2014高考考点突破之概率解答题专练
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《创新方案》2014届高考数学(理科)二轮专题突破预测演练提能训练(浙江专版):第1部分 专题六 第3讲 概率与统计选择、填空题型(以2013年真题和模拟题为例,含答案解析)一、选择题1.(2013·湖南高考)某学校有男、女学生各500名.为了解男、女学生在学习兴趣与业余爱好方面是否存在显著差异,拟从全体学生中抽取100名学生进行调查,则宜采用的抽样方法是( )A .抽签法B .随机数法C .系统抽样法D .分层抽样法解析:选D 由于被抽取的个体具有明显差异,因此宜采用分层抽样法.2.(2013·安徽高考)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.910解析:选D 事件“甲或乙被录用”的对立事件是“甲和乙都未被录用”,从五位学生中选三人的基本事件个数为10,“甲和乙都未被录用”只有1种情况,根据古典概型和对立事件的概率公式可得,甲或乙被录用的概率P =1-110=910. 3.一农场在同一块稻田中种植一种水稻,其连续8年的产量(单位:kg)如下:450,430,460,440,450,440,470,460,则该组数据的方差为( )A .120B .80C .15D .150解析:选D根据题意知,该组数据的平均数为450+430+460+440+450+440+470+4608=450,所以该组数据的方差为18×(02+202+102+102+02+102+202+102)=150.4.从{1,2,3,4,5}中随机选取一个数为a ,从{1,2,3}中随机选取一个数为b ,则a <b 的概率为( )A.45 B.35 C.25D.15解析:选D 取出的两个数用数对表示,则数对(a ,b )的不同选法共有15种,即:(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3),(4,1),(4,2),(4,3),(5,1),(5,2),(5,3),其中a <b 的情形有(1,2),(1,3),(2,3),共3种,故所求事件的概率P =315=15.5.(2013·重庆高考)如图是某公司10个销售店某月销售某产品数量(单位:台)的茎叶图,则数据落在区间[22,30)内的频率为( )A .0.2B .0.4C .0.5D .0.6解析:选 B 由茎叶图可知数据落在区间[22,30)内的频数为4,所以数据落在区间[22,30)内的频率为410=0.4.6.(2013·陕西高考)对一批产品的长度(单位:毫米)进行抽样检测, 如图为检测结果的频率分布直方图. 根据标准, 产品长度在区间[20,25)上为一等品, 在区间[15,20)和[25,30)上为二等品, 在区间[10,15)和[30,35]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( )A .0.09B .0.20C .0.25D .0.45解析:选D 由频率分布直方图的性质可知,样本数据在区间[25,30)上的频率为1-5×(0.02+0.04+0.06+0.03)=0.25,则二等品的频率为0.25+0.04×5=0.45,故任取1件为二等品的概率为0.45.7.样本中共有五个个体,其值分别为a,0,1,2,3.若该样本的平均值为1,则样本方差为( ) A.65B.65C. 2D .2解析:选D 由题可知样本的平均值为1,所以a +0+1+2+35=1,解得a =-1,所以样本的方差为15[(-1-1)2+(0-1)2+(1-1)2+(2-1)2+(3-1)2]=2.8.从1,2,3,4,5中任取2个不同的数,事件A =“取到的2个数之和为偶数”,事件B =“取到的2个数均为偶数”,则P (B |A )=( )A.18 B.14 C.25D.12解析:选B P (A )=C 23+C 22C 25=25,P (AB )=C 22C 5=110,由条件概率计算公式,得P (B |A )=P AB P A =110×52=14.9.用系统抽样法从160名学生中抽取容量为20的样本,将160名学生从1~160编号,按编号顺序平均分成20组(1~8号,9~16号,…,153~160号),若第16组应抽出的号码为126,则第一组中用抽签法确定的号码是( )A .4B .5C .6D .7解析:选C 设第一组中抽取的号码是x (1≤x ≤8). 由题意可得分段间隔是8,又∵第16组应抽出的号码是126, ∴x +15×8=126,∴x =6.∴第一组中用抽签法确定的号码是6.10.在三次独立重复试验中,事件A 在每次试验中发生的概率相同,若事件A 至少发生一次的概率为6364,则事件A 恰好发生一次的概率为( )A.14 B.34 C.964D.2764解析:选C 设事件A 在每次试验中发生的概率为x ,由题意有1-C 33(1-x )3=6364,得x=34,则事件A 恰好发生一次的概率为C 13×34×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-342=964. 二、填空题11.某学校高一、高二、高三年级的学生人数之比是3∶3∶4,现用分层抽样的方法从该校高中三个年级的学生中抽取容量为50的样本,则应从高二年级抽取________名学生.解析:由题意得高二年级的学生人数占该学校高中人数的310,由分层抽样得应从高二年级抽取50×310=15名学生.答案:1512.设甲、乙两人每次射击命中目标的概率分别为34和45,且各次射击相互独立,若按甲、乙、甲、乙……的次序轮流射击,直到有一人击中目标就停止射击,则停止射击时,甲射击了两次的概率是________.