =0)=1-P(X =1)-P(X =2)=513.所以X 的分布列为故X 的期望E(X)=0×513+1×413+2×413=1213.(3)从3月5日开始连续三天的空气质量指数方差最大.K2 古典概型9.K2 如图1-2所示,将一个各面都涂了油漆的正方体,切割为125个同样大小的小正方体,经过搅拌后,从中随机取一个小正方体,记它的涂漆面数为X ,则X 的均值E(X)=( )图1-2A.126125B.65C.168125D.759.B X的取值为0,1,2,3且P(X=0)=27125,P(X=1)=54125,P(X=2)=36125,P(X=3)=8125,故E(X)=0×27125+1×54125+2×36125+3×8125=65,选B.7.K2现有某类病毒记作Xm Yn,其中正整数m,n(m≤7,n≤9)可以任意选取,则m,n都取到奇数的概率为________.7.2063基本事件共有7×9=63种,m可以取1,3,5,7,n可以取1,3,5,7,9.所以m,n都取到奇数共有20种,故所求概率为20 63 .16.I1,K1,K2,K6下图是某市3月1日至14日的空气质量指数趋势图,空气质量指数小于100表示空气质量优良,空气质量指数大于200表示空气重度污染.某人随机选择3月1日至3月13日中的某一天到达该市,并停留2天.图1-6(1)求此人到达当日空气重度污染的概率;(2)设X是此人停留期间空气质量优良的天数,求X的分布列与数学期望;(3)由图判断从哪天开始连续三天的空气质量指数方差最大?(结论不要求证明)16.解:设A i 表示事件“此人于3月i 日到达该市”(i=1,2,…,13). 根据题意,P(A i )=113,且A i ∩A j =(i≠j).(1)设B 为事件“此人到达当日空气重度污染”,则B =A 5∪A 8. 所以P(B)=P(A 5∪A 8)=P(A 5)+P(A 8)=213.(2)由题意可知,X 的所有可能取值为0,1,2,且 P(X =1)=P(A 3∪A 6∪A 7∪A 11) =P(A 3)+P(A 6)+P(A 7)+P(A 11)=413,P(X =2)=P(A 1∪A 2∪A 12∪A 13) =P(A 1)+P(A 2)+P(A 12)+P(A 13)=413,P(X =0)=1-P(X =1)-P(X =2)=513.所以X 的分布列为故X 的期望E(X)=0×513+1×413+2×413=1213.(3)从3月5日开始连续三天的空气质量指数方差最大.16.K2,K6 一个盒子里装有7张卡片,其中有红色卡片4张,编号分别为1,2,3,4;白色卡片3张,编号分别为2,3,4.从盒子中任取4张卡片(假设取到任何一张卡片的可能性相同).(1)求取出的4张卡片中,含有编号为3的卡片的概率;(2)在取出的4张卡片中,红色卡片编号的最大值设为X,求随机变量X的分布列和数学期望.16.解:设“取出的4张卡片中,含有编号为3的卡片”为事件A,则P(A)=C12C35+C22C25C47=67.所以,取出的4张卡片中,含有编号为3的卡片的概率为67.(2)随机变量X的所有可能取值为1,2,3,4.P(X=1)=C33C47=135,P(X=2)=C34C47=435,P(X=3)=C35C47=27,P(X=4)=C36C47=47.所以随机变量X的分布列是随机变量X的数学期望E(X)=1×135+2×435+3×27+4×47=175.14.K2,J2从n个正整数1,2,3,…,n中任意取出两个不同的数,若取出的两数之和等于5的概率为114,则n=________.14.8 和为5的只有两种情况,1+4,2+3,故2C2n=114C2n=28n=8.18.K2、K4、K5,K8某商场举行的“三色球”购物摸奖活动规定:在一次摸奖中,摸奖者先从装有3个红球与4个白球的袋中任意摸出3个球,再从装有1个蓝球与2个白球的袋中任意摸出1个球.根据摸出4个球中红球与蓝球的个数,设一、二、三等奖如下:其余情况无奖且每次摸奖最多只能获得一个奖级. (1)求一次摸奖恰好摸到1个红球的概率;(2)求摸奖者在一次摸奖中获奖金额X 的分布列与期望E(X).18.解:设A i 表示摸到i 个红球,B j 表示摸到j 个蓝球,则A i (i =0,1,2,3)与B j (j =0,1)独立.(1)恰好摸到1个红球的概率为P(A 1)=C 13C 24C 37=1835.(2)X 的所有可能值为0,10,50,200,且 P(X =200)=P(A 3B 1)=P(A 3)P(B 1)= C 33C 37·13=1105, P(X =50)=P(A 3B 0)=P(A 3)P(B 0)=C 33C 37·23=2105,P(X =10)=P(A 2B 1)=P(A 2)P(B 1)=C 23C 14C 37·13=12105=435,P(X =0)=1-1105-2105-435=67.综上知X 的分布列为从而有E(X)=0×67+10×435+50×2105+200×1105=4(元).K3 几何概型11.K3 利用计算机产生0~1之间的均匀随机数a ,则事件“3a-1>0”发生的概率为________.11.23 13<a<1,概率P =1-131=23. 14.E4、K3 在区间上随机取一个数x ,使得|x +1|-|x -2|≥1成立的概率为________.14.13 当x<-1时,不等式化为-x -1+x -2≥1,此时无解;当-1≤x≤2时,不等式化为x +1+x -2≥1,解之得x≥1;当x>2时,不等式化为x +1-x +2≥1,此时恒成立,∴|x+1|-|x -2|≥1的解集为[)1,+∞.在[]-3,3上使不等式有解的区间为[]1,3,由几何概型的概率公式得P =3-13-(-3)=13.5.K3 如图1-1,在矩形区域ABCD 的A ,C 两点处各有一个通信基站,假设其信号的覆盖范围分别是扇形区域ADE 和扇形区域CBF(该矩形区域内无其他信号来源,基站工作正常).若在该矩形区域内随机地选一地点,则该地点无.信号的概率是( )图1-1A .1-π4 B.π2-1C .2-π2 D.π45.A 阅读题目可知,满足几何概型的概率特点,利用几何概型的概率公式可知:P =2-π22=1-π4.9.K3 节日前夕,小李在家门前的树上挂了两串彩灯,这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,且都在通电后的4秒内任一时刻等可能发生,然后每串彩灯以4秒为间隔闪亮,那么这两串彩灯同时通电后,它们第一次闪亮的时刻相差不超过2秒的概率是( )A.14B.12 C.34 D.789.C 设第一串彩灯在通电后第x 秒闪亮,第二串彩灯在通电后第y 秒闪亮,由题意⎩⎪⎨⎪⎧0≤x≤4,0≤y≤4,满足条件的关系式为-2≤x-y≤2.根据几何概型可知,事件全体的测度(面积)为16平方单位,而满足条件的事件测度(阴影部分面积)为12平方单位,故概率为1216=34.K4 互斥事件有一个发生的概率19.K4,K6 一批产品需要进行质量检验,检验方案是:先从这批产品中任取4件作检验,这4件产品中优质品的件数记为n.如果n =3,再从这批产品中任取4件作检验,若都为优质品,则这批产品通过检验;如果n =4.再从这批产品中任取1件作检验;若为优质品,则这批产品通过检验;其他情况下,这批产品都不能通过检验.假设这批产品的优质品率为50%,即取出的每件产品是优质品的概率都为12,且各件产品是否为优质品相互独立.(1)求这批产品通过检验的概率;(2)已知每件产品的检验费用为100元,且抽取的每件产品都需要检验,对这批产品作质量检验所需的费用记为X(单位:元),求X 的分布列及数学期望.19.解:(1)设第一次取出的4件产品中恰有3件优质品为事件A 1,第一次取出的4件产品全是优质品为事件A 2,第二次取出的4件产品都是优质品为事件B 1,第二次取出的1件产品是优质品为事件B 2,这批产品通过检验为事件A ,依题意有A =(A 1B 1)∪(A 2B 2),且A 1B 1与 A 2B 2互斥,所以P(A)=P(A 1B 1)+P(A 2B 2)=P(A 1)P(B 1|A 1)+P(A 2)P(B 2|A 2)=416×116+116×12=364.(2)X 可能的取值为400,500,800,并且 P(X =400)=1-416-116=1116,P(X =500)=116,P(X =800)=14.所以X 的分布列为E(X)=400×1116+500×116+800×14=506.25.18.K2、K4、K5,K8 某商场举行的“三色球”购物摸奖活动规定:在一次摸奖中,摸奖者先从装有3个红球与4个白球的袋中任意摸出3个球,再从装有1个蓝球与2个白球的袋中任意摸出1个球.根据摸出4个球中红球与蓝球的个数,设一、二、三等奖如下:其余情况无奖且每次摸奖最多只能获得一个奖级. (1)求一次摸奖恰好摸到1个红球的概率;(2)求摸奖者在一次摸奖中获奖金额X 的分布列与期望E(X).18.解:设A i 表示摸到i 个红球,B j 表示摸到j 个蓝球,则A i (i =0,1,2,3)与B j (j =0,1)独立.(1)恰好摸到1个红球的概率为P(A 1)=C 13C 24C 37=1835.(2)X 的所有可能值为0,10,50,200,且 P(X =200)=P(A 3B 1)=P(A 3)P(B 1)= C 33C 37·13=1105, P(X =50)=P(A 3B 0)=P(A 3)P(B 0)=C 33C 37·23=2105,P(X =10)=P(A 2B 1)=P(A 2)P(B 1)=C 23C 14C 37·13=12105=435,P(X =0)=1-1105-2105-435=67.综上知X 的分布列为从而有E(X)=0×67+10×435+50×2105+200×1105=4(元).K5相互对立事件同时发生的概率18.K2、K4、K5,K8某商场举行的“三色球”购物摸奖活动规定:在一次摸奖中,摸奖者先从装有3个红球与4个白球的袋中任意摸出3个球,再从装有1个蓝球与2个白球的袋中任意摸出1个球.根据摸出4个球中红球与蓝球的个数,设一、二、三等奖如下:其余情况无奖且每次摸奖最多只能获得一个奖级.(1)求一次摸奖恰好摸到1个红球的概率;(2)求摸奖者在一次摸奖中获奖金额X的分布列与期望E(X).18.解:设Ai 表示摸到i个红球,Bj表示摸到j个蓝球,则Ai(i=0,1,2,3)与B j (j =0,1)独立.(1)恰好摸到1个红球的概率为P(A 1)=C 13C 24C 37=1835.(2)X 的所有可能值为0,10,50,200,且 P(X =200)=P(A 3B 1)=P(A 3)P(B 1)= C 33C 37·13=1105, P(X =50)=P(A 3B 0)=P(A 3)P(B 0)=C 33C 37·23=2105,P(X =10)=P(A 2B 1)=P(A 2)P(B 1)=C 23C 14C 37·13=12105=435,P(X =0)=1-1105-2105-435=67.综上知X 的分布列为从而有E(X)=0×67+10×435+50×2105+200×1105=4(元).K6 离散型随机变量及其分布列19.K4,K6 一批产品需要进行质量检验,检验方案是:先从这批产品中任取4件作检验,这4件产品中优质品的件数记为n.如果n =3,再从这批产品中任取4件作检验,若都为优质品,则这批产品通过检验;如果n =4.再从这批产品中任取1件作检验;若为优质品,则这批产品通过检验;其他情况下,这批产品都不能通过检验.假设这批产品的优质品率为50%,即取出的每件产品是优质品的概率都为12,且各件产品是否为优质品相互独立.(1)求这批产品通过检验的概率;(2)已知每件产品的检验费用为100元,且抽取的每件产品都需要检验,对这批产品作质量检验所需的费用记为X(单位:元),求X 的分布列及数学期望.19.解:(1)设第一次取出的4件产品中恰有3件优质品为事件A 1,第一次取出的4件产品全是优质品为事件A 2,第二次取出的4件产品都是优质品为事件B 1,第二次取出的1件产品是优质品为事件B 2,这批产品通过检验为事件A ,依题意有A =(A 1B 1)∪(A 2B 2),且A 1B 1与 A 2B 2互斥,所以P(A)=P(A 1B 1)+P(A 2B 2)=P(A 1)P(B 1|A 1)+P(A 2)P(B 2|A 2)=416×116+116×12=364.(2)X 可能的取值为400,500,800,并且 P(X =400)=1-416-116=1116,P(X =500)=116,P(X =800)=14.所以X 的分布列为E(X)=400×1116+500×116+800×14=506.25.16.K6,K8 某联欢晚会举行抽奖活动,举办方设置了甲、乙两种抽奖方案,方案甲的中奖率为23,中奖可以获得2分;方案乙的中奖率为25,中奖可以获得3分;未中奖则不得分.每人有且只有一次抽奖机会,每次抽奖中奖与否互不影响,晚会结束后凭分数兑换奖品.(1)若小明选择方案甲抽奖,小红选择方案乙抽奖,记他们的累计得分为X ,求X≤3的概率;(2)若小明、小红两人都选择方案甲或都选择方案乙进行抽奖,问:他们选择何种方案抽奖,累计得分的数学期望较大?16.解:方法一:(1)由已知得,小明中奖的概率为23,小红中奖的概率为25,且两人中奖与否互不影响.记“这2人的累计得分X≤3”的事件为A ,则事件A 的对立事件为“X=5”,因为P(X =5)=23×25=415,所以P(A)=1-P(X =5)=1115,即这两人的累计得分X≤3的概率为1115.(2)设小明、小红都选择方案甲抽奖中奖次数为X 1,都选择方案乙抽奖中奖次数为X 2,则这两人选择方案甲抽奖累计得分的数学期望为E(2X 1),选择方案乙抽奖累计得分的数学期望为E(3X 2).由已知可得,X 1~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,23,X 2~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,25,所以E(X 1)=2×23=43,E(X 2)=2×25=45,从而E(2X 1)=2E(X 1)=83,E(3X 2)=3E(X 2)=125.因为E(2X 1)>E(3X 2),所以他们都选择方案甲进行抽奖时,累计得分的数学期望较大.方法二:(1)由已知得,小明中奖的概率为23,小红中奖的概率为25,且两人中奖与否互不影响.记“这两人的累计得分X≤3”的事件为A ,则事件A 包含有“X=0”“X=2”“X=3”三个两两互斥的事件, 因为P(X =0)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-25=15,P(X =2)=23×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-25=25,P(X =3)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23×25=215, 所以P(A)=P(X =0)+P(X =2)+P(X =3)=1115,即这两人的累计得分X≤3的概率为1115.