【配套K12】2018年高考数学总复习11.4热点专题__概率与统计中的热点问题演练提升同步测评文新
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热点探究训练(六) 概率与统计中的高考热点问题A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)1.(2017·揭阳模拟)为调查乘客的候车情况,公交公司在某站台的60名候车乘客中随机抽取15人,将他们的候车时间(单位:分钟)作为样本分成5组,如表所示:(1)估计这60(2)若从表中第三、四组的6人中随机抽取2人作进一步问卷调查,求抽到的两人恰好来自不同组的概率.(1)由题表可知:这15名乘客中候车时间少于10分钟的人数为8.2分 所以,这60名乘客中候车时间少于10分钟的人数大约为60×815=32(人).5分(2)设第三组的乘客为a ,b ,c ,d ,第四组的乘客为1,2.“抽到的两个人恰好来自不同的组”为事件A ,所得基本事件共有15种,即ab ,ac ,ad ,a 1,a 2,bc ,bd ,b 1,b 2,cd ,c 1,c 2,d 1,d 2,12.10分其中事件A 包含基本事件a 1,a 2,b 1,b 2,c 1,c 2,d 1,d 2,共8种. 由古典概型可得P (A )=815.12分2.柴静《穹顶之下》的播出,让大家对雾霾天气的危害有了更进一步的认识,对于雾霾天气的研究也渐渐活跃起来,某研究机构对春节燃放烟花爆竹的天数x 与雾霾天数y 进行统计分析,得出下表数据:(1)(2)请根据上表提供的数据,用最小二乘法求出y 关于x 的线性回归方程y ^=b ^x +a ^; (3)试根据(2)求出的线性回归方程,预测燃放烟花爆竹的天数为9的雾霾天数.⎝⎛⎭⎪⎫相关公式:b ^=∑ni =1x i y i -n x -y-∑ni =1x 2i -n x-2,a ^=y --b ^x -(1)散点图如图所示.4分(2)∑4i =1x i y i =4×2+5×3+7×5+8×6=106,x -=4+5+7+84=6,y -=2+3+5+64=4,∑4i =1x 2i =42+52+72+82=154,则b ^=∑4i =1x i y i -4x -y -∑4i =1x 2i -4x-2=106-4×6×4154-4×62=1,6分a ^=y --b ^x -=4-6=-2,故线性回归方程为y ^=b ^x +a ^=x -2.8分(3)由回归直线方程可以预测,燃放烟花爆竹的天数为9的雾霾天数为7.12分 3.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:【导学号:31222409】(1)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.融合指数在内的“省级卫视新闻台”记为A 1,A 2,A 3;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{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},共10个.3分其中,没有1家融合指数在内的基本事件是{B 1,B 2},共1个. 所以所求的概率P =1-110=910.7分(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=6.05.12分4.(2017·东北师大附中等校联考)甲、乙两位学生参加某项竞赛培训,在培训期间,他们参加的5项预赛成绩的茎叶图记录如下:图4(1)从甲、乙两人的成绩中各随机抽取一个,求甲的成绩比乙的成绩高的概率; (2)现要从中选派一人参加该项竞赛,从统计学的角度考虑,你认为选派哪位学生参加合适?并说明理由.(1)记甲被抽到的成绩为x ,乙被抽到的成绩为y ,用数对(x ,y )表示基本事件: (82,95),(82,75),(82,80),(82,90),(82,85),(82,95),(82,75),(82,80),(82,90),(82,85),(79,95),(79,75),(79,80),(79,90),(79,85),(95,95),(95,75),(95,80),(95,90),(95,85),(87,95),(87,75),(87,80),(87,90),(87,85),3分基本事件总数n =25,记“甲的成绩比乙的成绩高”为事件A ,事件A 包含的基本事件如下:(82,75),(82,80),(82,75),(82,80),(79,75),(95,75),(95,80),(95,90),(95,85),(87,75),(87,80),(87,85),5分事件A 包含的基本事件数m =12,所以P (A )=m n =1225.8分(2)派甲参赛比较合适.理由如下:x 甲=85,x 乙=85,s 2甲=31.6,s 2乙=50,10分因为x 甲=x 乙,s 2甲<s 2乙,所以甲的成绩较稳定,故派甲参赛比较合适.12分 5.已知向量a =(-2,1),b =(x ,y ).(1)若x ,y 分别表示将一枚质地均匀的正方体骰子(六个面的点数分别为1,2,3,4,5)先后抛掷两次时第一次、第二次出现的点数,求满足a·b =-1的概率;(2)若x ,y 在连续区间上取值,求满足a·b <0的概率. 【导学号:31222410】 (1)将一枚质地均匀的骰子先后抛掷两次,共有6×6=36个基本事件. 由a·b =-1,得2x -y =1.2分∴a·b =-1包含的基本事件为(1,1),(2,3),(3,5)共3种情形, 故P (a·b =-1)=336=112.5分(2)若x ,y 在连续区间上取值,则全部基本事件的结果为Ω={(x ,y )|1≤x ≤6,1≤y ≤6};满足a·b <0的基本事件的结果为A ={(x ,y )|1≤x ≤6,1≤y ≤6且-2x +y <0}.画出图形如图,8分正方形的面积为S 正方形=25,阴影部分的面积为S 阴影=25-12×2×4=21,故满足a·b <0的概率P =2125.12分6.(2017·西安模拟)为了解人们对于国家新颁布的“生育二胎放开”政策的热度,现在某市进行调查,随机抽调了50人,他们年龄的频数分布及支持“生育二胎”人数如下表:对“生育二胎放开”政策的支持度有差异;k =+++29+≈6.27<6.635,所以没有99%的把握认为以45岁为分界点对“生育二胎放开”政策的支持度有差异.5分(2)设年龄在[5,15)中支持“生育二胎”的4人分别为a ,b ,c ,d ,不支持“生育二胎”的人记为M ,则从年龄在[5,15)的被调查人中随机选取两人所有可能的结果有(a ,b ),(a ,c ),(a ,d ),(a ,M ),(b ,c ),(b ,d ),(b ,M ),(c ,d ),(c ,M ),(d ,M ).8分设“恰好这两人都支持“生育二胎”为事件A ,则事件A 所有可能的结果有(a ,b ),(a ,c ),(a ,d ),(b ,c ),(b ,d ),(c ,d ),所以P (A )=610=35.10分所以对年龄在[5,15)的被调查人中随机选取两人进行调查时,恰好这两人都支持“生育二胎”的概率为35.12分。
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概率与统计知识点与题型3.1。
1 —3.1.2随机事件的概率及概率的意义 1、基本概念:(1)必然事件:在条件S 下,一定会发生的事件,叫相对于条件S 的必然事件; (2)不可能事件:在条件S 下,一定不会发生的事件,叫相对于条件S 的不可能事件; (3)确定事件:必然事件和不可能事件统称为相对于条件S 的确定事件;(4)随机事件:在条件S 下可能发生也可能不发生的事件,叫相对于条件S 的随机事件; (5)频数与频率:在相同的条件S 下重复n 次试验,观察某一事件A 是否出现,称n 次试验中事件A 出现的次数nA 为事件A 出现的频数;称事件A 出现的比例fn(A)=n n A为事件A 出现的概率:对于给定的随机事件A ,如果随着试验次数的增加,事件A 发生的频率fn (A)稳定在某个常数上,把这个常数记作P (A ),称为事件A 的概率.(6)频率与概率的区别与联系:随机事件的频率,指此事件发生的次数nA 与试验总次数n 的比值n n A,它具有一定的稳定性,总在某个常数附近摆动,且随着试验次数的不断增多,这种摆动幅度越来越小。