解析:分两种情况来考虑:(1)甲在第二次射击时命中,结束射击;(2)甲在第二次射击时未命中,乙命中结束射击.所以概率为14×15×⎝ ⎛⎭⎪⎫34+14×45=19400.答案:1940013.(2013·武汉模拟)已知某单位有40名职工,现要从中抽取5名职工,将全体职工随机按1~40编号,并按编号顺序平均分成5组.按系统抽样方法在各组内抽取一个号码.(1)若第1组抽出的号码为2,则所有被抽出职工的号码为________;(2)分别统计这5名职工的体重(单位:kg),获得体重数据的茎叶图如图所示,则该样本的方差为________.解析:(1)由题意知被抽出职工的号码为2,10,18,26,34.(2)由茎叶图知5名职工体重的平均数x =59+62+70+73+815=69,则该样本的方差s 2=15×[(59-69)2+(62-69)2+(70-69)2+(73-69)2+(81-69)2]=62.答案:(1)2,10,18,26,34 (2)6214.高三(1)班共有56人,学号依次为1,2,3,…,56,现用系统抽样的办法抽取一个容量为4的样本.已知学号为6,34,48的同学在样本中,那么还有一个同学的学号应为________.解析:由题意可知,可将学号依次为1,2,3,…,56的56名同学分成4组,每组14人,抽取的样本中,若将他们的学号按从小到大的顺序排列,彼此之间会相差14.故还有一个同学的学号应为6+14=20.答案:2015.(2013·江苏高考)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________.解析:基本事件总数为N =7×9=63,其中m ,n 都为奇数的事件个数为M =4×5=20,所以所求概率P =M N =2063.答案:2063。
第四讲 高考中的概率(解答题型)1.(2013·广东高考)某车间共有12名工人,随机抽取6名,他们某日加工零件个数的茎叶图如图所示,其中茎为十位数,叶为个位数.(1)根据茎叶图计算样本均值;(2)日加工零件个数大于样本均值的工人为优秀工人.根据茎叶图推断该车间12名工人中有几名优秀工人?(3)从该车间12名工人中,任取2人,求恰有1名优秀工人的概率. 解:(1)样本均值为17+19+20+21+25+306=1326=22.(2)由(1)知样本中优秀工人占的比例为26=13,故推断该车间12名工人中有12×13=4名优秀工人.(3)设事件A :从该车间12名工人中,任取2人,恰有1名优秀工人,则P (A )=C 14C 18C 212=1633. 2.(2013·福建高考)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?解: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“这两人的累计得分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.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.1.独立重复试验的概率公式P n (k )=C k n p k (1-p )n -k,k =0,1,2,…,n . 2.超几何分布的概率一般地,在含有M 件次品的N 件产品中,任取n 件,其中恰有X 件次品,则事件(X =k )发生的概率为P (x =k )=C k m C n -k N -MC n N(k =0,1,2,…,m )(m ≤M ,m ≤n ,M ≤N ).3.离散型随机变量的均值、方差(1)均值E (X )=x 1p 1+x 2p 2+…+x i p i +…+x n p n ;(2)方差D (X )= ni =1[x i -E (x )]2·p i . 4.两点分布与二项分布的均值、方差(1)若X 服从两点分布,则E (X )=p ,D (X )=p (1-p ); (2)若X ~B (n ,p),则E (X )=np ,D (X )=np (1-p ). 5.均值与方差的性质 (1)E (ax +b )=aE (x )+b ; (2)D (ax +b )=a 2D (x ).[例1] (2012·浙江高考)已知箱中装有4个白球和5个黑球,且规定:取出一个白球得2分,取出一个黑球得1分.现从该箱中任取(无放回,且每球取到的机会均等)3个球,记随机变量X 为取出此3球所得分数之和.(1)求X 的分布列; (2)求X 的数学期望E (X ).[自主解答] (1)由题意得X 取3,4,5,6,且 P (X =3)=C 35C 39=542,P (X =4)=C 14·C 25C 39=1021,P (X =5)=C 24·C 15C 39=514,P (X =6)=C 34C 39=121.所以X 的分布列为(2)由(1)知E (X )=3·P (X =3)+4·P (X =4)+5·P (X =5)+6·P (X =6)=133.——————————规律·总结————————————在超几何分布中,随机变量X 取每一个值的概率是用古典概型计算的,明确每一个基本事件的性质是正确解答此类问题的关键.1.某学校为了调查本校学生9月份“健康上网”(健康上网是指每天上网不超过两个小时)的天数情况,随机抽取了40名本校学生作为样本,统计他们在该月30天内健康上网的天数,并将所得的数据分成以下六组:[0,5],(5,10],(10,15],…,(25,30],由此画出样本的频率分布直方图,如图所示.(1)根据频率分布直方图,求这40名学生中健康上网天数超过20天的人数;(2)现从这40名学生中任取2名,设Y 为取出的2名学生中健康上网天数超过20天的人数,求Y 的分布列及数学期望E (Y ).