(2)设小明、小红都选择方案甲所获得的累计得分为X 1,都选择方案乙所获得的累计得分为X 2,则X 1,X 2的分布列如下:所以E(X 1)=0×19+2×49+4×49=83,E(X 2)=0×925+3×1225+6×425=125.因为E(X 1)>E(X 2),所以他们都选择方案甲进行抽奖时,累计得分的数学期望较大. 4.K6 已知离散型随机变量X 的分布列为则X 的数学期望E(X)=( ) A.32 B .2 C.52D .3 4.A E(X)=1×35+2×310+3×110=32,选A.18.K6 小波以游戏方式决定是参加学校合唱团还是参加学校排球队.游戏规则为:以O 为起点,再从A 1,A 2,A 3,A 4,A 5,A 6,A 7,A 8(如图1-5)这8个点中任取两点分别为终点得到两个向量,记这两个向量的数量积为X.若X =0就参加学校合唱团,否则就参加学校排球队.(1)求小波参加学校合唱团的概率; (2)求X 的分布列和数学期望.图1-5解:(1)从8个点中任取两点为向量终点的不同取法共有C 28=28种,X =0时,两向量夹角为直角共有8种情形;所以小波参加学校合唱团的概率为P(X =0)=828=27.(2)两向量数量积X 的所有可能取值为-2,-1,0,1,X =-2时,有2种情形;X =1时,有8种情形;X =-1时,有10种情形.所以X 的分布列为EX =(-2)×114+(-1)×514+0×27+1×27=-314.16.I1,K1,K2,K6 下图是某市3月1日至14日的空气质量指数趋势图,空气质量指数小于100表示空气质量优良,空气质量指数大于200表示空气重度污染.某人随机选择3月1日至3月13日中的某一天到达该市,并停留2天.图1-6(1)求此人到达当日空气重度污染的概率;(2)设X 是此人停留期间空气质量优良的天数,求X 的分布列与数学期望; (3)由图判断从哪天开始连续三天的空气质量指数方差最大?(结论不要求证明)16.解:设A i 表示事件“此人于3月i 日到达该市”(i=1,2,…,13). 根据题意,P(A i )=113,且A i ∩A j =(i≠j).(1)设B 为事件“此人到达当日空气重度污染”,则B =A 5∪A 8. 所以P(B)=P(A 5∪A 8)=P(A 5)+P(A 8)=213.(2)由题意可知,X 的所有可能取值为0,1,2,且 P(X =1)=P(A 3∪A 6∪A 7∪A 11) =P(A 3)+P(A 6)+P(A 7)+P(A 11)=413,P(X =2)=P(A 1∪A 2∪A 12∪A 13)=P(A 1)+P(A 2)+P(A 12)+P(A 13)=413,P(X =0)=1-P(X =1)-P(X =2)=513.所以X 的分布列为故X 的期望E(X)=0×513+1×413+2×413=1213.(3)从3月5日开始连续三天的空气质量指数方差最大.19.K6、K7 甲、乙两支排球队进行比赛,约定先胜3局者获得比赛的胜利,比赛随即结束.除第五局甲队获胜的概率是12外,其余每局比赛甲队获胜的概率都是23.假设各局比赛结果相互独立. (1)分别求甲队以3∶0,3∶1,3∶2胜利的概率;(2)若比赛结果为3∶0或3∶1,则胜利方得3分、对方得0分;若比赛结果为3∶2,则胜利方得2分、对方得1分.求乙队得分X 的分布列及数学期望.19.解:(1)记“甲队以3∶0胜利”为事件A 1,“甲队以3∶1胜利”为事件A 2,“甲队以3∶2胜利”为事件A 3,由题意,各局比赛结果相互独立,故P(A 1)=233=827, P(A 2)=C 232321-23×23=827,P(A 3)=C 242321-232×12=427.所以,甲队以3∶0胜利、以3∶1胜利的概率都为827,以3∶2胜利的概率为427. (2)设“乙队以3∶2胜利”为事件A 4, 由题意,各局比赛结果相互独立, 所以P(A 4)=C 241-232232×1-12=427,由题意,随机变量X 的所有可能的取值为0,1,2,3. 根据事件的互斥性得 P(X =0)=P(A 1+A 2)= P(A 1)+P(A 2)=1627.又P(X =1)=P(A 3)=427.P(X =2)=P(A 4)=427,P(X =3)=1-P(X =0)-P(X =1)-P(X =2)=327,故X 的分布列为所以E(X)=0×1627+1×427+2×427+3×327=79.19.K6在一场娱乐晚会上,有5位民间歌手(1至5号)登台演唱,由现场数百名观众投票选出最受欢迎歌手.各位观众须彼此独立地在选票上选3名歌手,其中观众甲是1号歌手的歌迷,他必选1号,不选2号,另在3至5号中随机选2名.观众乙和丙对5位歌手的演唱没有偏爱,因此在1至5号中随机选3名歌手.(1)求观众甲选中3号歌手且观众乙未选中3号歌手的概率;(2)X表示3号歌手得到观众甲、乙、丙的票数之和,求X的分布列及数学期望.19.解:(1)设A表示事件“观众甲选中3号歌手”,B表示事件“观众乙选中3号歌手,”则P(A)=C12C23=23,P(B)=C24C35=35.∵事件A与B相互独立,∴观众甲选中3号歌手且观众乙未选中3号歌手的概率为P(AB)=P(A)·P(B)=P(A)·=23×25=415.或P(AB )=C12·C34C23·C35=415.(2)设C表示事件“观众丙选中3号歌手”.则P(C)=C24C35=35.∵X可能的取值为0,1,2,3,且取这些值的概率分别为P(X=0)=P(A B C)=13×25×25=475.P(X=1)=P(AB C)+P(ABC)+P(A BC)=23×25×25+13×35×25+13×25×35=2075,P(X=2)=P(ABC)+P(ABC)+P(ABC)=23×35×25+23×25×35+13×35×35=3375,P(X=3)=P(ABC)=23×35×35=1875.∴X的分布列为∴X的数学期望EX=0×475+1×2075+2×3375+3×1875=14075=2815.18.L1,K6某算法的程序框图如图1-6所示,其中输入的变量x在1,2,3,…,24这24个整数中等可能随机产生.图1-6(1)分别求出按程序框图正确编程运行时输出y的值为i的概率Pi(i=1,2,3);(2)甲、乙两同学依据自己对程序框图的理解,各自编写程序重复运行n次后,统计记录了输出y的值为i(i=1,2,3)的频数.以下是甲、乙所作频数统计表的部分数据.甲的频数统计表(部分)乙的频数统计表(部分)当n=2 100时,根据表中的数据,分别写出甲、乙所编程序各自输出y的值为i(i =1,2,3)的频率(用分数表示),并判断两位同学中哪一位所编写程序符合算法要求的可能性较大;(3)按程序框图正确编写的程序运行3次,求输出y 的值为2的次数ξ的分布列及数学期望.18.解:(1)变量x 是在1,2,3,…,24这24个整数中随机产生的一个数,共有24种可能.当x 从1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23这12个数中产生时,输出y 的值为1,故P 1=12;当x 从2,4,8,10,14,16,20,22这8个数中产生时,输出y 的值为2,故P 2=13;当x 从6,12,18,24这4个数中产生时,输出y 的值为3,故P 3=16,所以,输出y 的值为1的概率为12,输出y 的值为2的概率为13,输出y 的值为3的概率为16.(2)当n =2 100时,甲、乙所编程序各自输出y 的值为i(i =1,2,3)的频率如下:比较频率趋势与概率,可得乙同学所编程序符合算法要求的可能性较大. (3)随机变量ξ可能的取值为0,1,2,3. P (ξ=0)=C 03×⎝ ⎛⎭⎪⎫130×⎝ ⎛⎭⎪⎫233=827,P (ξ=1)=C 13×⎝ ⎛⎭⎪⎫131×⎝ ⎛⎭⎪⎫232=49,P (ξ=2)=C 23×⎝ ⎛⎭⎪⎫132×⎝ ⎛⎭⎪⎫231=2,P (ξ=3)=C 33×⎝ ⎛⎭⎪⎫133×⎝ ⎛⎭⎪⎫230=127,故ξ的分布列为所以,Eξ=0×827+1×49+2×29+3×127=1.即ξ的数学期望为1.16.K2,K6 一个盒子里装有7张卡片,其中有红色卡片4张,编号分别为1,2,3,4;白色卡片3张,编号分别为2,3,4.从盒子中任取4张卡片(假设取到任何一张卡片的可能性相同).(1)求取出的4张卡片中,含有编号为3的卡片的概率;(2)在取出的4张卡片中,红色卡片编号的最大值设为X,求随机变量X的分布列和数学期望.16.解:设“取出的4张卡片中,含有编号为3的卡片”为事件A,则P(A)=C12C35+C22C25C47=67.所以,取出的4张卡片中,含有编号为3的卡片的概率为67.(2)随机变量X的所有可能取值为1,2,3,4.P(X=1)=C33C47=135,P(X=2)=C34C47=435,P(X=3)=C35C47=27,P(X=4)=C36C47=47.所以随机变量X的分布列是随机变量X的数学期望E(X)=1×135+2×435+3×27+4×47=175.19.B1,I2,K6经销商经销某种农产品,在一个销售季度内,每售出1 t该产品获利润500元,未售出的产品,每1 t亏损300元.根据历史资料,得到销售季度内市场需求量的频率分布直方图,如图1-4所示,经销商为下一个销售季度购进了130 t该农产品,以X(单位:t,100≤X≤150)表示下一个销售季度内的市场需求量,T(单位:元)表示下一个销售季度内经销该农产品的利润.(1)将T表示为X的函数;(2)根据直方图估计利润T不少于57 000元的概率;(3)在直方图的需求量分组中,以各组的区间中点值代表该组的各个值,并以需求量落入该区间的频率作为需求量取该区间中点值的概率(例如:若需求量X∈时,T =500×130=65 000.所以T =⎩⎪⎨⎪⎧800X -39 000,100≤X<130,65 000,130≤X≤150.(2)由(1)知利润T 不少于57 000元,当且仅当120≤X ≤150.由直方图知需求量X∈的频率为0.7,所以下一个销售季度内的利润T 不少于57 000元的概率的估计值为0.7.(3)依题意可得T 的分布列为所以E(T)=45 000×0.1+53 000×0.2+61 000×0.3+65 000×0.4=59 400.K7 条件概率与事件的独立性21.K7、K9 某高校数学系计划在周六和周日各举行一次主题不同的心理测试活动,分别由李老师和张老师负责.已知该系共有n 位学生,每次活动均需该系k 位学生参加(n 和k 都是固定的正整数).假设李老师和张老师分别将各自活动通知的信息独立、随机地发给该系k 位学生,且所发信息都能收到.记该系收到李老师或张老师所发活动通知信息的学生人数为X.(1)求该系学生甲收到李老师或张老师所发活动通知信息的概率; (2)求使P(X =m)取得最大值的整数m.21.解:(1)因为事件A :“学生甲收到李老师所发信息”与事件B :“学生甲收到张老师所发信息”是相互独立的事件,所以A 与B 相互独立.由于P(A)=P(B)=C k -1n -1C k n =k n ,故P(A)=P(B)=1-k n,因此学生甲收到活动通知信息的概率P=1-1-k n 2=2kn -k 2n 2.(2)当k =n 时,m 只能取n ,有P(X =m)=P(X =n)=1.当k<n 时,整数m 满足k≤m≤t,其中t 是2k 和n 中的较小者,由于“李老师和张老师各自独立、随机地发活动通知信息给k 位同学”所包含的基本事件总数为(C k n )2,当X =m 时,同时收到李老师和张老师转发信息的学生人数恰为2k -m ,仅收到李老师或仅收到张老师转发信息的学生人数均为m -k ,由乘法计数原理知事件{X =m}所含基本事件数为C k n C 2k -m k C m -k n -k =C k n C m -k kC m -k n -k , 此时P(X =m)=C k n C 2k -m k C m -k k (C k n )2=C m -k kC m -kn -k C kn. 当k≤m<t 时,P(X =m)≤P(X=m +1)C m -k k C m -k n -k ≤C m +1-k kC m +1-kn -k (m -k +1)2≤(n -m)(2k -m)m ≤2k -(k +1)2n +2.假如k≤2k-(k +1)2n +2<t 成立.则当(k+1)2能被n +2整除时,k ≤2k -(k +1)2n +2<2k +1-(k +1)2n +2≤t ,故P(X =m)在m =2k -(k +1)2n +2和m =2k +1-(k +1)2n +2处达最大值;当(k +1)2不能被n +2整除时,P(X =m)在m =2k -(k +1)2n +2处达最大值.(注:表示不超过x 的最大整数)下面证明k≤2k-(k +1)2n +2<t.因为1≤k<n,所以2k -(k +1)2n +2-k =kn -k 2-1n +2≥k (k +1)-k 2-1n +2=k -1n +2≥0.而2k -(k +1)2n +2-n =-(n -k +1)2n +2<0,故2k -(k +1)2n +2<n ,显然2k -(k +1)2n +2<2k.因此k≤2k-(k +1)2n +2<t.6.K7 抽样统计甲、乙两位射击运动员的5次训练成绩(单位:环),结果如下:则成绩较为稳定(方差较小)的那位运动员成绩的方差为________.6.2 由题知x 甲=15(87+91+90+89+93)=90,s 2甲=15(9+1+0+1+9)=4;x 乙=15(89+90+91+88+92)=90,s 2乙=15(1+0+1+4+4)=2,所以s 2甲>s 2乙,故答案为2.16.K7 为了考察某校各班参加课外书法小组的人数,从全校随机抽取5个班级,把每个班级参加该小组的人数作为样本数据.已知样本平均数为7,样本方差为4,且样本数据互不相同,则样本数据中的最大值为________.16.10 由已知可设5个班级参加的人数分别为x 1,x 2,x 3,x 4,x 5,则x =7, (x 1-7)2+(x 2-7)2+(x 3-7)2+(x 4-7)2+(x 5-7)25=4,故(x 1-7)2+(x 2-7)2+(x 3-7)2+(x 4-7)2+(x 5-7)2=20,即五个完全平方数之和为20,要使其中一个达到最大,这五个数必须是关于0对称分布的,而9+1+0+1+9=20,也就是(-3)2+(-1)2+02+12+32=20,所以五个班级参加的人数分别为4,6,7,8,10,最大数字为10.20.K7、K8 甲、乙、丙三人进行羽毛球练习赛,其中两人比赛,另一人当裁判,每局比赛结束时,负的一方在下一局当裁判.设各局中双方获胜的概率均为12,各局比赛的结果相互独立,第1局甲当裁判. (1)求第4局甲当裁判的概率;(2)X 表示前4局中乙当裁判的次数,求X 的数学期望. 20.