我们把这个常数叫做随机事件的概率,概率从数量上反映了随机事件发生的可能性的大小。
频率在大量重复试验的前提下可以近似地作为这个事件的概率3.1.3 概率的基本性质 1、基本概念:(1)事件的包含、并事件、交事件、相等事件(2)若A ∩B 为不可能事件,即A ∩B=ф,那么称事件A 与事件B 互斥;(3)若A ∩B 为不可能事件,A ∪B 为必然事件,那么称事件A 与事件B 互为对立事件;(4)当事件A 与B 互斥时,满足加法公式:P (A ∪B )= P(A )+ P(B );若事件A 与B 为对立事件,则A ∪B 为必然事件,所以P(A ∪B )= P (A )+ P(B)=1,于是有P(A )=1—P(B )2、概率的基本性质:1)必然事件概率为1,不可能事件概率为0,因此0≤P(A)≤1;2)当事件A 与B 互斥时,满足加法公式:P (A ∪B )= P(A )+ P(B );3)若事件A 与B 为对立事件,则A ∪B 为必然事件,所以P(A ∪B)= P(A)+ P (B )=1,于是有P(A)=1-P(B);4)互斥事件与对立事件的区别与联系,互斥事件是指事件A 与事件B 在一次试验中不会同时发生,其具体包括三种不同的情形:(1)事件A 发生且事件B 不发生;(2)事件A 不发生且事件B 发生;(3)事件A 与事件B 同时不发生,而对立事件是指事件A 与事件B 有且仅有一个发生,其包括两种情形;(1)事件A 发生B 不发生;(2)事件B 发生事件A 不发生,对立事件互斥事件的特殊情形。
概率与统计热点一 常见概率模型的概率几何概型、古典概型、相互独立事件与互斥事件的概率、条件概率是高考的热点,几何概型主要以客观题考查,求解的关键在于找准测度(面积,体积或长度);相互独立事件,互斥事件常作为解答题的一问考查,也是进一步求分布列,期望与方差的基础,求解该类问题要正确理解题意,准确判定概率模型,恰当选择概率公式.【例1】现有4个人去参加某娱乐活动,该活动有甲、乙两个游戏可供参加者选择.为增加趣味性,约定:每个人通过掷一枚质地均匀的骰子决定自己去参加哪个游戏,掷出点数为1或2的人去参加甲游戏,掷出点数大于2的人去参加乙游戏. (1)求这4个人中恰有2人去参加甲游戏的概率;(2)求这4个人中去参加甲游戏的人数大于去参加乙游戏的人数的概率;(3)用X ,Y 分别表示这4个人中去参加甲、乙游戏的人数,记ξ=|X -Y |,求随机变量ξ的分布列.解 依题意,这4个人中,每个人去参加甲游戏的概率为13,去参加乙游戏的概率为23. 设“这4个人中恰有i 人去参加甲游戏”为事件A i (i =0,1,2,3,4). 则P (A i )=C i 4⎝⎛⎭⎪⎫13i ⎝ ⎛⎭⎪⎫234-i . (1)这4个人中恰有2人去参加甲游戏的概率 P (A 2)=C 24⎝⎛⎭⎪⎫132⎝ ⎛⎭⎪⎫232=827.(2)设“这4个人中去参加甲游戏的人数大于去参加乙游戏的人数”为事件B ,则B =A 3+A 4,且A 3与A 4互斥,∴P (B )=P (A 3+A 4)=P (A 3)+P (A 4)=C 34⎝ ⎛⎭⎪⎫133×23+C 44⎝ ⎛⎭⎪⎫134=19.(3)依题设,ξ的所有可能取值为0,2,4. 且A 1与A 3互斥,A 0与A 4互斥. 则P (ξ=0)=P (A 2)=827,P (ξ=2)=P (A 1+A 3)=P (A 1)+P (A 3) =C 14⎝⎛⎭⎪⎫131·⎝ ⎛⎭⎪⎫233+C 34⎝ ⎛⎭⎪⎫133×23=4081,P (ξ=4)=P (A 0+A 4)=P (A 0)+P (A 4) =C 04⎝⎛⎭⎪⎫234+C 44⎝ ⎛⎭⎪⎫134=1781.所以ξ的分布列是ξ 0 2 4 P82740811781【类题通法】(1)本题44人中恰有i 人参加甲游戏的概率P =C i 4⎝⎛⎭⎪⎫13i ⎝ ⎛⎭⎪⎫234-i ,这是本题求解的关键. (2)解题中常见的错误是不能分清事件间的关系,选错概率模型,特别是在第(3)问中,不能把ξ=0,2,4的事件转化为相应的互斥事件A i 的概率和.【对点训练】甲、乙两班进行消防安全知识竞赛,每班出3人组成甲乙两支代表队,首轮比赛每人一道必答题,答对则为本队得1分,答错或不答都得0分,已知甲队3人每人答对的概率分别为34,23,12,乙队每人答对的概率都是23,设每人回答正确与否相互之间没有影响,用ξ表示甲队总得分. (1)求ξ=2的概率;(2)求在甲队和乙队得分之和为4的条件下,甲队比乙队得分高的概率. 解 (1)ξ=2,则甲队有两人答对,一人答错,故P (ξ=2)=34×23×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+34×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23×12+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-34×23×12=1124;(2)设甲队和乙队得分之和为4为事件A ,甲队比乙队得分高为事件B .设乙队得分为η,则η~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫3,23.P (ξ=1)=34×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-34×23×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-34×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23×12=14,P (ξ=3)=34×23×12=14,P (η=1)=C 13·23·⎝⎛⎭⎪⎫132=29,P (η=2)=C 23·⎝ ⎛⎭⎪⎫232·13=49,P (η=3)=C 33⎝⎛⎭⎪⎫233=827,∴P (A )=P (ξ=1)P (η=3)+P (ξ=2)P (η=2)+P (ξ=3)·P (η=1) =14×827+1124×49+14×29=13, P (AB )=P (ξ=3)·P (η=1)=14×29=118, ∴所求概率为P (B|A )=P (AB )P (A )=11813=16.热点二 离散型随机变量的分布列、均值与方差离散型随机变量及其分布列、均值与方差及应用是数学高考的一大热点,每年均有解答题的考查,属于中档题.复习中应强化应用题目的理解与掌握,弄清随机变量的所有取值是正确列随机变量分布列和求均值与方差的关键,对概率模型的确定与转化是解题的基础,准确计算是解题的核心,在备考中强化解答题的规范性训练.【例2】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).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X 2 3 4 5 P59291081881E (X )=2×59+3×29+4×1081+5×881=22481.【类题通法】求离散型随机变量的均值和方差问题的一般步骤 第一步:确定随机变量的所有可能值; 第二步:求每一个可能值所对应的概率; 第三步:列出离散型随机变量的分布列; 第四步:求均值和方差;第五步:反思回顾.查看关键点、易错点和答题规范.【对点训练】为回馈顾客,某商场拟通过摸球兑奖的方式对1 000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: ①顾客所获的奖励额为60元的概率; ②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.解(1)设顾客所获的奖励额为X.①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 2.②依题意,得X的所有可能取值为20,60.P(X=60)=12,P(X=20)=C23C24=12,即X的分布列为X 20 60P 1212所以顾客所获的奖励额的数学期望为E(X)=20×12+60×12=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X120 60 100P 162316X1的数学期望为E(X1)=20×16+60×23+100×16=60(元),X1的方差为D(X1)=(20-60)2×16+(60-60)2×23+(100-60)2×16=1 6003.