解:(1)由图可知,健康上网天数未超过20天的频率为(0.01+0.02+0.03+0.09)×5=0.15×5=0.75,∴健康上网天数超过20天的学生人数是40×(1-0.75)=40×0.25=10. (2)随机变量Y 的所有可能取值为0,1,2.P (Y =0)=C 230C 240=2952,P (Y =1)=C 110C 130C 240=513,P (Y =2)=C 210C 240=352.∴Y 的分布列为∴E (Y )=0×2952+1×513+2×352=12.[例2] (2013·陕西高考)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. [自主解答] (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 )=C 12C 23=23,P (B )=C 24C 35=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 (A B )=P (A )·P (B )=P (A )·[1-P (B )]=23×25=415⎝⎛⎭⎫或P (A B )=C 12·C 34C 23·C 35=415.(2)设C 表示事件“观众丙选中3号歌手”,则P (C )=C 24C 35=35.∵X 可能的取值为0,1,2,3,则P (X =0)=P (A B C )=13×25×25=475,P (X =1)=P (A B C )+P (A B C )+P (A B C )=23×25×25+13×35×25+13×25×35=2075, P (X =2)=P (AB C )+P (A B C )+P (A B C )=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E (X )=0×475+1×2075+2×3375+3×1875=14075=2815.——————————规律·总结————————————(1)求复杂事件的概率,要正确分析复杂事件的构成,看复杂事件能转化为几个彼此互斥事件的和事件,还是能转化为几个相互独立事件同时发生的积事件,然后用概率公式求解.(2)一个复杂事件若正面情况比较多,反面情况较少,则一般利用对立事件进行求解.对于“至少”“至多”等问题往往用这种方法求解.2.某项选拔共有三轮考核,每轮设有一个问题,回答问题正确者进入下一轮考核,否则即被淘汰.已知某选手能正确回答第一、二、三轮的问题的概率分别为45、35、25,且各轮问题能否正确回答互不影响.(1)求该选手被淘汰的概率;(2)记该选手在考核中回答问题的个数为ξ,求随机变量ξ的分布列与数学期望. 解:记“该选手能正确回答第i 轮的问题”为事件A i (i =1,2,3),则P (A 1)=45,P (A 2)=35,P (A 3)=25.∴该选手被淘汰的概率P =1-P (A 1A 2A 3)=1-P (A 1)P (A 2)P (A 3)=1-45×35×25=101125.(2)ξ的所有可能取值为1,2,3. 则P (ξ=1)=P (A 1)=15,P (ξ=2)=P (A 1A 2)=P (A 1)P (A 2)=45×25=825,P (ξ=3)=P (A 1A 2)=P (A 1)P (A 2)=45×35=1225,∴ξ的分布列为∴E (ξ)=1×15+2×825+3×1225=5725.[例3] (2012·辽宁高考)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.[自主解答] (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. 所以X 的分布列为所以E (X )=0×4125+1×28125+2×57125+3×36125=2.——————————规律·总结———————————— 1.注意辨别独立重复试验的基本特征:(1)在每次试验中,试验结果只有发生与不发生两种情况; (2)在每次试验中,事件发生的概率相同.2.牢记公式P n (k )=C k n p k (1-p )n -k,k =0,1,2,…,n ,并深刻理解其含义.3.甲、乙两人参加数学竞赛培训.现分别从他们在培训期间参加的若干次预赛成绩中随机抽取8次,画出茎叶图如下:(1)指出学生乙成绩的中位数,并说明如何确定一组数据的中位数;(2)现要从中选派一人参加数学竞赛,你认为派哪位学生参加,成绩比较稳定? (3)若将频率视为概率,对学生甲在今后三次数学竞赛中的成绩进行预测,记这三次成绩高于80分的次数为ξ,求ξ的分布列及数学期望E (ξ).解:(1)依题意得83+852=84,则学生乙成绩的中位数是84.它是这组数据中最中间位置的一个数或最中间位置两个数的平均数,中位数可能在所给的数据中,也可能不在所给数据中.(2)派甲参加比较合适,理由如下:x 甲=18(70×2+80×4+90×2+9+8+8+4+2+1+5+3)=85.x 乙=18(70×1+80×4+90×3+5+3+5+2+5)=85.s 2甲=35.5,s 2乙=41,∴x 甲=x 乙,且s 2甲<s 2乙,∴甲的成绩比较稳定.(3)记“甲在一次数学竞赛中成绩高于80分”为事件A ,则P (A )=68=34.依题意,得ξ~B ⎝⎛⎭⎫3,34. ∴P (ξ=k )=C k 3⎝⎛⎭⎫34k ⎝⎛⎭⎫1-343-k ,k =0,1,2,3. ξ的分布列为∴E (ξ)=0×164+1×964+2×2764+3×2764=94.⎝⎛⎭⎫或利用E (ξ)=3×34=94[例4] 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16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:以100①若花店一天购进16枝玫瑰花,X 表示当天的利润(单位:元),求X 的分布列、数学期望及方差;②若花店计划一天购进16枝或17枝玫瑰花,你认为应购进16枝还是17枝?