解:(1)记A 1表示事件“第2局结果为甲胜”, A 2表示事件“第3局甲参加比赛,结果为甲负”, A 表示事件“第4局甲当裁判”. 则A =A 1·A 2.P(A)=P(A 1·A 2)=P(A 1)P(A 2)=14.(2)X 的可能取值为0,1,2.记A 3表示事件“第3局乙和丙比赛时,结果为乙胜丙”, B 1表示事件“第1局结果为乙胜丙”,B 2表示事件“第2局乙和甲比赛时,结果为乙胜甲”, B 3表示事件“第3局乙参加比赛时,结果为乙负”.则P(X =0)=P(B 1·B 2·A 3)=P(B 1)P(B 2)P(A 3)=18,P(X =2)=P(B 1·B 3)=P(B 1)P(B 3)=14,P(X =1)=1-P(X =0)-P(X =2)=1-18-14=58,E(X)=0·P(X=0)+1·P(X=1)+2·P(X=2)=98.19.K6、K7 甲、乙两支排球队进行比赛,约定先胜3局者获得比赛的胜利,比赛随即结束.除第五局甲队获胜的概率是12外,其余每局比赛甲队获胜的概率都是23.假设各局比赛结果相互独立. (1)分别求甲队以3∶0,3∶1,3∶2胜利的概率;(2)若比赛结果为3∶0或3∶1,则胜利方得3分、对方得0分;若比赛结果为3∶2,则胜利方得2分、对方得1分.求乙队得分X 的分布列及数学期望.19.解:(1)记“甲队以3∶0胜利”为事件A 1,“甲队以3∶1胜利”为事件A 2,“甲队以3∶2胜利”为事件A 3,由题意,各局比赛结果相互独立,故P(A 1)=233=827, P(A 2)=C 232321-23×23=827,P(A 3)=C 242321-232×12=427.所以,甲队以3∶0胜利、以3∶1胜利的概率都为827,以3∶2胜利的概率为427.(2)设“乙队以3∶2胜利”为事件A 4, 由题意,各局比赛结果相互独立,所以P(A 4)=C 241-232232×1-12=427, 由题意,随机变量X 的所有可能的取值为0,1,2,3. 根据事件的互斥性得 P(X =0)=P(A 1+A 2)= P(A 1)+P(A 2)=1627.又P(X =1)=P(A 3)=427.P(X =2)=P(A 4)=427,P(X =3)=1-P(X =0)-P(X =1)-P(X =2)=327,故X 的分布列为所以E(X)=0×1627+1×427+2×427+3×327=79.K8 离散型随机变量的数学特征与正态分布16.K6,K8 某联欢晚会举行抽奖活动,举办方设置了甲、乙两种抽奖方案,方案甲的中奖率为23,中奖可以获得2分;方案乙的中奖率为25,中奖可以获得3分;未中奖则不得分.每人有且只有一次抽奖机会,每次抽奖中奖与否互不影响,晚会结束后凭分数兑换奖品.(1)若小明选择方案甲抽奖,小红选择方案乙抽奖,记他们的累计得分为X ,求X≤3的概率;(2)若小明、小红两人都选择方案甲或都选择方案乙进行抽奖,问:他们选择何种方案抽奖,累计得分的数学期望较大?16.解:方法一:(1)由已知得,小明中奖的概率为23,小红中奖的概率为25,且两人中奖与否互不影响.记“这2人的累计得分X≤3”的事件为A ,则事件A 的对立事件为“X=5”,因为P(X =5)=23×25=415,所以P(A)=1-P(X =5)=1115,即这两人的累计得分X≤3的概率为1115.(2)设小明、小红都选择方案甲抽奖中奖次数为X 1,都选择方案乙抽奖中奖次数为X 2,则这两人选择方案甲抽奖累计得分的数学期望为E(2X 1),选择方案乙抽奖累计得分的数学期望为E(3X 2).由已知可得,X 1~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,23,X 2~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,25,所以E(X 1)=2×23=43,E(X 2)=2×25=45,从而E(2X 1)=2E(X 1)=83,E(3X 2)=3E(X 2)=125.因为E(2X 1)>E(3X 2),所以他们都选择方案甲进行抽奖时,累计得分的数学期望较大.方法二:(1)由已知得,小明中奖的概率为23,小红中奖的概率为25,且两人中奖与否互不影响.记“这两人的累计得分X≤3”的事件为A ,则事件A 包含有“X=0”“X=2”“X=3”三个两两互斥的事件, 因为P(X =0)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-25=15,P(X =2)=23×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-25=25,P(X =3)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23×25=215, 所以P(A)=P(X =0)+P(X =2)+P(X =3)=1115,即这两人的累计得分X≤3的概率为1115.(2)设小明、小红都选择方案甲所获得的累计得分为X 1,都选择方案乙所获得的累计得分为X 2,则X 1,X 2的分布列如下:所以E(X 1)=0×19+2×49+4×49=83,E(X 2)=0×925+3×1225+6×425=125.因为E(X 1)>E(X 2),所以他们都选择方案甲进行抽奖时,累计得分的数学期望较大.19.K8 现有10道题,其中6道甲类题,4道乙类题,张同学从中任取3道题解答.(1)求张同学至少取到1道乙类题的概率;(2)已知所取的3道题中有2道甲类题,1道乙类题.设张同学答对每道甲类题的概率都是35,答对每道乙类题的概率都是45,且各题答对与否相互独立.用X表示张同学答对题的个数,求X 的分布列和数学期望.19.解: (1)设事件A =“张同学所取的3道题至少有1道乙类题”, 则有A =“张同学所取的3道题都是甲类题”. 因为P(A)=C 36C 310=16,所以P(A)=1-P(A)=56.(2)X 所有的可能取值为0,1,2,3. P(X =0)=C 02·⎝ ⎛⎭⎪⎫350·⎝ ⎛⎭⎪⎫252·15=4125;P(X =1)=C 12·⎝ ⎛⎭⎪⎫351·⎝ ⎛⎭⎪⎫251·15+C 02⎝ ⎛⎭⎪⎫350·⎝ ⎛⎭⎪⎫252·45=28125;P(X =2)=C 22·⎝ ⎛⎭⎪⎫352·⎝ ⎛⎭⎪⎫250·15+C 12⎝ ⎛⎭⎪⎫351·⎝ ⎛⎭⎪⎫251·45=57125;P(X =3)=C 22·⎝ ⎛⎭⎪⎫352·⎝ ⎛⎭⎪⎫250·45=36125.X 的分布列为:所以E(X)=0×4125+1×28125+2×57125+3×36125=2.20.K7、K8 甲、乙、丙三人进行羽毛球练习赛,其中两人比赛,另一人当裁判,每局比赛结束时,负的一方在下一局当裁判.设各局中双方获胜的概率均为12,各局比赛的结果相互独立,第1局甲当裁判. (1)求第4局甲当裁判的概率;(2)X 表示前4局中乙当裁判的次数,求X 的数学期望. 20.解:(1)记A 1表示事件“第2局结果为甲胜”, A 2表示事件“第3局甲参加比赛,结果为甲负”, A 表示事件“第4局甲当裁判”. 则A =A 1·A 2.P(A)=P(A 1·A 2)=P(A 1)P(A 2)=14.(2)X 的可能取值为0,1,2.记A 3表示事件“第3局乙和丙比赛时,结果为乙胜丙”, B 1表示事件“第1局结果为乙胜丙”,B 2表示事件“第2局乙和甲比赛时,结果为乙胜甲”, B 3表示事件“第3局乙参加比赛时,结果为乙负”. 则P(X =0)=P(B 1·B 2·A 3)=P(B 1)P(B 2)P(A 3)=18,P(X =2)=P(B 1·B 3)=P(B 1)P(B 3)=14,P(X =1)=1-P(X =0)-P(X =2)=1-18-14=58,E(X)=0·P(X=0)+1·P(X=1)+2·P(X=2)=98.18.K2、K4、K5,K8 某商场举行的“三色球”购物摸奖活动规定:在一次摸奖中,摸奖者先从装有3个红球与4个白球的袋中任意摸出3个球,再从装有1个蓝球与2个白球的袋中任意摸出1个球.根据摸出4个球中红球与蓝球的个数,设一、二、三等奖如下:其余情况无奖且每次摸奖最多只能获得一个奖级.。
数 学K 单元 概率 K1 随机事件的概率20.K1、K5、K6、K8、K9 计划在某水库建一座至多安装3台发电机的水电站,过去50年的水文资料显示,水年入流量....X (年入流量:一年内上游来水与库区降水之和,单位:亿立方米)都在40以上,其中,不足80的年份有10年,不低于80且不超过120的年份有35年,超过120的年份有5年,将年入流量在以上三段的频率作为相应段的概率,并假设各年的年入流量相互独立.(1)求未来4年中,至多..有1年的年入流量超过120的概率. (2)水电站希望安装的发电机尽可能运行,但每年发电机最多可运行台数受年入流量X 限制,并有如下关系:该台年亏损800万元,欲使水电站年总利润的均值达到最大,应安装发电机多少台?20.解:(1)依题意,p 1=P (40<X <80)=1050=0.2,p 2=P (80≤X ≤120)=3550=0.7,p 3=P (X >120)=550=0.1.由二项分布得,在未来4年中至多有1年的年入流量超过120的概率为p =C 04(1-p 3)4+C 14(1-p 3)3p 3=0.94+4×0.93×0.1=0.947 7.(2)记水电站年总利润为Y(单位:万元).①安装1台发电机的情形.由于水库年入流量总大于40,故一台发电机运行的概率为1,对应的年利润Y=5000,E(Y)=5000×1=5000.②安装2台发电机的情形.依题意,当40<X<80时,一台发电机运行,此时Y=5000-800=4200,因此P(Y=4200)=P(40<X<80)=p1=0.2;当X≥80时,两台发电机运行,此时Y =5000×2=10 000,因此P(Y=10 000)=P(X≥80)=p2+p3=0.8.由此得Y的分布列如下:所以,E(Y)③安装3台发电机的情形.依题意,当40<X<80时,一台发电机运行,此时Y=5000-1600=3400,因此P(Y=3400)=P(40<X<80)=p1=0.2;当80≤X≤120时,两台发电机运行,此时Y=5000×2-800=9200,因此P(Y=9200)=P(80≤X≤120)=p2=0.7;当X>120时,三台发电机运行,此时Y=5000×3=15 000,因此P(Y=15 000)=P(X>120)=p3=0.1.由此得Y的分布列如下:所以,E(Y)综上,欲使水电站年总利润的均值达到最大,应安装发电机2台.17.K1,K5,K6,K8一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12,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?(3)玩过这款游戏的许多人都发现,若干盘游戏后,与最初的分数相比,分数没有增加反而减少了.请运用概率统计的相关知识分析分数减少的原因.17.解:(1)X 可能的取值为10,20,100,-200. 根据题意,有P (X =10)=C 13×⎝ ⎛⎭⎪⎫121×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-122=38,P (X =20)=C 23×⎝ ⎛⎭⎪⎫122×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-121=38,P (X =100)=C 33×⎝ ⎛⎭⎪⎫13×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-10=18,P (X =-200)=C 03×⎝ ⎛⎭⎪⎫120×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-123=18.所以X 的分布列为:(2)设“第i 盘游戏没有出现音乐”为事件A i (i =1,2,3),则 P (A 1)=P (A 2)=P (A 3)=P (X =-200)=18.所以“三盘游戏中至少有一盘出现音乐”的概率为1-P (A 1A 2A 3)=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫183=1-1512=511512.因此,玩三盘游戏至少有一盘出现音乐的概率是511512.(3)由(1)知,X 的数学期望为EX =10×38+20×38+100×18-200×18=-54.这表明,获得分数X 的均值为负.因此,多次游戏之后分数减少的可能性更大.K2 古典概型11.J2、K2 从0,1,2,3,4,5,6,7,8,9中任取七个不同的数,则这七个数的中位数是6的概率为________.11.16 本题主要考查古典概型概率的计算,注意中位数的求法.从0,1,2,3,4,5,6,7,8,9中任取七个不同的数,有C 710种方法,若七个数的中位数是6,则只需从0,1,2,3,4,5中选三个,从7,8,9中选三个不同的数即可,有C 36C 33种方法.故这七个数的中位数是6的概率P =C 36C 33C 710=16.18.K2、K6、K8 为回馈顾客,某商场拟通过摸球兑奖的方式对1000位顾客进行奖励,规定:每位顾客从一个装有4个标有面值的球的袋中一次性随机摸出2个球,球上所标的面值之和为该顾客所获的奖励额.(1)若袋中所装的4个球中有1个所标的面值为50元,其余3个均为10元,求:(i)顾客所获的奖励额为60元的概率; (ii)顾客所获的奖励额的分布列及数学期望.(2)商场对奖励总额的预算是60 000元,并规定袋中的4个球只能由标有面值10元和50元的两种球组成,或标有面值20元和40元的两种球组成.为了使顾客得到的奖励总额尽可能符合商场的预算且每位顾客所获的奖励额相对均衡,请对袋中的4个球的面值给出一个合适的设计,并说明理由.18.解:(1)设顾客所获的奖励额为X.(i)依题意,得P(X=60)=C11C13C24=12.即顾客所获的奖励额为60元的概率为1 2,(ii)依题意,得X的所有可能取值为20,60.P(X=60)=1 2,P(X=20)=C23C24=12,即X的分布列为所以顾客所获的奖励额的期望为E(X)=20×0.5+60×0.5=40(元).(2)根据商场的预算,每个顾客的平均奖励额为60元.所以,先寻找期望为60元的可能方案.对于面值由10元和50元组成的情况,如果选择(10,10,10,50)的方案,因为60元是面值之和的最大值,所以期望不可能为60元;如果选择(50,50,50,10)的方案,因为60元是面值之和的最小值,所以期望也不可能为60元,因此可能的方案是(10,10,50,50),记为方案1.对于面值由20元和40元组成的情况,同理可排除(20,20,20,40)和(40,40,40,20)的方案,所以可能的方案是(20,20,40,40),记为方案2.以下是对两个方案的分析:对于方案1,即方案(10,10,50,50),设顾客所获的奖励额为X1,则X1的分布列为X1的期望为E(X1)=20×16+60×23+100×16=60,X1的方差为D(X1)=(20-60)2×16+(60-60)2×23+(100-60)2×16=16003.