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X240 60 80P 162316X2的数学期望为E(X2)=40×16+60×23+80×16=60(元),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数学期望都符合要求,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.热点三概率与统计的综合应用概率与统计作为考查考生应用意识的重要载体,已成为近几年高考的一大亮点和热点.主要依托点是统计图表,正确认识和使用这些图表是解决问题的关键.复习时要在这些图表上下工夫,把这些统计图表的含义弄清楚,在此基础上掌握好样本特征数的计数方法、各类概率的计算方法及数学均值与方差的运算.【例3】2018年6月14日至7月15日,第21届世界杯足球赛将于俄罗斯举行,某大学为世界杯组委会招收志愿者,被招收的志愿者需参加笔试和面试,把参加笔试的40名大学生的成绩分组:第1组[75,80),第2组[80,85),第3组[85,90),第4组[90,95),第5组[95,100],得到的频率分布直方图如图所示:(1)分别求出成绩在第3,4,5组的人数;(2)现决定在笔试成绩较高的第3,4,5组中用分层抽样抽取6人进行面试.①已知甲和乙的成绩均在第3组,求甲或乙进入面试的概率;②若从这6名学生中随机抽取2名学生接受考官D的面试,设第4组中有X名学生被考官D面试,求X的分布列和数学期望.解(1)由频率分布直方图知:第3组的人数为5×0.06×40=12.第4组的人数为5×0.04×40=8.第5组的人数为5×0.02×40=4.(2)利用分层抽样,在第3组,第4组,第5组中分别抽取3人,2人,1人.①设“甲或乙进入第二轮面试”为事件A,则P(A)=1-C310C312=511,所以甲或乙进入第二轮面试的概率为5 11.②X的所有可能取值为0,1,2,P(X=0)=C24C26=25,P(X=1)=C12C14C26=815,P(X=2)=C22C26=115.所以X的分布列为X 012P 25815115E(X)=0×25+1×815+2×115=1015=23.【类题通法】本题将传统的频率分布直方图与分布列、数学期望相结合,立意新颖、构思巧妙.求解离散型随机变量的期望与频率分布直方图交汇题的“两步曲”:一是看图说话,即看懂频率分布直方图中每一个小矩形面积表示这一组的频率;二是活用公式,本题中X 服从超几何分布.【对点训练】某公司为了解用户对某产品的满意度,从A,B两地区分别随机调查了20个用户,得到用户对产品的满意度评分如下:A地区:6273819295857464537678869566977888827689B地区:7383625191465373648293486581745654766579(1)根据两组数据完成两地区用户满意度评分的茎叶图,并通过茎叶图比较两地区满意度评分的平均值及分散程度(不要求计算出具体值,给出结论即可);(2)根据用户满意度评分,将用户的满意度从低到高分为三个等级:满意度评分低于70分70分到89分不低于90分满意度等级不满意满意非常满意记事件C:“A评价结果相互独立.根据所给数据,以事件发生的频率作为相应事件发生的概率,求C的概率.解(1)两地区用户满意度评分的茎叶图如下通过茎叶图可以看出,A地区用户满意度评分的平均值高于B地区用户满意度评分的平均值;A地区用户满意度评分比较集中,B地区用户满意度评分比较分散.(2)记C A1表示事件:“A地区用户的满意度等级为满意或非常满意”;C A2表示事件:“A地区用户的满意度等级为非常满意”;C B1表示事件:“B地区用户的满意度等级为不满意”;C B2表示事件:“B地区用户的满意度等级为满意”,则C A1与C B1独立,C A2与C B2独立,C B1与C B2互斥,C=C B1C A1∪C B2C A2.P(C)=P(C B1C A1∪C B2C A2)=P(C B1C A1)+P(C B2C A2)=P (C B 1)P (C A 1)+P (C B 2)P (C A 2).由所给数据得C A 1,C A 2,C B 1,C B 2发生的频率分别为1620,420,1020,820,即P (C A 1)=1620,P (C A 2)=420,P (C B 1)=1020,P (C B 2)=820,故P (C )=1020×1620+820×420=0.48. 热点四 统计与统计案例能根据给出的线性回归方程系数公式求线性回归方程,了解独立性检验的基本思想、方法,在选择或填空题中常涉及频率分布直方图、茎叶图及样本的数字特征(如平均数、方差)的考查,解答题中也有所考查.【例4】从某居民区随机抽取10个家庭,获得第i 个家庭的月收入x i (单位:千元)与月储蓄y i (单位:千元)的数据资料,算得∑10i =1x i =80,∑10i =1y i =20,∑10i =1x i y i =184,∑10i =1x 2i =720. (1)求家庭的月储蓄y 对月收入x 的线性回归方程y ^=b ^x +a ^; (2)判断变量x 与y 之间是正相关还是负相关;(3)若该居民区某家庭月收入为7千元,预测该家庭的月储蓄. 附:线性回归方程y ^=b ^x +a ^中,b ^=,a ^=y -b ^ x ,其中x ,y 为样本平均值.解 (1)由题意知n =10,x =1n ∑n i =1x i =8010=8, y =1n ∑n i =1y i=2010=2,又l xx =∑ni =1x 2i -n x 2=720-10×82=80, l xy =∑ni =1x i y i -n x y =184-10×8×2=24, 由此得b^=l xy l xx=2480=0.3, a^=y -b ^x =2-0.3×8=-0.4,故所求线性回归方程为y ^=0.3x -0.4.(2)由于变量y 的值随x 值的增加而增加(b^=0.3>0),故x 与y 之间是正相关.(3)将x =7代入回归方程可以预测该家庭的月储蓄为y ^=0.3×7-0.4=1.7(千元).【类题通法】(1)分析两个变量的线性相关性,可通过计算相关系数r 来确定,r 的绝对值越接近于1,表明两个变量的线性相关性越强,r 的绝对值越接近于0,表明两变量线性相关性越弱.(2)求线性回归方程的关键是正确运用b^,a ^的公式进行准确的计算.【对点训练】4月23日是“世界读书日”,某中学在此期间开展了一系列的读书教育活动.为了解本校学生课外阅读情况,学校随机抽取了100名学生对其课外阅读时间进行调查.下面是根据调查结果绘制的学生日均课外阅读时间(单位:分钟)的频率分布直方图.若将日均课外阅读时间不低于60分钟的学生称为“读书迷”,低于60分钟的学生称为“非读书迷”.(1)根据已知条件完成下面2×2列联表,并据此判断是否有99%的把握认为“读书迷”与性别有关?非读书迷 读书迷总计 男 15 女 45 总计(2)将频率视为概率.1人,共抽取3次,记被抽取的3人中的“读书迷”的人数为X .若每次抽取的结果是相互独立的,求X 的分布列、期望E (X )和方差D (X ). 解 (1)完成2×2列联表如下:非读书迷 读书迷 总计 男 40 15 55 女 20 25 45 总计6040100K 2=100×(40×25-15×20)60×40×55×45≈8.249>6.635,故有99%的把握认为“读书迷”与性别有关. (2)将频率视为概率.则从该校学生中任意抽取1名学生恰为读书迷的概率P =25.由题意可知X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫3,25,P (X =i )=C i 3⎝ ⎛⎭⎪⎫25i ⎝ ⎛⎭⎪⎫353-i (i =0,1,2,3).X 的分布列为 X0 1 2 3 P27125 54125 36125 8125均值E (X )=np =3×25=65,方差D (X )=np (1-p )=3×25×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-25=1825.。