请说明理由.[自主解答] (1)当日需求量n ≥16时,利润y =80. 当日需求量n <16时,利润y =10n -80. 所以y 关于n 的函数解析式为y =⎩⎪⎨⎪⎧10n -80,n <16,80,n ≥16(n ∈N ). (2)①X 可能的取值为60,70,80,并且P (X =60)=0.1,P (X =70)=0.2,P (X =80)=0.7. X 的分布列为X 的数学期望为E (X )=60X 的方差为D (X )=(60-76)2×0.1+(70-76)2×0.2+(80-76)2×0.7=44. ②答案一:花店一天应购进16枝玫瑰花.理由如下:若花店一天购进17枝玫瑰花,Y 表示当天的利润(单位:元),那么Y 的分布列为Y 的数学期望为E (Y )=76.4.Y 的方差为D (Y )=(55-76.4)2×0.1+(65-76.4)2×0.2+(75-76.4)2×0.16+(85-76.4)2×0.54=112.04.由以上的计算结果可以看出,D (X )<D (Y ),即购进16枝玫瑰花时利润波动相对较小.另外,虽然E (X )<E (Y ),但两者相差不大.故花店一天应购进16枝玫瑰花.答案二:花店一天应购进17枝玫瑰花.理由如下:若花店一天购进17枝玫瑰花,Y 表示当天的利润(单位:元),那么Y 的分布列为Y 的数学期望为E (Y )=76.4.由以上的计算结果可以看出,E (X )<E (Y ),即购进17枝玫瑰花时的平均利润大于购进16枝时的平均利润.故花店一天应购进17枝玫瑰花.——————————规律·总结————————————求离散型随机变量ξ的均值与方差的方法先根据随机变量的意义,确定随机变量可以取哪些值,然后根据随机变量取这些值的意义求出取这些值的概率,列出分布列,根据数学期望和方差的公式计算.若随机变量服从二项分布,则可以直接使用E (ξ)=np ,D (ξ)=np (1-p )求解.4.根据以往的经验,某工程施工期间的降水量X (单位: mm )对工期的影响如下表:求:(1)工期延误天数Y 的均值与方差;(2)在降水量X 至少是300的条件下,工期延误不超过6天的概率. 解:(1)由已知条件和概率的加法公式有:P (X <300)=0.3,P (300≤X <700)=P (X <700)-P (X <300)=0.7-0.3=0.4, P (700≤X <900)=P (X <900)-P (X <700)=0.9-0.7=0.2. P (X ≥900)=1-P (X <900)=1-0.9=0.1. 所以Y 的分布列为于是,E (Y )=0×0.3+D (Y )=(0-3)2×0.3+(2-3)2×0.4+(6-3)2×0.2+(10-3)2×0.1=9.8. 故工期延误天数Y 的均值为3,方差为9.8.(2)由概率的加法公式,得P (X ≥300)=1-P (X <300)=0.7, 又因为P (300≤X <900)=P (X <900)-P (X <300)=0.9-0.3=0.6. 由条件概率,得P (Y ≤6|X ≥300)=P (X <900|X ≥300)=P (300≤X <900)P (X ≥300)=0.60.7=67. 故在降水量X 至少是300的条件下,工期延误不超过6天的概率是67.。
专题能力训练28 解答题专项训练(概率与统计)1.(2014山东高考,文16)海关对同时从A,B,C三个不同地区进口的某种商品进行抽样检测,从各地区进口此种商品的数量(单位:件)如下表所示.工作人员用分层抽样的方法从这些商品中共抽取6件样品进行检测.地区A B C数量51510(1)求这6件样品中来自A,B,C各地区商品的数量;(2)若在这6件样品中随机抽取2件送往甲机构进行进一步检测,求这2件商品来自相同地区的概率.2.甲,乙两位学生参加数学竞赛培训,在培训期间,他们参加的5次预赛成绩记录的茎叶图如图,已知甲,乙的平均分相等.(1)①求x与两位同学成绩的方差;②若现要从中选派一人参加数学竞赛,根据你的计算结果,你认为选派哪位参加合适?(2)从甲、乙两人的成绩中各抽取一个,求甲的成绩比乙的成绩高的概率.3.为了解大学生身体素质情况,从某大学共800名男生中随机抽取50人测量身高.据测量,被测学生身高全部介于155cm到195cm之间,将测量结果按如下方式分成八组:第一组[155,160);第二组[160,165);…;第八组[190,195).如图是按上述分组方法得到的频率分布直方图.(1)估计这所学校高三年级全体男生身高在180cm以上(含180cm)的人数;(2)若从身高属于第六组和第八组的所有男生中随机抽取两人,记他们的身高分别为x,y,求满足“|x-y|≤5”的事件的概率.4.(2014福建高考,文20)根据世行2013年新标准,人均GDP低于1035美元为低收入国家;人均GDP 为1035~4085美元为中等偏下收入国家;人均GDP为4085~12616美元为中等偏上收入国家;人均GDP不低于12616美元为高收入国家.某城市有5个行政区,各区人口占该城市人口比例及人均GDP 如下表:行政区区人口占城市人口比例区人均GDP(单位:美元)A 25% 8 000B 30% 4 000C 15% 6 000D 10% 3 000E 20% 10000(1)判断该城市人均GDP是否达到中等偏上收入国家标准;(2)现从该城市5个行政区中随机抽取2个,求抽到的2个行政区人均GDP都达到中等偏上收入国家标准的概率.答案与解析专题能力训练28 解答题专项训练(概率与统计)1.解:(1)因为样本容量与总体中的个体数的比是,所以样本中包含三个地区的个体数量分别是:50×=1,150×=3,100×=2.所以A,B,C三个地区的商品被选取的件数分别为1,3,2.(2)设6件来自A,B,C三个地区的样品分别为:A;B1,B2,B3;C1,C2.