对于方案2,即方案(20,20,40,40),设顾客所获的奖励额为X2,则X2的分布列为X2的期望为E(X2)=40×16+60×23+80×16=60,X2的方差为D(X2)=(40-60)2×16+(60-60)2×23+(80-60)2×16=4003.由于两种方案的奖励额的期望都符合要求,但方案2奖励额的方差比方案1的小,所以应该选择方案2.5.K2 4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率为( )A.18B.38C.58D.785.D 每位同学有2种选法,基本事件的总数为24=16,其中周六、周日中有一天无人参加的基本事件有2个,故周六、周日都有同学参加公益活动的概率为1-216=78.6.K2 从正方形四个顶点及其中心这5个点中,任取2个点,则这2个点的距离不小于...该正方形边长的概率为 ( ) A.15 B.25 C.35 D.456.C 利用古典概型的特点可知从5个点中选取2个点的全部情况有C 25=10(种),选取的2个点的距离不小于该正方形边长的情况有:选取的2个点的连线为正方形的4条边长和2条对角线长,共有6种.故所求概率P =610=35.16.K2、K4、K6 某大学志愿者协会有6名男同学,4名女同学.在这10名同学中,3名同学来自数学学院,其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院.现从这10名同学中随机选取3名同学,到希望小学进行支教活动(每位同学被选到的可能性相同).(1)求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率;(2)设X 为选出的3名同学中女同学的人数,求随机变量X 的分布列和数学期望.16.解:(1)设“选出的3名同学是来自互不相同的学院”为事件A ,则P (A )=C 13·C 27+C 03·C 37C 310=4960,所以选出的3名同学是来自互不相同学院的概率为4960.(2)随机变量X 的所有可能值为0,1,2,3.P (X =k )=C k 4·C 3-k6C 310(k =0,1,2,3),所以随机变量X 的分布列是随机变量X 的数学期望E (X )=0×16+1×12+2×310+3×130=65.9.K2、K8 已知甲盒中仅有1个球且为红球,乙盒中有m 个红球和n 个蓝球(m ≥3,n ≥3),从乙盒中随机抽取i (i =1,2)个球放入甲盒中.(a)放入i 个球后,甲盒中含有红球的个数记为ξi (i =1,2);(b)放入i 个球后,从甲盒中取1个球是红球的概率记为p i (i =1,2). 则( )A .p 1>p 2,E (ξ1)<E (ξ2)B .p 1<p 2,E (ξ1)>E (ξ2)C .p 1>p 2,E (ξ1)>E (ξ2)D .p 1<p 2,E (ξ1)<E (ξ2)9.A 方法一:不妨取m =n =3,此时,p 1=36×22+36×12=34,p 2=C 23C 26×33+C 13C 13C 26×23+C 23C 26×13=23,则p 1>p 2;E (ξ1)=1×36+2×36=32,E (ξ2)=1×C 23C 26+2×C 13C 13C 26+3×C 23C 26=2,则E (ξ1)<E (ξ2).故选A. 方法二:p 1=m m +n ×22+n m +n ×12=2m +n 2(m +n ),p 2=C 2m C 2m +n ×33+C 1m C 1mC 2m +n ×23+C 2nC 2m +n×13= 3m 2-3m +4mn +n 2-n3(m +n )(m +n -1),则p 1-p 2=mn +n (n -1)6(m +n )(m +n -1)>0;E (ξ1)=1×nm +n +2×m m +n =2m +nm +n,E (ξ2)=1×C 2n C 2m +n +2×C 1m C 1n C 2m +n +3×C 2mC 2m +n=3m 2-3m +4mn +n 2-n(m +n )(m +n -1),E (ξ1)-E (ξ2)=-m 2+m -mn(m +n )(m +n -1)<0,故选A.18.K2,K6 一盒中装有9张各写有一个数字的卡片,其中4张卡片上的数字是1,3张卡片上的数字是2,2张卡片上的数字是3.从盒中任取3张卡片.(1)求所取3张卡片上的数字完全相同的概率;(2)X 表示所取3张卡片上的数字的中位数,求X 的分布列与数学期望. (注:若三个数a ,b ,c 满足a ≤b ≤c ,则称b 为这三个数的中位数)18.解:(1)由古典概型中的概率计算公式知所求概率为P =C 34+C 33C 39=584.(2)X 的所有可能值为1,2,3,且P (X =1)=C 24C 15+C 34C 39=1742,P (X =2)=C 13C 14C 12+C 23C 16+C 33C 39=4384,P (X =3)=C 22C 17C 39=112,故X 的分布列为从而E (X )=1×42+2×84+3×12=28.K3 几何概型14.B13、K3 如图14,在边长为e(e 为自然对数的底数)的正方形中随机撒一粒黄豆,则它落到阴影部分的概率为________.图1414.2e 2 因为函数y =ln x 的图像与函数y =e x 的图像关于正方形的对角线所在直线y =x 对称,则图中的两块阴影部分的面积为S =2⎠⎜⎛1eln x d x =2(x ln x -x)|e1=2=2,故根据几何概型的概率公式得,该粒黄豆落到阴影部分的概率P =2e2.7.K3 由不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,y ≥0,y -x -2≤0确定的平面区域记为Ω1,不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤1,x +y ≥-2确定的平面区域记为Ω2,在Ω1中随机取一点,则该点恰好在Ω2内的概率为( )A.18B.14C.34D.787.D 作出Ω1,Ω2表示的平面区域如图所示,S Ω1=S △AOB =12×2×2=2,S △BCE =12×1×12=14,则S 四边形AOEC =S Ω1-S △BCE =2-14=74.故由几何概型得,所求的概率P =S 四边形AOEC S Ω1=742=78.故选D. 14.K3 正方形的四个顶点A (-1,-1),B (1,-1),C (1,1),D (-1,1)分别在抛物线y =-x 2和y =x 2上,如图13所示.若将—个质点随机投入正方形ABCD 中,则质点落在图中阴影区域的概率是________.图1314.23 正方形ABCD 的面积S =2×2=4,阴影部分的面积S 1=2⎠⎜⎛-11(1-x 2)d x=2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -13x 31-1=83,故质点落在阴影区域的概率P =834=23.K4 互斥事件有一个发生的概率17.K4、K6 某企业有甲、乙两个研发小组,他们研发新产品成功的概率分别为23和35.现安排甲组研发新产品A ,乙组研发新产品B .设甲、乙两组的研发相互独立.(1)求至少有一种新产品研发成功的概率.(2)若新产品A 研发成功,预计企业可获利润120万元;若新产品B 研发成功,预计企业可获利润100万元.求该企业可获利润的分布列和数学期望.17.解:记E ={甲组研发新产品成功},F ={乙组研发新产品成功},由题设知P (E )=23,P (E )=13,P (F )=35,P (F )=25,且事件E 与F ,E 与F ,E 与F ,E 与F 都相互独立.(1)记H ={至少有一种新产品研发成功},则H =E F ,于是P (H )=P (E )P (F )=13×25=215, 故所求的概率为P (H )=1-P (H )=1-215=1315.(2)设企业可获利润为X (万元),则X 的可能取值为0,100,120,220.因为P (X =0)=P (E F )=13×25=215,P (X =100)=P (E F )=13×35=15,P (X =120)=P (E F )=23×25=415,P (X =220)=P (EF )=23×35=25,故所求的分布列为数学期望为E(X)=0×215+100×15+120×415+220×25=300+480+132015=210015=140.16.K2、K4、K6某大学志愿者协会有6名男同学,4名女同学.在这10名同学中,3名同学来自数学学院,其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院.现从这10名同学中随机选取3名同学,到希望小学进行支教活动(每位同学被选到的可能性相同).(1)求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率;(2)设X为选出的3名同学中女同学的人数,求随机变量X的分布列和数学期望.16.解:(1)设“选出的3名同学是来自互不相同的学院”为事件A,则P(A)=C13·C27+C03·C37C310=4960,所以选出的3名同学是来自互不相同学院的概率为49 60 .(2)随机变量X的所有可能值为0,1,2,3.P(X=k)=C k4·C3-k6C310(k=0,1,2,3),所以随机变量X的分布列是随机变量X 的数学期望E (X )=0×16+1×12+2×310+3×130=65.K5 相互对立事件同时发生的概率17.K5、K6 甲乙两人进行围棋比赛,约定先连胜两局者直接赢得比赛,若赛完5局仍未出现连胜,则判定获胜局数多者赢得比赛.假设每局甲获胜的概率为23,乙获胜的概率为13,各局比赛结果相互独立. (1)求甲在4局以内(含4局)赢得比赛的概率;(2)记X 为比赛决出胜负时的总局数,求X 的分布列和均值(数学期望). 17.解: 用A 表示“甲在4局以内(含4局)赢得比赛”,A k 表示“第k 局甲获胜”,B k 表示“第k 局乙获胜”,则P (A k )=23,P (B k )=13,k =1,2,3,4,5.(1)P (A )=P (A 1A 2)+P (B 1A 2A 3)+P (A 1B 2A 3A 4) =P (A 1)P (A 2)+P (B 1)P (A 2)P (A 3)+P (A 1)P (B 2)P (A 3)P (A 4)=⎝ ⎛⎭⎪⎫232+13×⎝ ⎛⎭⎪⎫232+23×13×⎝ ⎛⎭⎪⎫232=5681. (2)X 的可能取值为2,3,4,5.P (X =2)=P (A 1A 2)+P (B 1B 2)=P (A 1)P (A 2)+P (B 1)P (B 2)=59,P (X =3)=P (B 1A 2A 3)+P (A 1B 2B 3)= P (B 1)P (A 2)P (A 3)+P (A 1)P (B 2)P (B 3)=29,P (X =4)=P (A 1B 2A 3A 4)+P (B 1A 2B 3B 4)=P (A 1)P (B 2)P (A 3)P (A 4)+P (B 1)P (A 2)P (B 3)·P (B 4)=1081,P (X =5)=1-P (X =2)-P (X =3)-P (X =4)=881.故X 的分布列为EX =2×59+3×29+4×1081+5×881=22481.16.K5、K6 李明在10场篮球比赛中的投篮情况统计如下(假设各场比赛相互独立):(1)从上述比赛中随机选择一场,求李明在该场比赛中投篮命中率超过0.6的概率;(2)从上述比赛中随机选择一个主场和一个客场,求李明的投篮命中率一场超过0.6,一场不超过0.6的概率;(3)记x为表中10个命中次数的平均数,从上述比赛中随机选择一场,记X 为李明在这场比赛中的命中次数,比较EX与x的大小.(只需写出结论) 16.解:(1)根据投篮统计数据,在10场比赛中,李明投篮命中率超过0.6的有5场,分别是主场2,主场3,主场5,客场2,客场4.所以在随机选择的一场比赛中,李明的投篮命中率超过0.6的概率是0.5.(2)设事件A为“在随机选择的一场主场比赛中,李明的投篮命中率超过0.6”,事件B为“在随机选择的一场客场比赛中,李明的投篮命中率超过0.6”,事件C为“在随机选择的一个主场和一个客场中,李明的投篮命中率一场超过0.6,一场不超过0.6”.则C=AB∪AB,A,B相互独立.根据投篮统计数据,P(A)=35,P(B)=25.故P(C)=P(AB)+P(AB)=35×35+25×25=13 25 .所以,在随机选择的一个主场和一个客场中,李明的投篮命中率一场超过0.6,一场不超过0.6的概率为13 25 .(3)EX=x-.17.I2、K5随机观测生产某种零件的某工厂25名工人的日加工零件数(单位:件),获得数据如下:30,42,41,36,44,40,37,37,25,45,29,43,31,36,49,34,33,43,38,42,32,34,46,39,36.根据上述数据得到样本的频率分布表如下:(1)确定样本频率分布表中n1,n2,f1和f2的值;(2)根据上述频率分布表,画出样本频率分布直方图;(3)根据样本频率分布直方图,求在该厂任取4人,至少有1人的日加工零件数落在区间(30,35]的概率.20.K1、K5、K6、K8、K9计划在某水库建一座至多安装3台发电机的水X(年入流量:一年内上游来水与电站,过去50年的水文资料显示,水年入流量....库区降水之和,单位:亿立方米)都在40以上,其中,不足80的年份有10年,不低于80且不超过120的年份有35年,超过120的年份有5年,将年入流量在以上三段的频率作为相应段的概率,并假设各年的年入流量相互独立.有1年的年入流量超过120的概率.(1)求未来4年中,至多..(2)水电站希望安装的发电机尽可能运行,但每年发电机最多可运行台数受年入流量X限制,并有如下关系:该台年亏损800万元,欲使水电站年总利润的均值达到最大,应安装发电机多少台?20.解:(1)依题意,p 1=P (40<X <80)=1050=0.2,p 2=P (80≤X ≤120)=3550=0.7, p 3=P (X >120)=550=0.1.由二项分布得,在未来4年中至多有1年的年入流量超过120的概率为p =C 04(1-p 3)4+C 14(1-p 3)3p 3=0.94+4×0.93×0.1=0.947 7.(2)记水电站年总利润为Y (单位:万元). ①安装1台发电机的情形.由于水库年入流量总大于40,故一台发电机运行的概率为1,对应的年利润Y =5000,E (Y )=5000×1=5000.②安装2台发电机的情形.依题意,当40<X <80时,一台发电机运行,此时Y =5000-800=4200,因此P (Y =4200)=P (40<X <80)=p 1=0.2;当X ≥80时,两台发电机运行,此时Y =5000×2=10 000,因此P (Y =10 000)=P (X ≥80)= p 2+p 3=0.8.