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第十三章概率与统计本章知识结构图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()(A)=()A card P A card =Ω包含基本事件数基本事件总数2、几何概型条件:每个事件都可以看作某几何区域Ω的子集A ,A 的几何度量(长度、面积、体积或时间)记为A μ。
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高考数学第18题(概率与统计)1、求等可能性事件、互斥事件和相互独立事件的概率解此类题目常应用以下知识:(1)等可能性事件(古典概型)的概率:P(A )=)()(I card A card =n m;等可能事件概率的计算步骤: 计算一次试验的基本事件总数n ;设所求事件A ,并计算事件A 包含的基本事件的个数m ; 依公式()mP A n =求值;答,即给问题一个明确的答复.(2)互斥事件有一个发生的概率:P(A +B )=P(A )+P (B ); 特例:对立事件的概率:P(A)+P(A )=P(A +A )=1。
(3)相互独立事件同时发生的概率:P(A ·B )=P (A )·P(B ); 特例:独立重复试验的概率:Pn(k )=kn k kn p p C --)1(.其中P 为事件A 在一次试验中发生的概率,此式为二项式[(1-P)+P ]n 展开的第k+1项. (4)解决概率问题要注意“四个步骤,一个结合”:求概率的步骤是:第一步,确定事件性质⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩等可能事件互斥事件 独立事件 n 次独立重复试验即所给的问题归结为四类事件中的某一种。
第二步,判断事件的运算⎧⎨⎩和事件积事件即是至少有一个发生,还是同时发生,分别运用相加或相乘事件.第三步,运用公式()()()()()()()()(1)k k n k n n m P A nP A B P A P B P A B P A P B P k C p p -⎧=⎪⎪⎪+=+⎨⎪⋅=⋅⎪=-⎪⎩等可能事件: 互斥事件: 独立事件: n 次独立重复试验:求解第四步,答,即给提出的问题有一个明确的答复。
专题11 概率和统计、算法一.基础题组1. 【2016高考天津文数】甲、乙两人下棋,两人下成和棋的概率是21,甲获胜的概率是31,则甲不输的概率为 (A )65 (B )52 (C )61 (D )31 【答案】A 【解析】试题分析:甲不输概率为115.236+=选A. 【考点】概率【名师点睛】概率问题的考查,侧重于对古典概型和对立事件的概率考查,属于简单题.运用概率加法的前提是事件互斥,不输包含赢与和,两种互斥,可用概率加法公式.对古典概型概率的考查,注重事件本身的理解,淡化计数方法.因此先明确所求事件本身的含义,然后利用枚举法、树形图解决计数问题,而当正面问题比较复杂时,往往采取计数其对立事件.2.【2007天津,文11】从一堆苹果中任取了20只,并得到它们的质量(单位:克)数据分布表如下:则这堆苹果中,质量不小于...120克的苹果数约占苹果总数的 %. 【答案】703.【2008天津,文11】一个单位共有职工200人,其中不超过45岁的有120人,超过45岁的有80人.为了调查职工的健康状况,用分层抽样的方法从全体职工中抽取一个容量为25的样本,应抽取超过45岁的职工________________人. 【答案】10【解析】依题意知抽取超过45岁的职工为258010200⨯=. 4.【2009天津,文6】阅读下面的程序框图,则输出的S 等于( )A.14B.20C.30D.55 【答案】C5.【2010天津,文3】阅读下边的程序框图,运行相应的程序,则输出s 的值为 ( )A .-1B .0C .1D .3 【答案】B【解析】s =1,i =1,s =1×(3-1)+1=3,i =2,s =4,i =3,s =1,i =4,s =0,i =5.故输出s 的值为0.6.【2017天津,文3】有5支彩笔(除颜色外无差别),颜色分别为红、黄、蓝、绿、紫.从这5支彩笔中任取2支不同颜色的彩笔,则取出的2支彩笔中含有红色彩笔的概率为 (A )45(B )35(C )25(D )15【答案】C【考点】古典概型【名师点睛】本题主要考查古典概型及其概率计算,属于基础题.解题时要准确理解题意,先要判断该概率模型是不是古典概型,然后找出随机事件A 包含的基本事件的个数和试验中基本事件的总数,代入公式()()n A P n Ω=即可得解. 7.【2017天津,文4】阅读右面的程序框图,运行相应的程序,若输入N 的值为19,则输出N的值为(A )0 (B )1 (C )2 (D )3【答案】C【解析】初始19N =,进入循环后N 的值依次为18,6,2N N N ===,结束循环,输出2N =,故选C .【考点】程序框图【名师点睛】识别算法框图和完善算法框图是近几年高考的重点和热点.对于此类问题:①要明确算法框图中的顺序结构、条件结构和循环结构;②要识别运行算法框图,理解框图解决的问题;③按照框图的要求一步一步进行循环,直到跳出循环体输出结果.近几年框图问题考查很活,常把框图的考查与函数、数列等知识相结合.8.【2010天津,文18】有编号为A 1,A 2,…,A 10的10个零件,测量其直径(单位:cm),得到下面数据:其中直径在区间1.48,1.52]内的零件为一等品.(1)从上述10个零件中,随机抽取一个,求这个零件为一等品的概率; (2)从一等品零件中,随机抽取2个. ①用零件的编号列出所有可能的抽取结果; ②求这2个零件直径相等的概率. 【答案】(1)35, (2) ①共有15种.②25所以P(B)=62155.9.【2011天津,文3】阅读右边的程序框图,运行相应的程序,若输入的值为-4,则输出y 的值为A.0.5B.1C.2D.410.【2011天津,文15】编号分别为1216,,,A A A 的16名篮球运动员在某次训练比赛中的得分记录如下:(Ⅰ)将得分在对应区间内的人数填入相应的空格: (Ⅱ)从得分在区间[20,30)内的运动员中随机抽取2人, (i) 用运动员编号列出所有可能的抽取结果; (ii)求这2人得分之和大于50的概率.【答案】(1)4,6,6(2)15,1.311.【2012天津,文3】阅读下边的程序框图,运行相应的程序,则输出S的值为()A.8 B.18 C.26 D.80【答案】C【解析】n=1,S=0+31-30=2,n=2;n=2<4,S=2+32-31=8,n=3;n=3<4,S=8+33-32=26,n=4;4≥4,输出S=26.12.【2012天津,文15】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.【答案】(Ⅰ)3,2,1;(Ⅱ)①共15种;②1 5所以31 ()155 P B==.13.【2013天津,文3】3.(2013天津,文3)阅读下边的程序框图,运行相应的程序,则输出n的值为( ).A.7 B.6C.5 D.4【答案】D14.【2013天津,文15】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:(2)在该样本的一等品中,随机抽取2件产品,①用产品编号列出所有可能的结果;②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.【答案】(Ⅰ)0.6;(Ⅱ)①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;②(Ⅲ)2 5【解析】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610=0.6,从而可估计该批产品的一等品率为0.6.(2)①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.②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)=62 105=.15.