则抽取的这2件商品构成的所有基本事件为:{A,B1},{A,B2},{A,B3},{A,C1},{A,C2},{B1,B2},{B1,B3},{B1,C1},{B1,C2},{B2,B3},{B2,C1},{B2,C2},{ B3,C1},{B3,C2},{C1,C2},共15个.每个样品被抽到的机会均等,因此这些基本事件的出现是等可能的.记事件D:“抽取的这2件商品来自相同地区”,则事件D包含的基本事件有{B1,B2},{B1,B3},{B2,B3},{C1,C2},共4个.所以P(D)=,即这2件商品来自相同地区的概率为.2.解:(1)由题意得,=85,则=85,x=5.于是==31.6,==50.因为,且,所以甲的成绩较为稳定.故选派甲参加比较合适.(2)根据(1)可得从甲、乙两人的成绩中各抽取一个的基本事件有(79,75),(79,80),(79,85),(79,90),(79,95),(82,75),(82,80),(82,85),(82,90),(82,95),( 82,75),(82,80),(82,85),(82,90),(82,95),(87,75),(87,80),(87,85),(87,90),(87,95),(95,75 ),(95,80),(95,85),(95,90),(95,95),共25个,其中满足甲成绩比乙成绩高的基本事件有(79,75),(82,75),(82,80),(82,75),(82,80),(87,75),(87,80),(87,85),(95,75),(95,80),(95,8 5),(95,90)共12个,所以P=,故甲的成绩比乙的成绩高的概率为.3.解:(1)由频率分布直方图得后三组的频率为(0.016+0.012+0.008)×5=0.18,故这所学校高三年级全体男生身高在180cm以上(含180 cm)的人数为800×0.18=144.(2)由已知得身高在[180,185)内的人数为4,设为a,b,c,d,身高在[190,195]内的人数为2,设为A,B.若x,y∈[180,185)时,有ab,ac,ad,bc,bd,cd,共6种情况;若x,y∈[190,195]时,有AB 1种情况;若x,y分别在[180,185)和[190,195]内时,有aA,bA,cA,dA,aB,bB,cB,dB,共8种情况.所以基本事件总数为6+1+8=15,事件“|x-y|≤5”所包含的基本事件个数有6+1=7.所以P(|x-y|≤5)=.4.解:(1)设该城市人口总数为a,则该城市人均GDP为=6400.因为6400∈[4085,12616),所以该城市人均GDP达到了中等偏上收入国家标准.(2)“从5个行政区中随机抽取2个”的所有的基本事件是:{A,B},{A,C},{A,D},{A,E},{B,C},{B,D},{B,E},{C,D},{C,E},{D,E},共10个.设事件“抽到的2个行政区人均GDP都达到中等偏上收入国家标准”为M, 则事件M包含的基本事件是:{A,C},{A,E},{C,E},共3个,所以所求概率为P(M)=.。
2014年历年概率汇编 答案20.湖北卷解:(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 )=4200×0.2+10 000×③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所以,E (Y )=3400×0.2+9200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.四川卷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. 18.福建卷解:(1)设顾客所获的奖励额为X .(i)依题意,得P (X =60)=C 11C 13C 24=12.即顾客所获的奖励额为60元的概率为12,(ii)依题意,得X 的所有可能取值为20,60. P (X =60)=12,P (X =20)=C 23C 24=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,,则X 1的分布列为X 1的期望为E (X 1)=20×16+60×23+100×16=60,X 1的方差为D (X 1)=(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X 2,则X 2的分布列为X 2的期望为E (X 2)=40×16+60×23+80×16=60,X 2的方差为D (X 2)=(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2.16天津卷.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=65.18.重庆卷解:(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 )=1×1742+2×4384+3×112=4728.17.湖南卷解: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=140.17.安徽卷解: 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.北京卷解:(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 =1325. 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1325.(3)EX =x -.21.