由此得Y 的分布列如下:所以,E (Y )③安装3台发电机的情形.依题意,当40<X <80时,一台发电机运行,此时Y =5000-1600=3400,因此P (Y =3400)=P (40<X <80)=p 1=0.2;当80≤X ≤120时,两台发电机运行,此时Y =5000×2-800=9200,因此P (Y =9200)=P (80≤X ≤120)=p 2=0.7;当X >120时,三台发电机运行,此时Y =5000×3=15 000,因此P (Y =15 000)=P (X >120)=p 3=0.1.由此得Y 的分布列如下:所以,E(Y)综上,欲使水电站年总利润的均值达到最大,应安装发电机2台.21.K6、K5、K9随机将1,2,…,2n(n∈N*,n≥2)这2n个连续正整数分成A,B两组,每组n个数.A组最小数为a1,最大数为a2;B组最小数为b1,最大数为b2.记ξ=a2-a1,η=b2-b1.(1)当n=3时,求ξ的分布列和数学期望;(2)令C表示事件“ξ与η的取值恰好相等”,求事件C发生的概率P(C);(3)对(2)中的事件C,C-表示C的对立事件,判断P(C)和P(C-)的大小关系,并说明理由.21.解:(1)当n=3时,ξ的所有可能取值为2,3,4,5.将6个正整数平均分成A,B两组,不同的分组方法共有C36=20(种),所以ξ的分布列为:Eξ=2×15+3×310+4×310+5×15=72.(2)ξ和η恰好相等的所有可能取值为n-1,n,n+1,…,2n-2. 又ξ和η恰好相等且等于n-1时,不同的分组方法有2种;ξ和η恰好相等且等于n 时,不同的分组方法有2种;ξ和η恰好相等且等于n +k (k =1,2,…,n -2)(n ≥3)时,不同的分组方法有2C k2k 种.所以当n =2时,P (C )=46=23,当n ≥3时,P (C )=2⎝⎛⎭⎫2+∑n -2k =1C k 2kC n2n. (3)由(2)得,当n =2时,P (C )=13,因此P (C )>P (C ).而当n ≥3时,P (C )<P (C ).理由如下:P (C )<P (C )等价于4(2+∑n -2k =1C k 2k )<C n2n ,①用数学归纳法来证明:(i)当n =3时,①式左边=4(2+C 12)=4(2+2)=16,①式右边=C 36=20,所以①式成立.(ii)假设n =m (m ≥3)时①式成立,即4⎝⎛⎭⎫2+∑m -2k =1C k 2k <C m 2m 成立, 那么,当n =m +1时,左边=4⎝⎛⎭⎫2+∑m +1-2k =1C k 2k =4⎝⎛⎭⎫2+∑m -2k =1C k 2k +4C m -12(m -1)<C m 2m +4C m -12(m -1)=(2m )!m !m !+4·(2m -2)!(m -1)!(m -1)!=(m +1)2(2m )(2m -2)!(4m -1)(m +1)!(m +1)!<(m +1)2(2m )(2m -2)!(4m )(m +1)!(m +1)!=C m +12(m +1)· 2(m +1)m (2m +1)(2m -1)<C m +12(m +1)=右边,即当n=m+1时,①式也成立.综合(i)(ii)得,对于n≥3的所有正整数,都有P(C)<P(C)成立.18.I2、K5、K6一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14所示.图14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).18.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(A)=(0.006+0.004+0.002)×50=0.6,1P(A)=0.003×50=0.15,2P(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)=C0·(1-0.6)3=0.064,3P(X=1)=C1·0.6(1-0.6)2=0.288,3P(X=2)=C2·0.62(1-0.6)=0.432,3P(X=3)=C3·0.63=0.216.3X的分布列为因为X~B(3,D(X)=3×0.6×(1-0.6)=0.72.20.K5、K8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.20.解:记A1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)因为P(B)=0.6,P(C)=0.4,P(A i)=C i2×0.52,i=0,1,2,所以P(D)=P(A1·B·C+A2·B+A2·B·C)=P(A·B·C)+P(A2·B)+P(A2·B·C)=1P(A)P(B)P(C)+P(A2)P(B)+P(A2)P(B)P(C)=10.31.(2)X的可能取值为0,1,2,3,4,其分布列为P(X=0)=P(B·A·C)=P(B)P(A0)P(C)=(1-0.6)×0.52×(1-0.4)=0.06,P(X=1)=P(B·A·C+B·A0·C+B·A1·C)=P(B)P(A)P(C)+P(B)P(A0)P(C)+P(B)P(A1)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=4)=P(A2·B·C)=P(A2)P(B)P(C)=0.52×0.6×0.4=0.06,P(X=3)=P(D)-P(X=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,所以EX=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=2.17.K1,K5,K6,K8一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12,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?(3)玩过这款游戏的许多人都发现,若干盘游戏后,与最初的分数相比,分数没有增加反而减少了.请运用概率统计的相关知识分析分数减少的原因.17.解:(1)X可能的取值为10,20,100,-200.根据题意,有P (X =10)=C 13×⎝ ⎛⎭⎪⎫121×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-122=38,P (X =20)=C 23×⎝ ⎛⎭⎪⎫122×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-121=38,P (X =100)=C 33×⎝ ⎛⎭⎪⎫123×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-120=18,P (X =-200)=C 03×⎝ ⎛⎭⎪⎫120×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-123=18.所以X 的分布列为:(2)设“第i 盘游戏没有出现音乐”为事件A i (i =1,2,3),则P (A 1)=P (A 2)=P (A 3)=P (X =-200)=18.所以“三盘游戏中至少有一盘出现音乐”的概率为1-P (A 1A 2A 3)=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫183=1-1512=511512.因此,玩三盘游戏至少有一盘出现音乐的概率是511512.(3)由(1)知,X 的数学期望为EX =10×38+20×38+100×18-200×18=-54.这表明,获得分数X 的均值为负.因此,多次游戏之后分数减少的可能性更大.K6 离散型随机变量及其分布列17.K5、K6 甲乙两人进行围棋比赛,约定先连胜两局者直接赢得比赛,若赛完5局仍未出现连胜,则判定获胜局数多者赢得比赛.假设每局甲获胜的概率为23,乙获胜的概率为13,各局比赛结果相互独立. (1)求甲在4局以内(含4局)赢得比赛的概率;(2)记X 为比赛决出胜负时的总局数,求X 的分布列和均值(数学期望). 17.解: 用A 表示“甲在4局以内(含4局)赢得比赛”,A k 表示“第k 局甲获胜”,B k 表示“第k 局乙获胜”,则P (A k )=23,P (B k )=13,k =1,2,3,4,5.(1)P (A )=P (A 1A 2)+P (B 1A 2A 3)+P (A 1B 2A 3A 4) =P (A 1)P (A 2)+P (B 1)P (A 2)P (A 3)+P (A 1)P (B 2)P (A 3)P (A 4)=⎝ ⎛⎭⎪⎫22+13×⎝ ⎛⎭⎪⎫22+23×13×⎝ ⎛⎭⎪⎫232=5681. (2)X 的可能取值为2,3,4,5.P (X =2)=P (A 1A 2)+P (B 1B 2)=P (A 1)P (A 2)+P (B 1)P (B 2)=59,P (X =3)=P (B 1A 2A 3)+P (A 1B 2B 3)= P (B 1)P (A 2)P (A 3)+P (A 1)P (B 2)P (B 3)=29,P (X =4)=P (A 1B 2A 3A 4)+P (B 1A 2B 3B 4)=P (A 1)P (B 2)P (A 3)P (A 4)+P (B 1)P (A 2)P (B 3)·P (B 4)=1081,P (X =5)=1-P (X =2)-P (X =3)-P (X =4)=881.故X 的分布列为EX =2×59+3×29+4×1081+5×881=22481.16.K5、K6 李明在10场篮球比赛中的投篮情况统计如下(假设各场比赛相互独立):(1)从上述比赛中随机选择一场,求李明在该场比赛中投篮命中率超过0.6的概率;(2)从上述比赛中随机选择一个主场和一个客场,求李明的投篮命中率一场超过0.6,一场不超过0.6的概率;(3)记x 为表中10个命中次数的平均数,从上述比赛中随机选择一场,记X 为李明在这场比赛中的命中次数,比较EX 与x 的大小.(只需写出结论)16.解:(1)根据投篮统计数据,在10场比赛中,李明投篮命中率超过0.6的有5场,分别是主场2,主场3,主场5,客场2,客场4.所以在随机选择的一场比赛中,李明的投篮命中率超过0.6的概率是0.5.(2)设事件A为“在随机选择的一场主场比赛中,李明的投篮命中率超过0.6”,事件B为“在随机选择的一场客场比赛中,李明的投篮命中率超过0.6”,事件C为“在随机选择的一个主场和一个客场中,李明的投篮命中率一场超过0.6,一场不超过0.6”.则C=AB∪AB,A,B相互独立.根据投篮统计数据,P(A)=35,P(B)=25.故P(C)=P(AB)+P(AB)=35×35+25×25=13 25 .所以,在随机选择的一个主场和一个客场中,李明的投篮命中率一场超过0.6,一场不超过0.6的概率为13 25 .(3)EX=x-.18.K2、K6、K8为回馈顾客,某商场拟通过摸球兑奖的方式对1000位顾客进行奖励,规定:每位顾客从一个装有4个标有面值的球的袋中一次性随机摸出2个球,球上所标的面值之和为该顾客所获的奖励额.(1)若袋中所装的4个球中有1个所标的面值为50元,其余3个均为10元,求:(i)顾客所获的奖励额为60元的概率;(ii)顾客所获的奖励额的分布列及数学期望.(2)商场对奖励总额的预算是60 000元,并规定袋中的4个球只能由标有面值10元和50元的两种球组成,或标有面值20元和40元的两种球组成.为了使顾客得到的奖励总额尽可能符合商场的预算且每位顾客所获的奖励额相对均衡,请对袋中的4个球的面值给出一个合适的设计,并说明理由.18.解:(1)设顾客所获的奖励额为X.(i)依题意,得P(X=60)=C11C13C24=12.即顾客所获的奖励额为60元的概率为1 2,(ii)依题意,得X的所有可能取值为20,60.P(X=60)=1 2,P(X=20)=C23C24=12,即X的分布列为所以顾客所获的奖励额的期望为E(X)=20×0.5+60×0.5=40(元).(2)根据商场的预算,每个顾客的平均奖励额为60元.所以,先寻找期望为60元的可能方案.对于面值由10元和50元组成的情况,如果选择(10,10,10,50)的方案,因为60元是面值之和的最大值,所以期望不可能为60元;如果选择(50,50,50,10)的方案,因为60元是面值之和的最小值,所以期望也不可能为60元,因此可能的方案是(10,10,50,50),记为方案1.对于面值由20元和40元组成的情况,同理可排除(20,20,20,40)和(40,40,40,20)的方案,所以可能的方案是(20,20,40,40),记为方案2.以下是对两个方案的分析:对于方案1,即方案(10,10,50,50),设顾客所获的奖励额为X1,则X1的分布列为X1的期望为E(X1)=20×16+60×23+100×16=60,X1的方差为D(X1)=(20-60)2×16+(60-60)2×23+(100-60)2×16=16003.对于方案2,即方案(20,20,40,40),设顾客所获的奖励额为X2,则X2的分布列为X2的期望为E(X2)=40×16+60×23+80×16=60,X2的方差为D(X2)=(40-60)2×16+(60-60)2×23+(80-60)2×16=4003.由于两种方案的奖励额的期望都符合要求,但方案2奖励额的方差比方案1的小,所以应该选择方案2.20.K1、K5、K6、K8、K9计划在某水库建一座至多安装3台发电机的水电站,过去50年的水文资料显示,水年入流量....X (年入流量:一年内上游来水与库区降水之和,单位:亿立方米)都在40以上,其中,不足80的年份有10年,不低于80且不超过120的年份有35年,超过120的年份有5年,将年入流量在以上三段的频率作为相应段的概率,并假设各年的年入流量相互独立.(1)求未来4年中,至多..有1年的年入流量超过120的概率. (2)水电站希望安装的发电机尽可能运行,但每年发电机最多可运行台数受年入流量X 限制,并有如下关系:该台年亏损800万元,欲使水电站年总利润的均值达到最大,应安装发电机多少台?20.解:(1)依题意,p 1=P (40<X <80)=1050=0.2,p 2=P (80≤X ≤120)=3550=0.7, p 3=P (X >120)=550=0.1.由二项分布得,在未来4年中至多有1年的年入流量超过120的概率为p =C 04(1-p 3)4+C 14(1-p 3)3p 3=0.94+4×0.93×0.1=0.947 7.(2)记水电站年总利润为Y (单位:万元). ①安装1台发电机的情形.由于水库年入流量总大于40,故一台发电机运行的概率为1,对应的年利润Y =5000,E (Y )=5000×1=5000.②安装2台发电机的情形.