【2014天津,文9】某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向,拟采用分层抽样的方法,从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查.已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4:5:5:6,则应从一年级本科生中抽取名学生.【答案】60【解析】考点:分层抽样16.【2014天津,文11】阅读右边的框图,运行相应的程序,输出S的值为________.【答案】 4.-【解析】试题分析:由题意得:第一次循环:30(2)8,2,S n =+-=-=第一次循环:28(2)4,1,S n =-+-=-=结束循环,输出S 的值为 4.- 考点:循环结构流程图17.【2014天津,文15】某校夏令营有3名男同学C B A ,,和3名女同学Z Y X ,,,其年级情况如下表:现从这6名同学中随机选出2人参加知识竞赛(每人被选到的可能性相同) (1)用表中字母列举出所有可能的结果(2)设M 为事件“选出的2人来自不同年级且恰有1名男同学和1名女同学”,求事件M 发生的概率.【答案】(1)15,(2) 2.5【解析】{A,B},{A,C},{A,X},{A,Y},{A,Z},{B,C},{B,X},{B,Y},{B,Z},{C,X},{C,Y},{C,Z},{X,Y},{X,Z },{Y,Z},共15种.(2)选出的2人来自不同年级且恰有1名男同学和1名女同学的所有可能结果为{A,Y},{A,Z},{B,X},{B,Z},{C,X},{C,Y},共6种.因此,事件M 发生的概率62().155P M == 考点:古典概型概率18. 【2015高考天津,文15】(本小题满分13分)设甲、乙、丙三个乒乓球协会的运动员人数分别为27,9,18,先采用分层抽样的方法从这三个协会中抽取6名运动员参加比赛. (I )求应从这三个协会中分别抽取的运动员人数;(II )将抽取的6名运动员进行编号,编号分别为123456,,,,,A A A A A A ,从这6名运动员中随机抽取2名参加双打比赛.(i )用所给编号列出所有可能的结果;(ii )设A 为事件“编号为56,A A 的两名运动员至少有一人被抽到”,求事件A 发生的概率. 【答案】(I )3,1,2;(II )(i )见试题解析;(ii )35【解析】{}35,A A ,{}36,A A ,{}45,A A ,{}46,A A ,{}56,A A ,共9种,所以事件A 发生的概率()93.155P A == 【考点定位】本题主要考查分层抽样与古典概型及运用概率统计知识解决实际问题的能力. 19. 【2015高考天津,文3】阅读下边的程序框图,运行相应的程序,则输出i 的值为( ) (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D)5【答案】C 【解析】【考点定位】本题主要考查程序框图及学生分析问题解决问题的能力.20.【2016高考天津文数】阅读下边的程序框图,运行相应的程序,则输出的值为_______.【答案】4【解析】【考点】循环结构流程图【名师点睛】算法与程序框图的考查,侧重于对程序框图中循环结构的考查.先明晰算法及程序框图的相关概念,其次重视循环次数、终止条件,更要通过循环规律,明确程序框图研究的数学问题是求和还是求项.21.【2009天津,文18】为了了解某市工厂开展群众体育活动的情况,拟采用分层抽样的方法从A,B,C 三个区中抽取7个工厂进行调查.已知A,B,C 区中分别有18,27,18个工厂.(1)求从A,B,C 区中应分别抽取的工厂个数;(2)若从抽得的7个工厂中随机地抽取2个进行调查结果的对比,用列举法计算这2个工厂中至少有1个来自A 区的概率.【答案】(Ⅰ)2,3,2;(Ⅱ)1121【解析】(1)解:工厂总数为18+27+18=63,样本容量与总体中的个体数的比为91637 ,所以从A,B,C 三个区中应分别抽取的工厂个数为2,3,2.以这2个工厂中至少有1个来自A 区的概率为2111)( X P .。
压轴题命题区间(七)概率与统计概率与统计应用性问题是历年高考命题的主要题型之一,解答这类问题的关键是能阅读、理解陈述的材料,深刻理解题意,学会文字语言向数学的符号语言的转化,能结合所学知识解决问题.解答应用问题要过三关:一是事理关,即读懂题意,需要一定的阅读理解能力;二是文理关,即把文字语言转化为数学的符号语言;三是数理关,即构建相应的数学模型,构建之后还需要扎实的基础知识和较强的数理能力.除以上过“三关”外,对于概率与统计应用问题还应再过三关,即文字关、图表关、计算关.[典例] (2016·兰州诊断)调查表明,市民对城市的居住满意度与该城市环境质量、城市建设、物价与收入的满意度有极强的相关性.现将这三项的满意度指标分别记为x,y,z,并对它们进行量化:0表示不满意,1表示基本满意,2表示满意.再用综合指标ω=x+y +z的值评定居民对城市的居住满意度等级:若ω≥4,则居住满意度为一级;若2≤ω≤3,则居住满意度为二级;若0≤ω≤1,则居住满意度为三级.为了解某城市居民对该城市的居住满意度,研究人员从此城市居民中随机抽取10人进行调查,得到如下结果:(1)若该城市有200万常住人口,试估计该城市居民中居住满意度为三级的人数是多少?(2)从居住满意度为一级的被调查者中随机抽取2人,这2人的居住满意度指标ω均为4的概率是多少?[解] 计算10名被调查者的综合指标,可列下表:(1)由上表可知居住满意度为三级(0≤ω≤1)的只有1名,其频率为110,用样本频率估计总体的频率可知,该城市居民中居住满意度为三级的人数有200×110=20(万人).(2)设事件A为“从居住满意度为一级的被调查者中随机抽取2人,这2人的居住满意度指标ω均为4”,居住满意度为一级(ω≥4)的有编号为1,2,3,5,6,8的被调查者,共6名,从中随机抽取2人,所有可能的结果有:{1,2},{1,3},{1,5},{1,6},{1,8},{2,3},{2,5},{2,6},{2,8},{3,5},{3,6},{3,8},{5,6},{5,8},{6,8},共15种.其中综合指标ω=4的有编号为1,2,5的被调查者,共3名.事件A 发生的所有可能结果为{1,2},{1,5},{2,5},共3种,所以P (A )=315=15.[方法点拨]本题文字叙述较长,解答此类问题应过文字关,其技巧是:(1)快速了解“无关信息”(如本例第一句话).(2)仔细阅读题中重要信息,把握信息所给内容(如本例字母x ,y ,z ,ω所指什么).(3)明确题目所求内容.[对点演练]为了整顿道路交通秩序,某地考虑将对行人闯红灯进行处罚.为了更好地了解市民的态度,在普通行人中随机选取了200人进行调查,当不处罚时,有80人会闯红灯,处罚时,得到如下数据:(1)当罚金定为10元时,行人闯红灯的概率会比不进行处罚降低多少?(2)将选取的200人中会闯红灯的市民分为两类:A 类市民在罚金不超过10元时就会改正行为;B 类是其他市民.现对A 类与B 类市民按分层抽样的方法抽取4人依次进行深度问卷,求前两位均为B 类市民的概率是多少.解:(1)设“当罚金定为10元时,闯红灯的市民改正行为”为事件A , 则P (A )=40200=15.∴当罚金定为10元时,比不制定处罚,行人闯红灯的概率会降低15.(2)由题可知A 类市民和B 类市民各有40人, 故分别从A 类市民和B 类市民中各抽出2人,设从A 类市民中抽出的2人分别为A 1,A 2,从B 类市民中抽出的2人分别为B 1,B 2. 设“A 类与B 类市民按分层抽样的方法抽取4人依次进行深度问卷”为事件M , 则事件M 中首先抽出A 1的事件有:(A 1,A 2,B 1,B 2),(A 1,A 2,B 2,B 1),(A 1,B 1,A 2,B 2),(A 1,B 1,B 2,A 2),(A 1,B 2,A 2,B 1),(A 1,B 2,B 1,A 2),共6种.同理首先抽出A 2,B 1,B 2的事件也各有6种. 故事件M 共有24种.设“抽取4人中前两位均为B 类市民”为事件N ,则事件N 有(B 1,B 2,A 1,A 2),(B 1,B 2,A 2,A 1),(B 2,B 1,A 1,A 2),(B 2,B 1,A 2,A 1)共4种,∴P (N )=424=16.∴抽取4人中前两位均为B 类市民的概率是16.[典例②,③,④,⑤.