江西卷解:(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C 36=20(种),所以ξ的分布列为:E ξ=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 k 2k 种. 所以当n =2时,P (C )=46=23,当n ≥3时,P (C )=2⎝⎛⎭⎫2+∑n -2k =1C k 2k C n 2n.(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 +4Cm -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.辽宁卷解:(1)设A 1表示事件“日销售量不低于100个”,A 2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 1)=(0.006+0.004+0.002)×50=0.6,P (A 2)=0.003×50=0.15,P (B )=0.6×0.6×0.15×2=0.108.(2)X 可能取的值为0,1,2,3,相应的概率分别为P (X =0)=C 03·(1-0.6)3=0.064, P (X =1)=C 13·0.6(1-0.6)2=0.288,P (X =2)=C 23·0.62(1-0.6)=0.432,P (X =3)=C 33·0.63=0.216.X 的分布列为因为X ~B (3,0.6)(1-0.6)=0.72. 20.全国卷解:记A 1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 i 2×0.52,i =0,1,2, 所以P (D )=P (A 1·B ·C +A 2·B +A 2·B ·C )= P (A 1·B ·C )+P (A 2·B )+P (A 2·B ·C )=P (A 1)P (B )P (C )+P (A 2)P (B )+P (A 2)P (B )P (C )= 0.31.(2)X 的可能取值为0,1,2,3,4,其分布列为 P (X =0)=P (B ·A 0·C ) =P (B )P (A 0)P (C )=(1-0.6)×0.52×(1-0.4) =0.06,P (X =1)=P (B ·A 0·C +B ·A 0·C +B ·A 1·C )=P (B )P (A 0)P (C )+P (B )P (A 0)P (C )+P (B )P (A 1)P (C )=0.6×0.52×(1-0.4)+(1-0.6)×0.52×0.4+(1-0.6)×2×0.52×(1-0.4)=0.25,P (X =4)=P (A 2·B ·C )=P (A 2)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=2.18.山东卷解:(1)记A i 为事件“小明对落点在A 上的来球回球的得分为i 分”(i =0,1,3),则P (A 3)=12,P (A 1)=13,P (A 0)=1-12-13=16;记B i 为事件“小明对落点在B 上的来球回球的得分为i 分”(i =0,1,3), 则P (B 3)=15,P (B 1)=35,P (B 0)=1-15-35=15.记D 为事件“小明两次回球的落点中恰有1次的落点在乙上”.由题意,D =A 3B 0+A 1B 0+A 0B 1+A 0B 3, 由事件的独立性和互斥性,P (D )=P (A 3B 0+A 1B 0+A 0B 1+A 0B 3) =P (A 3B 0)+P (A 1B 0)+P (A 0B 1)+P (A 0B 3)=P (A 3)P (B 0)+P (A 1)P (B 0)+P (A 0)·P (B 1)+P (A 0)P (B 3) =12×15+13×15+16×35+16×15 =310, 所以小明两次回球的落点中恰有1次的落点在乙上的概率为310.由题意,随机变量ξ可能的取值为0,1,2,3,4,6. (2)由事件的独立性和互斥性,得 P (ξ=0)=P (A 0B 0)=16×15=130,P (ξ=1)=P (A 1B 0+A 0B 1)=P (A 1B 0)+P (A 0B 1)=13×15+16×35=16,P (ξ=2)=P (A 1B 1)=13×35=15,P (ξ=3)=P (A 3B 0+A 0B 3)=P (A 3B 0)+P (A 0B 3)=12×15+16×15=215,P (ξ=4)=P (A 3B 1+A 1B 3)=P (A 3B 1)+P (A 1B 3)=12×35+13×15=1130,P (ξ=6)=P (A 3B 3)=12×15=110.可得随机变量ξ所以数学期望E ξ=0×130+1×16+2×15+3×215+4×1130+6×110=9130.19.陕西卷解:(1)设A 表示事件“作物产量为300 kg ”,B 表示事件“作物市场价格为6元/kg ”, 由题设知P (A )=0.5,P (B )=0.4, ∵利润=产量×市场价格-成本, ∴X 所有可能的取值为500×10-1000=4000,500×6-1000=2000, 300×10-1000=2000,300×6-1000=800.P (X =4000)=P (A )P (B )=(1-0.5)×(1-0.4)=0.3,P (X =2000)=P (A )P (B )+P (A )P (B )=(1-0.5)×0.4+0.5×(1-0.4)=0.5, P (X =800)=P (A )P (B )=0.5×0.4=0.2, 所以X 的分布列为(2)设C i 表示事件“第i 季利润不少于2000元”(i =1,2,3), 由题意知C 1,C 2,C 3相互独立,由(1)知,P (C i )=P (X =4000)+P (X =2000)=0.3+0.5=0.8(i =1,2,3), 3季的利润均不少于2000元的概率为P (C 1C 2C 3)=P (C 1)P (C 2)P (C 3)=0.83=0.512; 3季中有2季利润不少于2000元的概率为P(C1C2C3)+P(C1C2C3)+P(C1C2C3)=3×0.82×0.2=0.384,所以,这3季中至少有2季的利润不少于2000元的概率为0.512+0.384=0.896.20.