依题意,当40<X <80时,一台发电机运行,此时Y =5000-800=4200,因此P (Y =4200)=P (40<X <80)=p 1=0.2;当X ≥80时,两台发电机运行,此时Y=5000×2=10 000,因此P (Y =10 000)=P (X ≥80)= p 2+p 3=0.8.由此得Y 的分布列如下:所以,E (Y )③安装3台发电机的情形.依题意,当40<X <80时,一台发电机运行,此时Y =5000-1600=3400,因此P (Y =3400)=P (40<X <80)=p 1=0.2;当80≤X ≤120时,两台发电机运行,此时Y =5000×2-800=9200,因此P (Y =9200)=P (80≤X ≤120)=p 2=0.7;当X >120时,三台发电机运行,此时Y =5000×3=15 000,因此P (Y =15 000)=P (X >120)=p 3=0.1.由此得Y 的分布列如下:所以,E (Y )综上,欲使水电站年总利润的均值达到最大,应安装发电机2台. 17.K4、K6 某企业有甲、乙两个研发小组,他们研发新产品成功的概率分别为23和35.现安排甲组研发新产品A ,乙组研发新产品B .设甲、乙两组的研发相互独立.(1)求至少有一种新产品研发成功的概率.(2)若新产品A 研发成功,预计企业可获利润120万元;若新产品B 研发成功,预计企业可获利润100万元.求该企业可获利润的分布列和数学期望.17.解:记E ={甲组研发新产品成功},F ={乙组研发新产品成功},由题设知P (E )=23,P (E )=13,P (F )=35,P (F )=25,且事件E 与F ,E 与F ,E 与F ,E 与F 都相互独立.(1)记H ={至少有一种新产品研发成功},则H =E F ,于是P (H )=P (E )P (F )=13×25=215, 故所求的概率为P (H )=1-P (H )=1-215=1315.(2)设企业可获利润为X (万元),则X 的可能取值为0,100,120,220.因为P (X =0)=P (E F )=13×25=215,P (X =100)=P (E F )=13×35=15,P (X =120)=P (E F )=23×25=415,P (X =220)=P (EF )=23×35=25,故所求的分布列为数学期望为E (X )=0×215+100×15+120×415+220×25=300+480+132015=210015=140.12.K6 10件产品中有7件正品、3件次品,从中任取4件,则恰好取到1件次品的概率是________.12.12 由超几何分布的概率公式可得P (恰好取到一件次品)=C 13C 37C 410=12. 21.K6、K5、K9 随机将1,2,…,2n (n ∈N *,n ≥2)这2n 个连续正整数分成A ,B 两组,每组n 个数.A 组最小数为a 1,最大数为a 2;B 组最小数为b 1,最大数为b 2.记ξ=a 2-a 1,η=b 2-b 1.(1)当n =3时,求ξ的分布列和数学期望;(2)令C 表示事件“ξ与η的取值恰好相等”,求事件C 发生的概率P (C );(3)对(2)中的事件C,C-表示C的对立事件,判断P(C)和P(C-)的大小关系,并说明理由.21.解:(1)当n=3时,ξ的所有可能取值为2,3,4,5.将6个正整数平均分成A,B两组,不同的分组方法共有C36=20(种),所以ξ的分布列为:Eξ=2×15+3×310+4×310+5×15=72.(2)ξ和η恰好相等的所有可能取值为n-1,n,n+1,…,2n-2.又ξ和η恰好相等且等于n-1时,不同的分组方法有2种;ξ和η恰好相等且等于n时,不同的分组方法有2种;ξ和η恰好相等且等于n+k(k=1,2,…,n-2)(n≥3)时,不同的分组方法有2C k2k种.所以当n=2时,P(C)=46=23,当n≥3时,P(C)=2⎝⎛⎭⎫2+∑n-2k=1C k2kC n2n.(3)由(2)得,当n=2时,P(C)=13,因此P(C)>P(C).而当n≥3时,P(C)<P(C).理由如下:P (C )<P (C )等价于4(2+∑n -2k =1C k 2k )<C n2n ,①用数学归纳法来证明:(i)当n =3时,①式左边=4(2+C 12)=4(2+2)=16,①式右边=C 36=20,所以①式成立.(ii)假设n =m (m ≥3)时①式成立,即4⎝⎛⎭⎫2+∑m -2k =1C k 2k <C m 2m 成立, 那么,当n =m +1时,左边=4⎝⎛⎭⎫2+∑m +1-2k =1C k 2k =4⎝⎛⎭⎫2+∑m -2k =1C k 2k +4C m -12(m -1)<C m 2m +4C m -12(m -1)=(2m )!m !m !+4·(2m -2)!(m -1)!(m -1)!=(m +1)2(2m )(2m -2)!(4m -1)(m +1)!(m +1)!<(m +1)2(2m )(2m -2)!(4m )(m +1)!(m +1)!=C m +12(m +1)· 2(m +1)m (2m +1)(2m -1)<C m +12(m +1)=右边, 即当n =m +1时,①式也成立.综合(i)(ii)得,对于n ≥3的所有正整数,都有P (C )<P (C )成立.18.I2、K5、K6 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14所示.图14。
K 概率 K1 随事件的概率12.K1 从边长为1的正方形的中心和顶点这五点中,随机(等可能)取两点,则该两点间的距离为22的概率是________. 12.25 从边长为1的正方形的中心和顶点这五点中,随机选取两点,共有10种取法,该两点间的距离为22的有4种,所求事件的概率为 P =410=25.K2 古典概型15.K2 某艺校在一天的6节课中随机安排语文、数学、外语三门文化课和其他三门艺术课各1节,则在课表上的相邻两节文化课之间至少间隔1节艺术课的概率为________(用数字作答).15.15 6节课共有A 66=720种排法,相邻两节文化课间至少间隔1节艺术课排法有A 33A 34=144种排法,所以相邻两节文化课间至少间隔1节艺术课的概率为144720=15.18.K2 如图1-6,从A 1(1,0,0),A 2(2,0,0),B 1(0,1,0),B 2(0,2,0),C 1(0,0,1),C 2(0,0,2)这6个点中随机选取3个点.(1)求这3点与原点O 恰好是正三棱锥的四个顶点的概率; (2)求这3点与原点O 共面的概率.图1-618.解:从这6个点中随机选取3个点的所有可能结果是:x 轴上取2个点的有A 1A 2B 1,A 1A 2B 2,A 1A 2C 1,A 1A 2C 2,共4种; y 轴上取2个点的有B 1B 2A 1,B 1B 2A 2,B 1B 2C 1,B 1B 2C 2,共4种; z 轴上取2个点的有C 1C 2A 1,C 1C 2A 2,C 1C 2B 1,C 1C 2B 2,共4种;所选取的3个点在不同坐标轴上有A 1B 1C 1,A 1B 1C 2,A 1B 2C 1,A 1B 2C 2,A 2B 1C 1,A 2B 1C 2,A 2B 2C 1,A 2B 2C 2,共8种.因此,从这个6个点中随机选取3个点的所有可能结果共20种.(1)选取的这3个点与原点O 恰好是正三棱锥的四个顶点的所有可能结果有:A 1B 1C 1,A 2B 2C 2,共2种,因此,这3个点与原点O 恰好是正三棱锥的四个顶点的概率为P =220=110.(2)选取的这3个点与原点O 共面的所有可能结果有:A 1A 2B 1,A 1A 2B 2,A 1A 2C 1,A 1A 2C 2,B 1B 2A 1,B 1B 2A 2,B 1B 2C 1,B 1B 2C 2,C 1C 2A 1,C 1C 2A 2,C 1C 2B 1,C 1C 2B 2,共12种,因此,这3个点与原点O 共面的概率为P =1220=35.10.K2 袋中共有6个除了颜色外完全相同的球,其中有1个红球、2个白球和3个黑球.从袋中任取两球,两球颜色为一白一黑的概率等于( )A.15B.25C.35D.4510.B 用列举法可得:从袋中任取两球有15种取法,其中一白一黑共有6种取法,由等可能事件的概率公式可得p =615=25.15.I1、K2 某地区有小学21所,中学14所,大学7所,现采用分层抽样的方法从这些学校中抽取6所学校对学生进行视力调查.(1)求应从小学、中学、大学中分别抽取的学校数目;(2)若从抽取的6所学校中随机抽取2所学校做进一步数据分析, ①列出所有可能的抽取结果; ②求抽取的2所学校均为小学的概率.15.解:(1)从小学、中学、大学中分别抽取的学校数目为3,2,1.(2)①在抽取到的6所学校中,3所小学分别记为A 1,A 2,A 3,2所中学分别记为A 4,A 5,大学记为A 6,则抽取2所学校的所有可能结果为{A 1,A 2},{A 1,A 3},{A 1,A 4},{A 1,A 5},{A 1,A 6},{A 2,A 3},{A 2,A 4},{A 2,A 5},{A 2,A 6},{A 3,A 4},{A 3,A 5},{A 3,A 6},{A 4,A 5},{A 4,A 6},{A 5,A 6},共15种.②从6所学校中抽取的2所学校均为小学(记为事件B )的所有可能结果为{A 1,A 2},{A 1,A 3},{A 2,A 3},共3种.所以P (B )=315=15.18.K2、B10、I2 某花店每天以每枝5元的价格从农场购进若干枝玫瑰花,然后以每枝10元的价格出售.如果当天卖不完,剩下的玫瑰花作垃圾处理.(1)若花店一天购进17枝玫瑰花,求当天的利润y (单位:元)关于当天需求量n (单位:枝,n ∈N )的函数解析式;(2)花店记录了100天玫瑰花的日需求量(单位:枝),整理得下表:)的平均数;②若花店一天购进17枝玫瑰花,以100天记录的各需求量的频率作为各需求量发生的概率,求当天的利润不少于75元的概率.18.解:(1)当日需求量n ≥17时,利润y =85. 当日需求量n <17时,利润y =10n -85. 所以y 关于n 的函数解析式为y =⎩⎪⎨⎪⎧10n -85,n <17,85,n ≥17(n ∈N ).(2)①这100天中有10天的日利润为55元,20天的日利润为65元,16天的日利润为75元,54天的日利润为85元,所以这100天的日利润的平均数为1100(55×10+65×20+75×16+85×54)=76.4. ②利润不低于75元当且仅当日需求量不少于16枝.故当天的利润不少于75元的概率为p =0.16+0.16+0.15+0.13+0.1=0.7.17.I2、K2 某校100名学生期中考试语文成绩的频率分布直方图如图1-4所示,其中成绩分组区间是:.图1-4(1)求图中a 的值;(2)根据频率分布直方图,估计这100名学生语文成绩的平均分;(3)若这100名学生语文成绩某些分数段的人数(x )与数学成绩相应分数段的人数(y )之比如下表所示,求数学成绩在 在等差数列{a n }和等比数列{b n }中,a 1=b 1=1,b 4=8,{a n }的前10项和S 10=55.(1)求a n 和b n ;(2)现分别从{a n }和{b n }的前3项中各随机抽取一项,写出相应的基本事件,并求这两项的值相等的概率.17.解:(1)设{a n }的公差为d ,{b n }的公比为q .依题意得S 10=10+10×92d =55,b 4=q 3=8, 解得d =1,q =2, 所以a n =n ,b n =2n -1.(2)分别从{a n },{b n }的前3项中各随机抽取一项,得到的基本事件有9个:(1,1),(1,2),(1,4),(2,1),(2,2),(2,4),(3,1),(3,2),(3,4).符合题意的基本事件有2个:(1,1),(2,2). 故所求的概率P =29.6.K2 现有10个数,它们能构成一个以1为首项,-3为公比的等比数列,若从这10个数中随机抽取一个数,则它小于8的概率是________.6.35 本题考查等比数列的通项公式的运用以及古典概型的求解.解题突破口为等比数列通项公式的运用.由通项公式a n =1×(-3)n -1得,满足条件的数有1,-3,-33,-35,-37,-39,共6个,从而所求概率为P =35.19.I4、K2 电视传媒公司为了解某地区观众对某类体育节目的收视情况,随机抽取了100名观众进行调查,其中女性有55名.下面是根据调查结果绘制的观众日均收看该体育节目时间的频率分布直方图:图1-6将日均收看该体育节目时间不低于40分钟的观众称为“体育迷”,已知“体育迷”中有10名女性.(1)根据已知条件完成下面的2×2列联表,并据此资料你是否认为“体育迷”与性别有关?非体育迷体育迷 合计 男 女 合计(2)将日均收看该体育节目不低于50分钟的观众称为“超级体育迷”,已知“超级体育迷”中有2名女性,若从“超级体育迷”中任意选取2人,求至少有1名女性观众的概率.附:χ2=n n 11n 22-n 12n 212n 1+n 2+n +1n +2,P (χ2≥k )0.05 0.01 k3.8416.63519.解:(1)由频率分布直方图可知,在抽取的100人中,“体育迷”为25人,从而完成2×2列联表如下:非体育迷 体育迷 合计 男 30 15 45 女 45 10 55 合计7525100将2×2列联表中的数据代入公式计算,得χ2=n n 11n 22-n 12n 212n 1+n 2+n +1n +2=100×30×10-45×15275×25×45×55=10033≈3.030. 因为3.030<3.841,所以我们没有理由认为“体育迷”与性别有关.(2)由频率分布直方图可知,“超级体育迷”为5个,从而一切可能结果所组成的基本事件空间为Ω={(a 1,a 2),(a 1,a 3),(a 2,a 3),(a 1,b 1),(a 1,b 2),(a 2,b 1),(a 2,b 2),(a 3,b 1),(a 3,b 2),(b 1,b 2)}.其中a i 表示男性,i =1,2,3,b j 表示女性,j =1,2.Ω由10个基本事件组成,而且这些基本事件的出现是等可能的.用A 表示“任选2人中,至少有1人是女性”这一事件,则A ={(a 1,b 1),(a 1,b 2),(a 2,b 1),(a 2,b 2),(a 3,b 1),(a 3,b 2),(b 1,b 2)},事件A 由7个基本事件组成,因而P (A )=710.18.K2 袋中有五张卡片,其中红色卡片三张,标号分别为1,2,3;蓝色卡片两张,标号分别为1,2.(1)从以上五张卡片中任取两张,求这两张卡片颜色不同且标号之和小于4的概率; (2)向袋中再放入一张标号为0的绿色卡片,从这六张卡片中任取两张,求这两张卡片颜色不同且标号之和小于4的概率.18.解:(1)标号为1,2,3的三张红色卡片分别记为A ,B ,C ,标号为1,2的两张蓝色卡片分别记为D ,E .从五张卡片中任取两张的所有可能的结果为:(A ,B ),(A ,C ),(A ,D ),(A ,E ),(B ,C ),(B ,D ),(B ,E ),(C ,D ),(C ,E ),(D ,E ).