(1)某教练将所带10名学员的“科二”模拟考试成绩进行统计(如表所示),并打算从恰有2项成绩不合格的学员中任意抽出2人进行补测(只测不合格的项目),求补测项目种类不超过3项的概率;(2)在汽车边缘不压射线AC 与射线BD 的前提下,将汽车驶入指定的停车位.根据经验,学员甲转向90°后可使车尾边缘完全落在线段CD 上,且位于CD 内各处的机会相等.若CA =BD =0.3 m ,AB =2.4 m ,汽车宽度为1.8 m ,求学员甲能按教练要求完成任务的概率.[解] (1)根据题意,学员(1),(2),(4),(6),(9)恰有2项成绩不合格,从中任意抽出2人,所有情况如下:由表可知,全部103, 由古典概型的概率计算公式可知, 所求概率为610=35.(2)在线段CD 上取两点B ′,D ′,使BB ′=DD ′=1.8 m ,记汽车尾部左端点为M , 则当M 位于线段AB ′上时,学员甲可按教练要求完成任务,而学员甲可以使点M 等可能地出现在线段CD ′上, 根据几何概型,所求概率P =AB ′CD ′= 2.4-1.82.4+2×0.3-1.8=0.61.2=12. [方法点拨](1)解答本题首先应理解所给表格中各项表示什么.(2)对于一些题目所给的直方图、茎叶图,要明白图中所给的信息. [对点演练](2017·石家庄模拟)某篮球队对篮球运动员的篮球技能进行统计研究,针对篮球运动员在投篮命中时,运动员到篮筐中心的水平距离这项指标,对某运动员进行了若干场次的统计,依据统计结果绘制如下频率分布直方图:(1)依据频率分布直方图估算该运动员投篮命中时,他到篮筐中心的水平距离的中位数;(2)若从该运动员投篮命中时,他到篮筐中心的水平距离为2到5米的这三组中,用分层抽样的方法抽取7次成绩(单位:米,运动员投篮命中时,他到篮筐中心的水平距离越运成绩越好),并从抽到的这7次成绩中随机抽取2次.规定:这2次成绩均来自到篮筐中心的水平距离为4到5米的这一组,记1分,否则记0分.求该运动员得1分的概率.解:(1)设该运动员到篮筐中心的水平距离的中位数为x,∵0.20×1=0.20<0.5,且(0.40+0.20)×1=0.6>0.5,∴x∈[4,5],由0.40×(5-x)+0.20×1=0.5,解得x=4.25,∴该运动员到篮筐中心的水平距离的中位数是4.25米.(2)由题意知,抽到的7次成绩中,有1次来自到篮筐中心的水平距离为2到3米的这一组,记作A1;有2次来自到篮筐中心的水平距离为3到4米的这一组,记作B1,B2;有4次来自到篮筐中心的水平距离为4到5米的这一组,记作C1,C2,C3,C4.从7次成绩中随机抽取2次的所有可能抽法如下:(A1,B1),(A1,B2),(A1,C1),(A1,C2),(A1,C3),(A1,C4),(B1,B2),(B1,C1),(B1,C2),(B1,C3),(B1,C4),(B2,C1),(B2,C2),(B2,C3),(B2,C4),(C1,C2),(C1,C3),(C1,C4),(C2,C3),(C2,C4),(C3,C4)共21个基本事件.其中2次成绩均来自到篮筐中心的水平距离为4到5米的这一组的基本事件有6个,∴该运动员得1分的概率P=621=27.[典例] (2016·郑州质检)为了解人们对于国家新颁布的“生育二孩放开”政策的热度,现在某市进行调查,随机抽调了50人,他们年龄的频数分布及支持“生育二孩放开”人数如下表:(1)由以上统计数据填下面2×2列联表,并问是否有99%的把握认为以45岁为分界点对“生育二孩放开”政策的支持度有差异;孩放开”的概率是多少?附:K 2=n ad -bc 2a +bc +d a +cb +d,n =a +b +c +d .[解] (1)2×2列联表如下:由数据得K 2=10×40×32×18≈6.272<6.635,所以没有99%的把握认为以45岁为分界点对“生育二孩放开”政策的支持度有差异.(2)设年龄在[5,15)的被调查人中支持“生育二孩放开”的4人分别为a ,b ,c ,d ,不支持“生育二孩放开”的1人记为M ,则从年龄在[5,15)的被调查人中随机选取2人所有可能的结果有:(a ,b ),(a ,c ),(a ,d ),(a ,M ),(b ,c ),(b ,d ),(b ,M ),(c ,d ),(c ,M ),(d ,M ),共10个基本事件,设“恰好这2人都支持‘生育二孩放开’”为事件A , 则事件A 所有可能的结果有:(a ,b ),(a ,c ),(a ,d ),(b ,c ),(b ,d ),(c ,d ),共6个, 所以P (A )=610=35.所以对年龄在[5,15)的被调查人中随机选取2人进行调查,恰好这2人都支持“生育二孩放开”的概率为35.[方法点拨](1)本例在计算K 2时应仔细,考生在计算中易出错,要明确公式中n ,a ,b ,c ,d 所表示值.(2)利用最小二乘法求“b ”时,应注意避免计算出错. [对点演练](2017·武汉调研)一个车间为了规定工时定额,需要确定加工零件所花费时间,为此进行了5次试验,测得的数据如下:(1)如果y 与x 具有线性相关关系,求回归直线方程;(2)根据(1)所求回归直线方程,预测此车间加工这种零件70个时,所需要的加工时间.附:b ^=∑i =1nx i y i -n x -y-∑i =1nx 2i -n x -2,y -=b ^ x -+a ^. 解:(1)由表中数据得,∴x =15(10+20+30+40+50)=30,y =15(62+68+75+81+89)=75,∑i =15x 2i =102+202+302+402+502=5 500, ∑i =15x i y i =10×62+20×68+30×75+40×81+50×89=11 920,5x - y -=5×30×75=11250.∵b ^=∑i =15x i y i -5x -·y-∑i =15x 2i -5x -2=11 920-11 2505 500-5×302=0.67,a ^=y --b ^ x -=75-0.67×30=54.9,∴回归直线方程为y ^=0.67x +54.9.(2)由(1)所求回归直线方程可知,在x =70时, y ^=0.67×70+54.9=101.8(分钟).∴预测此车间加工这种零件70个时,所需要加工时间为101.8分钟.1.(2017·重庆适应性测试)据我国西部各省(区,市)2015年人均地区生产总值(单位:千元)绘制的频率分布直方图如图所示,则人均地区生产总值在区间[28,38)上的频率是( )A .0.3B .0.4C .0.5D .0.7解析:选A 依题意,由图可估计人均地区生产总值在区间[28,38)上的频率是1-(0.08+0.06)×5=0.3,选A.2.(2016·全国丙卷)某旅游城市为向游客介绍本地的气温情况,绘制了一年中各月平均最高气温和平均最低气温的雷达图.图中A 点表示十月的平均最高气温约为15 ℃,B 点表示四月的平均最低气温约为5 ℃.下面叙述不正确的是( )A .各月的平均最低气温都在0 ℃以上B .七月的平均温差比一月的平均温差大C .三月和十一月的平均最高气温基本相同D .平均最高气温高于20 ℃的月份有5个解析:选D 由图形可得各月的平均最低气温都在0 ℃以上,A 正确;七月的平均温差约为10 ℃,而一月的平均温差约为5 ℃,故B 正确;三月和十一月的平均最高气温都在10 ℃左右,基本相同,C 正确,故D 错误.3.(2016·福建省毕业班质量检测)某公司为了增加其商品的销售利润,调查了该商品投入的广告费用x 与销售利润y 的统计数据如下表:由表中数据,得线性回归方程l :y ^=b ^x +a^⎝⎛⎭⎪⎪⎫b ^=∑i =1n x i -x-y i -y-∑i =1nx i -x-2,a ^=y --b ^x -,则下列结论错误的是( )A.b ^>0B.a ^>0C .直线l 过点(4,8)D .直线l 过点(2,5) 解析:选D 因为x =4,y =8, 所以回归直线l 过样本的中心点(4,8), 所以选项C 正确;因为b ^=1.4>0,a ^=y --b ^x -=8-1.4×4=2.4>0, 所以选项A 、B 都是正确的; y ^=1.4x +2.4,因为1.4×2+2.4=5.2≠5,所以点(2,5)不在直线l 上,所以选项D 是错误的,故选D.4.面对竞争日益激烈的消费市场,众多商家不断扩大自己的销售市场,以降低生产成本.