全国卷解: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(A1·B·C)+P(A2·B)+P(A2·B·C)=P(A1)P(B)P(C)+P(A2)P(B)+P(A2)P(B)P(C)=0.31.(2)X的可能取值为0,1,2,3,4,其分布列为P(X=0)=P(B·A0·C)=P(B)P(A0)P(C)=(1-0.6)×0.52×(1-0.4)=0.06,P(X=1)=P(B·A0·C+B·A0·C+B·A1·C)=P(B)P(A0)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.。
常考问题16 概 率[真题感悟]1.(2013·新课标全国Ⅰ卷)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.16解析 从1,2,3,4中任取2个不同的数有以下六种情况:(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),满足取出的2个数之差的绝对值为2的有(1,3),(2,4),故所求概率是26=13. 答案 B2.(2013·安徽卷)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.910解析 事件“甲或乙被录用”的对立事件是“甲和乙都未被录用”,从五位学生中选三人的基本事件个数为10.“甲和乙都未被录用”只有1种情况,根据古典概型和对立事件的概率公式可得,甲或乙被录用的概率P =1-110=910. 答案 D3.(2013·陕西卷)如图,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( ).A .1-π4B.π2-1C .2-π2 D.π4解析 由题意得无信号的区域面积为2×1-2×14π×12=2-π2,由几何概型的概率公式,得无信号的概率为P =2-π22=1-π4. 答案 A4.(2013·湖南卷)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 等于 ( ).A.12B.14C.32D.74解析 当△P AB 中边AB 最大,则点P 在线段P 1P 3上(其中AB =BP 1或AB =AP 3),如图所示,又事件发生的概率P =P 1P 3CD =12,则P 1P 3=12CD , 根据对称性知,DP 1=14CD ,P 1C =34CD =34AB , 此时AB =BP 1,则AB 2=AD 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫34AB 2,∴AD 2=716AB 2,则AD AB =74. 答案 D [考题分析]题型 选择题、填空题、解答题难度 低档 对古典概型、几何概型的单项考查. 中档 考查运用概率和解简单实际问题的能力.。
2014年全国各地高考题————概率统计专题1.[2014·重庆卷] 某中学有高中生3500人,初中生1500人.为了解学生的学习情况,用分层抽样的方法从该校学生中抽取一个容量为n的样本,已知从高中生中抽取70人,则n为() A.100 B.150C.200 D.2502.[2014·湖北卷] 甲、乙两套设备生产的同类型产品共4800件,采用分层抽样的方法从中抽取一个容量为80的样本进行质量检测.若样本中有50件产品由甲设备生产,则乙设备生产的产品总数为________件.3.[2014·湖南卷] 对一个容量为N的总体抽取容量为n的样本,当选取简单随机抽样、系统抽样和分层抽样三种不同方法抽取样本时,总体中每个个体被抽中的概率分别为p1,p2,p3,则() A.p1=p2<p3B.p2=p3<p1C.p1=p3<p2D.p1=p2=p34.[2014·四川卷] 在“世界读书日”前夕,为了了解某地5000名居民某天的阅读时间,从中抽取了200名居民的阅读时间进行统计分析.在这个问题中,5000名居民的阅读时间的全体是() A.总体B.个体C.样本的容量D.从总体中抽取的一个样本5.[2014·天津卷] 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.6.[2014·天津卷] 某校夏令营有3名男同学A,B,C和3名女同学X,Y,Z,其年级情况如下表:一年级二年级三年级男同学 A B C女同学X Y Z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.7.[2014·安徽卷] 某高校共有学生15 000人,其中男生10 500人,女生4500人.为调查该校学生每周平均体育运动时间的情况,采用分层抽样的方法,收集300位学生每周平均体育运动时间的样本数据(单位:小时).(1)应收集多少位女生的样本数据?(2)根据这300个样本数据,得到学生每周平均体育运动时间的频率分布直方图(如图1-4所示),其中样本数据的分组区间为:[0,2],(2,4],(4,6],(6,8],(8,10],(10,12].估计该校学生每周平均体育运动时间超过4小时的概率.图1-4(3)在样本数据中,有60位女生的每周平均体育运动时间超过4小时,请完成每周平均体育运动时间与性别列联表,并判断是否有95%的把握认为“该校学生的每周平均体育运动时间与性别有关”.P(K2≥k0)0.100.050.0100.005k0 2.706 3.841 6.6357.879附:K2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)8.