共10种.由于每一张卡片被取到的机会均等,因此这些基本事件的出现是等可能的.从五张卡片中任取两张,这两张卡片颜色不同且它们的标号之和小于4的结果为:(A ,D ),(A ,E ),(B ,D ),共3种.所以这两张卡片颜色不同且它们的标号之和小于4的概率为310.(2)记F 为标号为0的绿色卡片,从六张卡片中任取两张的所有可能的结果为: (A ,B ),(A ,C ),(A ,D ),(A ,E ),(A ,F ),(B ,C ),(B ,D ),(B ,E ),(B ,F ),(C ,D ),(C ,E ),(C ,F ),(D ,E ),(D ,F ),(E ,F ),共15种.由于每一张卡片被取到的机会均等,因此这此基本事件的出现是等可能的.从六张卡片中任取两张,这两张卡片颜色不同且它们的标号之和小于4的结果为:(A ,D ),(A ,E ),(B ,D ),(A ,F ),(B ,F ),(C ,F ),(D ,F ),(E ,F ),共8种.所以这两张卡片颜色不同且它们的标号之和小于4的概率为815.19.I2、K2 假设甲乙两种品牌的同类产品在某地区市场上销售量相等,为了解它们的使用寿命,现从这两种品牌的产品中分别随机抽取100个进行测试,结果统计如下:图1-8(1)估计甲品牌产品寿命小于200小时的概率;(2)这两种品牌产品中,某个产品已使用了200小时,试估计该产品是甲品牌的概率. 19.解:(1)甲品牌产品寿命小于200小时的频率为5+20100=14,用频率估计概率,所以,甲品牌产品寿命小于200小时的概率为14.(2)根据抽样结果,寿命大于200小时的产品有75+70=145(个),其中甲品牌产品是75个,所以在样本中,寿命大于200小时的产品是甲品牌的频率是75145=1529,用频率估计概率,所以已使用了200小时的该产品是甲品牌的概率为1529. K3 几何概型11.K3 在长为12 cm 的线段AB 上任取一点C ,现作一矩形,邻边长分别等于线段AC ,CB 的长,则该矩形面积大于20 cm 2的概率为( )A.16B.13C.23D.4511.C 本小题主要考查几何概型.解题的突破口为弄清是长度之比、面积之比还是体积之比.令AC =x ,CB =12-x ,这时的面积为S =x (12-x ),根据条件S =x (12-x )>20⇒x 2-12x +20<0⇒2<x <10,矩形面积大于20 cm 2的概率P =10-212=23,故而答案为C.10.K3 如图1-3,在圆心角为直角的扇形OAB 中,分别以OA ,OB 为直径作两个半圆,在扇形OAB 内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率是( )图1-3A.12-1πB.1π C .1-2π D.2π10.C 如下图所示,不妨设扇形的半径为2a ,记两块白色区域的面积分别为S 1,S 2,两块阴影部分的面积分别为S 3,S 4,则S 1+S 2+S 3+S 4=S 扇形OAB =14π(2a )2=πa 2①,而S 1+S 3与S 2+S 3的和恰好为一个半径为a 的圆的面积,即S 1+S 3+S 2+S 3=πa 2②. 由①-②得S 3=S 4;又由图可知S 3=S 扇形EOD +S 扇形COD -S 正方形OEDC =12πa 2-a 2,所以S 阴影=πa 2-2a 2.故由几何概型概率公式可得,所求概率P =S 阴影S 扇形OAB =πa 2-2a 2πa 2=1-2π.故选C. 3.E5、K3 设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤2,0≤y ≤2表示的平面区域为D .在区域D 内随机取一个点,则此点到坐标原点的距离大于2的概率是( )A.π4B.π-22 C.π6 D.4-π43.D 本题考查了线性规划、圆的概念、圆的面积公式以及几何概型公式等基础知识. 如图所示,P =S 2S =S -S 1S =4-π4.K4 互斥事件有一个发生的概率17.K4 某超市为了解顾客的购物量及结算时间等信息,安排一名员工随机收集了在该超市购物的100位顾客的相关数据,如下表所示.(1)确定x ,y 的值,并估计顾客一次购物的结算时间的平均值;(2)求一位顾客一次购物的结算时间不超过...2分钟的概率.(将频率视为概率) 17.解:(1)由已知得25+y +10=55,x +30=45,所以x =15,y =20.该超市所有顾客一次购物的结算时间组成一个总体,所收集的100位顾客一次购物的结算时间可视为总体的一个容量为100的简单随机样本,顾客一次购物的结算时间的平均值可用样本平均数估计,其估计值为1×15+1.5×30+2×25+2.5×20+3×10100=1.9(分钟).(2)记A 为事件“一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟”,A 1,A 2,A 3分别表示事件“该顾客一次购物的结算时间为1分钟”,“该顾客一次购物的结算时间为1.5分钟”,“该顾客一次购物的结算时间为2分钟”.将频率视为概率得P (A 1)=15100=320,P (A 2)=30100=310,P (A 3)=25100=14. 因为A =A 1∪A 2∪A 3,且A 1,A 2,A 3是互斥事件,所以P (A )=P (A 1∪A 2∪A 3)=P (A 1)+P (A 2)+P (A 3)=320+310+14=710.故一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟的概率为710.18.K4、K5 甲、乙两人轮流投篮,每人每次投一球.约定甲先投且先投中者获胜,一直到有人获胜或每人都已投球3次时投篮结束.设甲每次投篮投中的概率为13,乙每次投篮投中的概率为12,且各次投篮互不影响.(1)求乙获胜的概率;(2)求投篮结束时乙只投了2个球的概率.18.解:设A k ,B k 分别表示甲、乙在第k 次投篮投中,则P (A k )=13,P (B k )=12(k =1,2,3).(1)记“乙获胜”为事件C ,由互斥事件有一个发生的概率与相互独立事件同时发生的概率计算公式知P (C )=P (A 1B 1)+P (A 1 B 1 A 2 B 2)+P (A 1 B 1 A 2 B 2 A 3 B 3)=P (A 1)P (B 1)+P (A 1)P (B 1)P (A 2)P (B 2)+P (A 1)P (B 1)P (A 2)P (B 2)P (A 3)P (B 3) =23×12+⎝ ⎛⎭⎪⎫232⎝ ⎛⎭⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎫233⎝ ⎛⎭⎪⎫123 =1327. (2)记“投篮结束时乙只投了2个球”为事件D ,则由互斥事件有一个发生的概率与相互独立事件同时发生的概率计算公式知P (D )=P (A 1 B 1 A 2 B 2)+P (A 1 B 1 A 2 B 2A 3)=P (A 1)P (B 1)P (A 2)P (B 2)+P (A 1)P (B 1)P (A 2)·P (B 2)P (A 3)=⎝ ⎛⎭⎪⎫232⎝ ⎛⎭⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎫232⎝ ⎛⎭⎪⎫122⎝ ⎛⎭⎪⎫13=427. K5 相互对立事件同时发生的概率20.K5 乒乓球比赛规则规定:一局比赛,双方比分在10平前,一方连续发球2次后,对方再连续发球2次,依次轮换.每次发球,胜方得1分,负方得0分.设在甲、乙的比赛中,每次发球,发球方得1分的概率为0.6,各次发球的胜负结果相互独立.甲、乙的一局比赛中,甲先发球.(1)求开始第4次发球时,甲、乙的比分为1比2的概率; (2)求开始第5次发球时,甲得分领先的概率.20.解:记A i 表示事件:第1次和第2次这两次发球,甲共得i 分,i =0,1,2;B i 表示事件:第3次和第4次这两次发球,甲共得i 分,i =0,1,2; A 表示事件:第3次发球,甲得1分;B 表示事件:开始第4次发球时,甲、乙的比分为1比2;C 表示事件:开始第5次发球时,甲得分领先.(1)B =A 0·A +A 1·A ,P (A )=0.4,P (A 0)=0.42=0.16, P (A 1)=2×0.6×0.4=0.48, P (B )=P (A 0·A +A 1·A )=P (A 0·A )+P (A 1·A ) =P (A 0)P (A )+P (A 1)P (A ) =0.16×0.4+0.48×(1-0.4) =0.352.(2)P (B 0)=0.62=0.36,P (B 1)=2×0.4×0.6=0.48,P (B 2)=0.42=0.16,P (A 2)=0.62=0.36.C =A 1·B 2+A 2·B 1+A 2·B 2 P (C )=P (A 1·B 2+A 2·B 1+A 2·B 2)=P (A 1·B 2)+P (A 2·B 1)+P (A 2·B 2) =P (A 1)P (B 2)+P (A 2)P (B 1)+P (A 2)P (B 2)=0.48×0.16+0.36×0.48+0.36×0.16 =0.307 2.18.K4、K5 甲、乙两人轮流投篮,每人每次投一球.约定甲先投且先投中者获胜,一直到有人获胜或每人都已投球3次时投篮结束.设甲每次投篮投中的概率为13,乙每次投篮投中的概率为12,且各次投篮互不影响.(1)求乙获胜的概率;(2)求投篮结束时乙只投了2个球的概率.18.解:设A k ,B k 分别表示甲、乙在第k 次投篮投中,则P (A k )=13,P (B k )=12(k =1,2,3).(1)记“乙获胜”为事件C ,由互斥事件有一个发生的概率与相互独立事件同时发生的概率计算公式知P (C )=P (A 1B 1)+P (A 1 B 1 A 2 B 2)+P (A 1 B 1 A 2 B 2 A 3 B 3)=P (A 1)P (B 1)+P (A 1)P (B 1)P (A 2)P (B 2)+P (A 1)P (B 1)P (A 2)P (B 2)P (A 3)P (B 3) =23×12+⎝ ⎛⎭⎪⎫232⎝ ⎛⎭⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎫233⎝ ⎛⎭⎪⎫123 =1327. (2)记“投篮结束时乙只投了2个球”为事件D ,则由互斥事件有一个发生的概率与相互独立事件同时发生的概率计算公式知P (D )=P (A 1 B 1 A 2 B 2)+P (A 1 B 1 A 2 B 2A 3)=P (A 1)P (B 1)P (A 2)P (B 2)+P (A 1)P (B 1)P (A 2)·P (B 2)P (A 3)=⎝ ⎛⎭⎪⎫232⎝ ⎛⎭⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎫232⎝ ⎛⎭⎪⎫122⎝ ⎛⎭⎪⎫13=427. K6 离散型随机变量及其分布列22.K6 设ξ为随机变量.从棱长为1的正方体的12条棱中任取两条,当两条棱相交时,ξ=0;当两条棱平行时,ξ的值为两条棱之间的距离;当两条棱异面时,ξ=1.(1)求概率P (ξ=0);(2)求ξ的分布列,并求其数学期望E (ξ).22.解:(1)若两条棱相交,则交点必为正方体8个顶点中的1个,过任意1个顶点恰有3条棱,所以共有8C 23对相交棱,因此P (ξ=0)=8C 23C 212=8×366=411.(2)若两条棱平行,则它们的距离为1或2,其中距离为2的共有6对, 故P (ξ=2)=6C 212=111,于是P (ξ=1)=1-P (ξ=0)-P (ξ=2)=1-411-111=611,所以随机变量ξ的分布列是因此E (x )K7 条件概率与事件的独立性 K8 离散型随机变量的数字特征与正态分布17.K8、I1、I2 近年来,某市为了促进生活垃圾的分类处理,将生活垃圾分为厨余垃圾、可回收物和其他垃圾三类,并分别设置了相应的垃圾箱.为调查居民生活垃圾分类投放情况,现随机抽取了该市三类垃圾箱中总计1 000吨生活垃圾,数据统计如下(单位:吨):(1)(2)试估计生活垃圾投放错误的概率;(3)假设厨余垃圾在“厨余垃圾”箱、“可回收物”箱、“其他垃圾”箱的投放量分别为a ,b ,c ,其中a >0,a +b +c =600.当数据a ,b ,c 的方差s 2最大时,写出a ,b ,c 的值(结论不要求证明),并求此时s 2的值.注:s 2=1n,其中x 为数据x 1,x 2,…,x n 的平均数17.解:(1)厨余垃圾投放正确的概率约为 “厨余垃圾”箱里厨余垃圾量厨余垃圾总量=400400+100+100=23.(2)设生活垃圾投放错误为事件A ,则事件A 表示生活垃圾投放正确.事件A 的概率约为“厨余垃圾”箱里厨余垃圾量、“可回收物”箱里可回收物量与“其他垃圾”箱里其他垃圾量的总和除以生活垃圾总量,即P (A )约为400+240+601000=0.7,所以P (A )约为1-0.7=0.3.(3)当a =600,b =c =0时,s 2取得最大值. 因为x =13(a +b +c )=200, 所以s 2=13=80 000.K9 单元综合17.K9 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 和系统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)求系统A 在3次相互独立的检测中不发生故障的次数大于发生故障的次数的概率. 17.解:(1)设“至少有一个系统不发生故障”为事件C ,那么1-P (C )=1-110·p =4950. 解得p =15.(2)设“系统A 在3次相互独立的检测中不发生故障的次数大于发生故障的次数”为事件D ,那么P (D )=C 23110·⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1102+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1103=9721000=243250. 答:系统A 在3次相互独立的检测中不发生故障的次数大于发生故障的次数的概率为243250.。