某白酒酿造企业市场部对该企业9月份的产品销量(单位:千箱)与单位成本(单位:元)的资料进行线性回归分析,得到结果如下:x =72,y =71,∑i =16x 2i =79,∑i =16x i y i =1 481.则销量每增加1千箱,单位成本约下降________元(结果保留5位有效数字). 附:回归直线的斜率和截距的最小二乘法公式分别为:b ^=∑i =1nx i y i -n x y∑i =1nx 2i -n x 2,a ^=y -b ^x .解析:由题意知b ^=1 481-6×72×7179-6×⎝ ⎛⎭⎪⎫722≈-1.818 2,a ^=71-(-1.818 2)×72≈77.364,所以y ^=-1.818 2x +77.364, 所以销量每增加1千箱, 则单位成本约下降1.818 2元. 答案:1.818 25.从甲、乙两部门中各任选10名员工进行职业技能测试,测试成绩(单位:分)数据的茎叶图如图1所示:(1)分别求出甲、乙两组数据的中位数,并比较两组数据的分散程度(只需给出结论); (2)甲组数据频率分布直方图如图2所示,求a ,b ,c 的值;(3)从甲、乙两组数据中各任取一个,求所取两数之差的绝对值大于20的概率. 解:(1)甲组数据的中位数为78+792=78.5, 乙组数据的中位数为75+822=78.5.从茎叶图可以看出,甲组数据比较集中,乙组数据比较分散. (2)由茎叶图知,甲组中[60,70)的人数为1,故c =0.01. [70,80)的人数为5人,故a =0.05. [80,90),[90,100]的人数分别为2人, 故b =0.02.(3)从甲、乙两组数据中各任取一个,得到的所有基本事件共有100个,其中满足“两数之差的绝对值大于20”的基本事件有16个,故所求概率P =16100=425.6.(2017·合肥质检)某品牌手机厂商推出新款的旗舰机型,并在某地区跟踪调查得到这款手机上市时间(x 个月)和市场占有率(y %)的几组相关对应数据:(1)根据上表中的数据,用最小二乘法求出y 关于x 的线性回归方程;(2)根据上述回归方程,分析该款旗舰机型市场占有率的变化趋势,并预测自上市起经过多少个月,该款旗舰机型市场占有率能超过0.5%(精确到月).附:b ^=∑i =1nx i y i -n x -·y-∑i =1nx 2i -n x -2,a ^=y -b ^x -. 解:(1)由数据得x -=15(1+2+3+4+5)=3,y -=15(0.02+0.05+0.1+0.15+0.18)=0.1,∑i =15x i y i =0.02+2×0.05+3×0.1+4×0.15+5×0.18=1.92.∑i =15x 2i =12+22+32+42+52=55. 5x - y -=5×3×0.1=1.5, 5x -2=45,故b ^=1.92-1.555-45=0.042.a ^=0.1-0.042×3=-0.026,所以线性回归方程为y ^=0.042x -0.026.(2)由上面的回归方程可知,上市时间与市场占有率正相关, 即上市时间每增加1个月,市场占有率都增加0.042个百分点. 由y ^=0.042x -0.026>0.5,解得x ≥13,故预计上市13个月时,该款旗舰机型市场占有率能超过0.5%.7.(2016·北京高考)某市居民用水拟实行阶梯水价,每人月用水量中不超过w立方米的部分按4元/立方米收费,超出w立方米的部分按10元/立方米收费.从该市随机调查了10 000位居民,获得了他们某月的用水量数据,整理得到如下频率分布直方图:(1)如果w为整数,那么根据此次调查,为使80%以上居民在该月的用水价格为4元/立方米,w至少定为多少?(2)假设同组中的每个数据用该组区间的右端点值代替.当w=3时,估计该市居民该月的人均水费.解:(1)由用水量的频率分布直方图,知该市居民该月用水量在区间[0.5,1],(1,1.5],(1.5,2],(2,2.5],(2.5,3]内的频率依次为0.1,0.15,0.2,0.25,0.15.所以该月用水量不超过3立方米的居民占85%,用水量不超过2立方米的居民占45%.依题意,w至少定为3.(2)由用水量的频率分布直方图及题意,得居民该月用水费用的数据分组与频率分布表如下:4×0.1+6×0.15+8×0.2+10×0.25+12×0.15+17×0.05+22×0.05+27×0.05=10.5(元).8.(2016·云南省统测)某校高二年级共有1 600名学生,其中男生960名,女生640名.该校组织了一次满分为100分的数学学业水平模拟考试.根据研究,在正式的学业水平考试中,本次成绩在[80,100]的学生可取得A等(优秀),在[60,80)的学生可取得B等(良好),在[40,60)的学生可取得C等(合格),不到40分的学生只能取得D等(不合格).为研究这次考试成绩优秀是否与性别有关,现按性别采用分层抽样的方法抽取100名学生,将他们的成绩按从低到高分成[30,40),[40,50),[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]七组加以统计,绘制成如图所示的频率分布直方图.(1)估计该校高二年级学生在正式的数学学业水平考试中成绩不合格的人数;(2)请你根据已知条件将下列2×2列联表补充完整.并判断是否有90%的把握认为“该校高二年级学生在本次考试中数学成绩优秀与性别有关”?附:K2=n ad-bc2a+b c+d a+c b+d解:(1)设抽取的100名学生中,本次考试成绩不合格的有x人,根据题意得x=100×[1-10×(0.006+0.012×2+0.018+0.024+0.026)]=2.据此估计该校高二年级学生在正式的数学学业水平考试中成绩不合格的人数为2100×1600=32.(2)根据已知条件得2×2列联表如下:∵K2=-260×40×18×82≈0.407<2.706,∴没有90%的把握认为“该校高二年级学生在本次考试中数学成绩优秀与性别有关”.。
概率与统计热点一统计与统计案例以实际生活中的事例为背景,通过对相关数据的统计分析、抽象概括,作出估计,判断.常与抽样方法、茎叶图、频率分布直方图、概率等知识交汇考查,考查学生数据处理能力.【例1】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: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?解(1)当x≤19时,y=3 800;当x〉19时,y=3 800+500(x-19)=500x-5 700。
所以y与x的函数解析式为y=错误!(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3 800,20台的费用为4 300,10台的费用为4 800,因此这100台机器在购买易损零件上所需费用的平均数为1(3 800×70+4 300×20+4 800×10)=4 000,100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4 000,10台的费用为4 500,因此这100台机器在购买易损零件上所需费用的平均数为1(4 000×90+4 500×10)=4 050.100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。
11.4 热点专题——概率与统计中的热点问题
1.(2017·济南模拟)某社区在元宵节活动上,组织了“摸灯笼猜灯谜”的趣味游戏.已知在一个不透明的箱子内放有大小和形状相同的标号分别为1,2,3的小灯笼若干个,每个灯笼上都有一个谜语,其中标号为1的小灯笼1个,标号为2的小灯笼2个,标号为3的小灯笼n 个.若参赛者从箱子中随机摸取1个小灯笼进行谜语破解,取到标号为3的小灯笼的概率为14
.
(1)求n 的值;
(2)从箱子中不放回地摸取2个小灯笼,记第一次摸取的小灯笼的标号为a ,第二次摸取的小灯笼的标号为b .记“a +b ≥4”为事件A ,求事件A 的概率.
【解析】 (1)由题意得,
n
1+2+n =1
4
,∴n =1.
(2)记标号为2的小灯笼分别为a 1,a 2,从箱子中不放回地摸取2个小灯笼的所有基本事件为(1,a 1),(1,a 2),(1,3),(a 1,1),(a 2,1),(3,1),(a 1,a 2),(a 1,3),(a 2,
a 1),(3,a 1),(a 2,3),(3,a 2),共12个.