数学K单元概率K1 随事件的概率18.K1,K6,K8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,续保人本年度的保费与其上年度出险次数的关联如下: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:(1)记A为事件“一续保人本年度的保费不高于基本保费”,求P(A)的估计值;(2)记B为事件“一续保人本年度的保费高于基本保费但不高于基本保费的160%”,求P(B)的估计值;(3)求续保人本年度平均保费的估计值.18.解:(1)事件A发生当且仅当一年内出险次数小于2.由所给数据知,一年内出险次数小于2的频率为60+50200=0.55,故P(A)的估计值为0.55.(2)事件B 发生当且仅当一年内出险次数大于1且小于4.由所给数据知,一年内出险次数大于1且小于4的频率为30+30200=0.3,故P (B )的估计值为0.3.(3)由所给数据得调查的200名续保人的平均保费为0.85a ×0.30+a ×0.25+1.25a ×0.15+1.5a ×0.15+1.75a ×0.10+2a ×0.05=1.192 5a .因此,续保人本年度平均保费的估计值为1.192 5a .K2 古典概型3.K2 为美化环境,从红、黄、白、紫4种颜色的花中任选2种花种在一个花坛中,余下的2种花种在另一个花坛中,则红色和紫色的花不在同一花坛的概率是( )A.13B.12C.23D.563.C 从4种颜色的花中任选2种种在一个花坛中,余下2种种在另一个花坛中,有6种种法,其中红色和紫色的花在一个花坛的种法有2种,故所求概率P =46=23.5.K2小敏打开计算机时,忘记了开机密码的前两位,只记得第一位是M,I,N中的一个字母,第二位是1,2,3,4,5中的一个数字,则小敏输入一次密码能够成功开机的概率是( )A.815B.18C.115D.1305.C 由古典概型公式得所求概率P=1×13×5=115.6.J2,K2从甲、乙等5名学生中随机选出2人,则甲被选中的概率为( )A.15B.25C.825D.9 256.B 甲被选中的概率为C14C25=25.7.K2、K4将一颗质地均匀的骰子(一种各个面上分别标有1,2,3,4,5,6个点的正方体玩具)先后抛掷2次,则出现向上的点数之和小于10的概率是________.7.56本题为古典概型,基本事件共有36个,点数之和大于等于10的有(4,6),(5,5),(5,6),(6,6),(6,5),(6,4),共计6个基本事件,故点数之和小于10的有30个基本事件,所求概率为5 6 .11.K2某食堂规定,每份午餐可以在四种水果中任选两种,则甲、乙两同学各自所选的两种水果相同的概率为________.11.1将四种水果每两种分为一组,有C24=6(种)方法,则甲、乙两位同学各自所选的两种水果相同的概率为1 6 .13.J1,K2从2,3,8,9中任取两个不同的数字,分别记为a,b,则logab为整数的概率是________.13.16由题意可知,(a,b)可能的情况有(2,3),(2,8),(2,9),(3,2),(3,8),(3,9),(8,2),(8,3),(8,9),(9,2),(9,3),(9,8),共12种情况,其中只有(2,8),(3,9)满足题意,故所求概率为212=16.16.K2某儿童乐园在“六一”儿童节推出了一项趣味活动.参加活动的儿童需转动如图14所示的转盘两次,每次转动后,待转盘停止转动时,记录指针所指区域中的数.设两次记录的数分别为x,y.奖励规则如下:①若xy≤3,则奖励玩具一个;②若xy≥8,则奖励水杯一个;③其余情况奖励饮料一瓶.假设转盘质地均匀,四个区域划分均匀.小亮准备参加此项活动.(1)求小亮获得玩具的概率;(2)请比较小亮获得水杯与获得饮料的概率的大小,并说明理由.图1416.解:用数对(x,y)表示儿童参加活动时先后记录的数,则基本事件空间Ω与点集S={(x,y)|x∈N,y∈N,1≤x≤4,1≤y≤4}一一对应.因为S中元素的个数是4×4=16,所以基本事件总数n=16.(1)记“xy≤3”为事件A,则事件A包含的基本事件共5个,即(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(3,1),所以P(A)=516,即小亮获得玩具的概率为516.(2)记“xy≥8”为事件B,“3<xy<8”为事件C,则事件B包含的基本事件共6个,即(2,4),(3,3),(3,4),(4,2),(4,3),(4,4),所以P(B)=616=38.事件C包含的基本事件共5个,即(1,4),(2,2),(2,3),(3,2),(4,1),所以P(C)=5 16 .因为38>5 16,所以小亮获得水杯的概率大于获得饮料的概率.04 “计数原理与概率”模块(1)已知(1+2x)4(1-x2)3=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,求a2的值.(2)设袋中共有8个球,其中3个白球、5个红球,从袋中随机取出3个球,求至少有1个白球的概率.解:(1)因为(1+2x)4二项展开式的通项为C r4(2x)r,r=0,1,2,3,4.(1-x2)3二项展开式的通项为C r3(-x2)r,r=0,1,2,3.所以a2=C24·22·C03+C04·C13·(-1)=21.(2)从袋中取出3个球,总的取法有C38=56(种);其中都是红球的取法有C35=10(种).因此,从袋中取出3个球至少有1个白球的概率是1-C 35C 38=2328.K3 几何概型8.K3 某路口人行横道的信号灯为红灯和绿灯交替出现,红灯持续时间为40秒.若一名行人来到该路口遇到红灯,则至少需要等待15秒才出现绿灯的概率为( )A.710B.58C.38D.3108.B 至少需要等待15秒才出现绿灯的概率为40-1540=58.K4 互斥事件有一个发生的概率2.K4 甲、乙两人下棋,两人下成和棋的概率是12,甲获胜的概率是13,则甲不输的概率为( )A.56B.25 C.16 D.132.A 甲不输的概率P =13+12=56.7.K2、K4 将一颗质地均匀的骰子(一种各个面上分别标有1,2,3,4,5,6个点的正方体玩具)先后抛掷2次,则出现向上的点数之和小于10的概率是________.7.56本题为古典概型,基本事件共有36个,点数之和大于等于10的有(4,6),(5,5),(5,6),(6,6),(6,5),(6,4),共计6个基本事件,故点数之和小于10的有30个基本事件,所求概率为5 6 .19.B1,I2,K4某公司计划购买1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:图15记x表示1台机器在三年使用期内需更换的易损零件数,y表示1台机器在购买易损零件上所需的费用(单位:元),n表示购机的同时购买的易损零件数.(1)若n=19,求y与x的函数解析式;(2)若要求“需更换的易损零件数不大于n”的频率不小于0.5,求n的最小值;(3)假设这100台机器在购机的同时每台都购买19个易损零件,或每台都购买20个易损零件,分别计算这100台机器在购买易损零件上所需费用的平均数,以此作为决策依据,购买1台机器的同时应购买19个还是20个易损零件?19.解:(1)当x ≤19时,y =3800;当x >19时,y =3800+500(x -19)=500x -5700. 所以y 与x 的函数解析式为 y =⎩⎪⎨⎪⎧3800,x ≤19,500x -5700,x >19(x ∈N ). (2)由柱状图知,需更换的零件数不大于18的频率为0.46,不大于19的频率为0.7,故n 的最小值为19.(3)若每台机器在购机同时都购买19个易损零件,则这100台机器中有70台在购买易损零件上的费用为3800元,20台的费用为4300元,10台的费用为4800元,因此这100台机器在购买易损零件上所需费用的平均数为1100×(3800×70+4300×20+4800×10)=4000(元). 若每台机器在购机同时都购买20个易损零件,则这100台机器中有90台在购买易损零件上的费用为4000元,10台的费用为4500元,因此这100台机器在购买易损零件上所需费用的平均数为1100×(4000×90+4500×10)=4050(元). 比较两个平均数可知,购买1台机器的同时应购买19个易损零件.K5 相互对立事件同时发生的概率 K6 离散型随机变量及其分布列18.K1,K6,K8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,续保人本年度的保费与其上年度出险次数的关联如下: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:(1)记A为事件“一续保人本年度的保费不高于基本保费”,求P(A)的估计值;(2)记B为事件“一续保人本年度的保费高于基本保费但不高于基本保费的160%”,求P(B)的估计值;(3)求续保人本年度平均保费的估计值.18.解:(1)事件A发生当且仅当一年内出险次数小于2.由所给数据知,一年内出险次数小于2的频率为60+50200=0.55,故P(A)的估计值为0.55.(2)事件B发生当且仅当一年内出险次数大于1且小于4.由所给数据知,一年内出险次数大于1且小于4的频率为30+30200=0.3,故P(B)的估计值为0.3.(3)由所给数据得调查的200名续保人的平均保费为0.85a×0.30+a×0.25+1.25a×0.15+1.5a×0.15+1.75a×0.10+2a×0.05=1.192 5a.因此,续保人本年度平均保费的估计值为1.192 5a.K7 条件概率与事件的独立性K8 离散型随机变量的数字特征与正态分布18.K1,K6,K8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,续保人本年度的保费与其上年度出险次数的关联如下: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:(1)记A为事件“一续保人本年度的保费不高于基本保费”,求P(A)的估计值;(2)记B为事件“一续保人本年度的保费高于基本保费但不高于基本保费的160%”,求P(B)的估计值;(3)求续保人本年度平均保费的估计值.18.解:(1)事件A发生当且仅当一年内出险次数小于2.由所给数据知,一年内出险次数小于2的频率为60+50200=0.55,故P(A)的估计值为0.55.(2)事件B发生当且仅当一年内出险次数大于1且小于4.由所给数据知,一年内出险次数大于1且小于4的频率为30+30200=0.3,故P(B)的估计值为0.3.(3)由所给数据得调查的200名续保人的平均保费为0.85a×0.30+a×0.25+1.25a×0.15+1.5a×0.15+1.75a×0.10+2a×0.05=1.192 5a.因此,续保人本年度平均保费的估计值为1.192 5a.K9 单元综合3.若m∈(4,7),则直线y=kx+k与圆x2+y2+mx+4=0至少有一个交点的概率是( )A.15B.23C.35D.133.B 直线y =kx +k 即y =k (x +1),恒过定点M (-1,0),要使该直线与圆x 2+y 2+mx +4=0至少有一个交点,则点M 必须在圆内或圆上,∴(-1)2+0-m +4≤0,解得m ≥5①.∵x 2+y 2+mx +4=0表示圆,∴m 2+0-16>0,解得m >4或m <-4②.综合①②得m ≥5,又m ∈(4,7),故所求概率P =23.5.在2015年全国青运会火炬传递活动中,有编号分别为1,2,3,4,5的5名火炬手,若从中任选2名,则选出的火炬手的编号相连的概率为( )A.310B.58C.710D.255.D 基本事件总数为10,分别是{1,2},{1,3},{1,4},{1, 5},{2,3},{2,4},{2,5},{3,4},{3,5},{4,5},其中选出的火炬手的编号相连的有{1,2},{2,3},{3,4},{4,5},共4种,故选出的火炬手的编号相连的概率为25. 8. 设x ∈{-1,1},y ∈{-2,0,2},则以(x ,y )为坐标的点落在不等式x +2y ≥1所表示的平面区域内的概率为( )A.1B.1C.12D.348.C ∵x ∈{-1,1},y ∈{-2,0,2},∴对应的点的坐标为(-1,-2),(-1,0),(-1,2),(1,-2),(1,0),(1,2),共有6种结果.落在不等式x +2y ≥1所表示的平面区域内的点(x ,y )有:(-1,2),(1,2),(1,0),共3种结果.故所求概率P =36=12.。
数 学
K 单元 概率
K1 随事件的概率
18.K1,K6,K8 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,续保人本年度的保费与其上年度出险次数的关联如下:
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:
(1)记A 为事件“一续保人本年度的保费不高于基本保费”,求P (A )的估计值; (2)记B 为事件“一续保人本年度的保费高于基本保费但不高于基本保费的160%”,求
P (B )的估计值;
(3)求续保人本年度平均保费的估计值.
18.解:(1)事件A 发生当且仅当一年内出险次数小于2.由所给数据知,一年内出险次数小于2的频率为60+50
200
=0.55,故P (A )的估计值为0.55.
(2)事件B 发生当且仅当一年内出险次数大于1且小于4.由所给数据知,一年内出险次数大于1且小于4的频率为
30+30
200
=0.3,故P (B )的估计值为0.3. (3)由所给数据得
调查的200名续保人的平均保费为
0.85a ×0.30+a ×0.25+1.25a ×0.15+1.5a ×0.15+1.75a ×0.10+2a ×0.05=1.192 5a .
因此,续保人本年度平均保费的估计值为1.192 5a .
K2 古典概型
3.K2 为美化环境,从红、黄、白、紫4种颜色的花中任选2种花种在一个花坛中,余下的2种花种在另一个花坛中,则红色和紫色的花不在同一花坛的概率是( )
A.13
B.12
C.23
D.56
3.C 从4种颜色的花中任选2种种在一个花坛中,余下2种种在另一个花坛中,有6种种法,其中红色和紫色的花在一个花坛的种法有2种,故所求概率P =46=23
.
5.K2 小敏打开计算机时,忘记了开机密码的前两位,只记得第一位是M ,I ,N 中的一个字母,第二位是1,2,3,4,5中的一个数字,则小敏输入一次密码能够成功开机的概率是( )
A.
815 B.18 C.115 D.130
5.C 由古典概型公式得所求概率P =1×13×5=115.
6.J2,K2 从甲、乙等5名学生中随机选出2人,则甲被选中的概率为( ) A.15 B.25 C.
825 D.925
6.B 甲被选中的概率为C 1
4C 25=25
.
7.K2、K4 将一颗质地均匀的骰子(一种各个面上分别标有1,2,3,4,5,6个点的正方体玩具)先后抛掷2次,则出现向上的点数之和小于10的概率是________.
7.5
6 本题为古典概型,基本事件共有36个,点数之和大于等于10的有(4,6),(5,5),(5,6),(6,6),(6,5),(6,4),共计6个基本事件,故点数之和小于10的有30个基本事件,所求概率为5
6
.
11.K2 某食堂规定,每份午餐可以在四种水果中任选两种,则甲、乙两同学各自所选的两种水果相同的概率为________.
11.16
将四种水果每两种分为一组,有C 2
4=6(种)方法,则甲、乙两位同学各自所选的。