事件A 包含的基本事件为(1,3),(3,1),(a 1,a 2),(a 2,a 1),(a 1,3),(3,a 1),(a 2,3),(3,a 2),共8个.
∴P (A )=812=2
3
.
2.(2017·晋中模拟)某校学生参加了“铅球”和“立定跳远”两个科目的体能测试,每个科目的成绩分为A ,B ,C ,D ,E 五个等级,该校某班学生两科目测试成绩的数据统计如图所示,其中“铅球”科目的成绩为E 的学生有8人.
(1)求该班学生中“立定跳远”科目的成绩为A 的人数;
(2)已知该班学生中恰有2人的两科成绩等级均为A ,在至少有一科成绩等级为A 的学生中,随机抽取2人进行访谈,求这2人的两科成绩等级均为A 的概率.
【解析】 (1)因为“铅球”科目的成绩等级为E 的学生有8人,所以该班有8÷0.2=40人,所以该班学生中“立定跳远”科目的成绩等级为A 的人数为40×(1-0.375-0.375
-0.15-0.025)=40×0.075=3.
(2)由题意可知,至少有一科成绩等级为A 的有4人,其中恰有2人的两科成绩等级均为A ,另2人只有一个科目成绩等级为A .
设这4人为甲、乙、丙、丁,其中甲、乙是两科成绩等级都是A 的同学,则在至少有一科成绩等级为A 的学生中,随机抽取2人进行访谈,基本事件空间为Ω={(甲,乙),(甲,丙),(甲,丁),(乙,丙),(乙,丁),(丙,丁)},一共有6个基本事件.
设“随机抽取2人进行访谈,这2人的两科成绩等级均为A ”为事件M ,所以事件M 中包含的基本事件有1个,为(甲,乙),则P (M )=1
6
.
3.(2017·南宁模拟)某位同学进行寒假社会实践活动,为了对白天平均气温与某奶茶店的某种饮料销量之间的关系进行分析研究,他分别记录了1月11日至1月15日的白天平均气温x (℃)与该奶茶店的这种饮料销量y (杯),得到如下数据:
(2)请根据所给5组数据,求出y 关于x 的线性回归方程y ^=b ^x +a ^
;并根据线性回归方程预测当气象台预报1月16日的白天平均气温为7℃时奶茶店这种饮料的销量.
附:线性回归方程y ^=b ^x +a ^
中,
【解析】 (1)设“选取的2组数据恰好是相邻2天数据”为事件A ,
∵所有基本事件(m ,n )(其中m ,n 为1月份的日期数)有(11,12),(11,13),(11,14),(11,15),(12,13),(12,14),(12,15),(13,14),(13,15),(14,15),共10个.
事件A 包括的基本事件有(11,12),(12,13),(13,14),(14,15),共4个. ∴抽出的2组数据恰好是相邻2天数据的概率P (A )=
410=2
5
.
∴由公式,求得b ^=2.1,a ^=y --b ^x -
=4, ∴y 关于x 的线性回归方程为y ^
=2.1x +4, ∵当x =7时,y ^
=2.1×7+4=18.7,
∴该奶茶店这种饮料的销量大约为19杯(或18杯).
4.(2017·江西八校联考)“双节”期间,高速公路车辆较多,某调查公司在一服务区从七座以下小型汽车中按进服务区的先后每间隔50辆就抽取一辆的抽样方法抽取40名驾驶员进行询问调查,将他们在某段高速公路的车速(km/h)分成六段:[60,65),[65,70),[70,75),[75,80),[80,85),[85,90)后得到如图的频率分布直方图.
(1)求这40辆小型汽车车速的众数和中位数的估计值;
(2)若从车速在[60,70)内的车辆中任抽取2辆,求车速在[65,70)内的车辆恰有一辆的概率.
【解析】 (1)众数的估计值为最高的矩形的中点,即众数的估计值等于77.5. 中位数的估计值x 满足0.01×5+0.02×5+0.04×5+0.06×(x -75)=0.5, 解得x =77.5,即中位数的估计值为77.5.
(2)从题图中可知,车速在[60,65)内的车辆数为m 1=0.01×5×40=2, 车速在[65,70)内的车辆数为m 2=0.02×5×40=4.
设车速在[60,65)内的车辆为a ,b ,车速在[65,70)内的车辆为c ,d ,e ,f , 则所有基本事件有(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个,
其中车速在[65,70)内的车辆恰有一辆的事件有(a ,c ),(a ,d ),(a ,e ),(a ,f ),(b ,
c ),(b ,
d ),(b ,
e ),(b ,
f ),共8个.
所以车速在[65,70)内的车辆恰有一辆的概率为P =8
15
.
5.(2017·长春模拟)某校甲、乙两个班级各有5名编号为1,2,3,4,5的学生进行投篮训练,每人投10次,投中的次数统计如下表:
(1));
(2)在本次训练中,从两班中分别任选1名同学,比较2人的投中次数,求甲班同学投中次数高于乙班同学投中次数的概率.
【解析】 (1)两个班数据的平均值都为7, 甲班的方差
s 21
=(6-7)2
+(5-7)2
+(7-7)2
+(9-7)2
+(8-7)2
5
=2,
乙班的方差
s 22
=(4-7)2
+(8-7)2
+(9-7)2
+(7-7)2
+(7-7)2
5
=145
, 因为s 2
1<s 2
2,甲班的方差较小,所以甲班的成绩更稳定.
(2)甲班1到5号记作a ,b ,c ,d ,e ,乙班1到5号记作1,2,3,4,5,从两班中分别任选1名同学,得到的基本样本空间为Ω={a 1,a 2,a 3,a 4,a 5,b 1,b 2,b 3,b 4,b 5,c 1,
c 2,c 3,c 4,c 5,
d 1,d 2,d 3,d 4,d 5,
e 1,e 2,e 3,e 4,e 5},Ω由25个基本事件组成,
将“甲班同学投中次数高于乙班同学投中次数”记作事件A ,
则A ={a 1,b 1,c 1,d 1,d 2,d 4,d 5,e 1,e 4,e 5},A 由10个基本事件组成, 所以甲班同学投中次数高于乙班同学投中次数的概率为P (A )=1025=2
5
.
6.(2017·洛阳统考)有2 000名网购者在11月11日当天于某购物网站进行网购消费(消费金额不超过1 000元),其中有女士1 100名,男士900名.该购物网站为优化营销策略,根据性别采用分层抽样的方法从这2 000名网购者中抽取200名进行分析,如下表.(消费金额单位:元)
女士消费情况:
(1)计算x ,y 的值,在抽出的200名且消费金额在[800,1 000](单位:元)的网购者中随机选出2名发放网购红包,求选出的2名网购者都是男士的概率;
(2)若消费金额不低于600元的网购者为“网购达人”,低于600元的网购者为“非网购达人”,根据以上统计数据填写下面2×2列联表,并回答能否在犯错误的概率不超过0.05的前提下认为“是否为‘网购达人’与性别有关?”
附:
K 2
=(a +b )(c +d )(a +c )(b +d )
,n =a +b +c +d
【解析】 (1)依题意,女士应抽取110名,男士应抽取90名,故x =10,y =15. 消费金额在[800,1 000](单位:元)的网购者共有15名,从中选出2名共有105种选法,若2名网购者都是男士,共有10种选法,所以选出的2名网购者都是男士的概率为
10
105=221
. (2)列联表如下:
K 2
=200×(40×70-20×70)2
110×90×60×140
≈4.714.
又4.714>3.841,故能在犯错误的概率不超过0.05的前提下认为“是否为‘网购达人’与性别有关”.。