[2014·北京卷] 从某校随机抽取100名学生,获得了他们一周课外阅读时间(单位:小时)的数据,整理得到数据分组及频数分布表和频率分布直方图(如图1-6).组号分组频数1[0,2) 62[2,4)83[4,6)174[6,8)225[8,10)256[10,12)12图1-6(1)从该校随机选取一名学生,试估计这名学生该周课外阅读时间少于12小时的概率; (2)求频率分布直方图中的a ,b 的值;9.[2014·广东卷] 为了解1000名学生的学习情况,采用系统抽样的方法,从中抽取容量为40的样本,则分段的间隔为( )A .50B .40C .25D .2010.[2014·江苏卷] 为了了解一片经济林的生长情况,随机抽测了其中60株树木的底部周长(单位:cm),所得数据均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有____株树木的底部周长小于100 cm.11.[2014·山东卷] 为了研究某药品的疗效,选取若干名志愿者进行临床试验,所有志愿者的舒张压数据(单位:kPa)的分组区间为[12,13),[13,14),[14,15),[15,16),[16,17].将其按从左到右的顺序分别编号为第一组,第二组,……,第五组,图是根据试验数据制成的频率分布直方图,7 [12,14) 6 8 [14,16) 2 9 [16,18) 2 合计100已知第一组与第二组共有20人,第三组中没有疗效的有6人,则第三组中有疗效的人数为( ) A .6 B .8 C .12 D .1812.[2014·山东卷] 海关对同时从A ,B ,C 三个不同地区进口的某种商品进行抽样检测,从各地区进口此种商品的数量(单位:件)如表所示.工作人员用分层抽样的方法从这些商品中共抽取6件样品进行检测.地区 A B C 数量50150100(1)求这6件样品中来自A ,B ,C 各地区商品的数量; (2)若在这6件样品中随机抽取2件送往甲机构进行进一步检测,求这2件商品来自相同地区的概率.13.[2014·陕西卷] 某公司10位员工的月工资(单位:元)为x 1,x 2,…,x 10,其均值和方差分别为x -和s 2,若从下月起每位员工的月工资增加100元,则这10位员工下月工资的均值和方差分别为( )A.x -,s 2+1002B.x -+100,s 2+1002C.x -,s 2D.x -+100,s 214.[2014·重庆卷] 20名学生某次数学考试成绩(单位:分)的频率分布直方图如图所示.(1)求频率分布直方图中a 的值;(2)分别求出成绩落在[50,60)与[60,70)中的学生人数;(3)从成绩在[50,70)的学生中任选2人,求此2人的成绩都在[60,70)中的概率.15.[2014·湖北卷] 根据如下样本数据x 3 4 5 6 7 8 y4.02.5-0.50.5-2.0-3.0得到的回归方程为y ^=bx +a ,则( )A .a >0,b <0B .a >0,b >0C .a <0,b <0D .a <0,b >016.[2014·辽宁卷] 某大学餐饮中心为了解新生的饮食习惯,在全校一年级学生中进行了抽样调查,调查结果如下表所示:喜欢甜品 不喜欢甜品 合计 南方学生 60 20 80 北方学生 10 10 20 合计7030100(1)根据表中数据,问是否有95%的把握认为“南方学生和北方学生在选用甜品的饮食习惯方面有差异”;(2)已知在被调查的北方学生中有5名数学系的学生,其中2名喜欢甜品,现在从这5名学生中随机抽取3人,求至多有1人喜欢甜品的概率.附:χ2=n (n 11n 22-n 12n 21)2n 1+n 2+n +1n +2,P (χ2≥k )0.100 0.050 0.010 k2.7063.8416.63517.[2014·广东卷] 某车间20名工人年龄数据如下表: (1)求这20名工人年龄的众数与极差;(2)以十位数为茎,个位数为叶,作出这20名工人年龄 的茎叶图;(3)求这20名工人年龄的方差.18.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 甲、乙两名运动员各自等可能地从红、白、蓝3种颜色的运动服中选择1种,则他们选择相同颜色运动服的概率为________.19.[2014·全国新课标卷Ⅰ] 将2本不同的数学书和1本语文书在书架上随机排成一行,则2本数学书相邻的概率为________.20.[2014·浙江卷] 在3张奖券中有一、二等奖各1张,另1张无奖.甲、乙两人各抽取1张,两人都中奖的概率是________.年龄(岁) 工人数(人)19 1 28 3 29 3 30 5 31 4 32 3 40 1 合计2021.[2014·四川卷] 一个盒子里装有三张卡片,分别标记有数字1,2,3,这三张卡片除标记的数字外完全相同.随机有放回地抽取3次,每次抽取1张,将抽取的卡片上的数字依次记为a,b,c.(1)求“抽取的卡片上的数字满足a+b=c”的概率;(2)求“抽取的卡片上的数字a,b,c不完全相同”的概率.22.[2014·广东卷] 从字母a,b,c,d,e中任取两个不同字母,则取到字母a的概率为________.23.[2014·湖北卷] 随机掷两枚质地均匀的骰子,它们向上的点数之和不超过5的概率记为p1,点数之和大于5的概率记为p2,点数之和为偶数的概率记为p3,则()A.p1<p2<p3B.p2<p1<p3 C.p1<p3<p2D.p3<p1<p224.[2014·江苏卷] 从1,2,3,6这4个数中一次随机地取2个数,则所取2个数的乘积为6的概率是________.25.[2014·江西卷] 掷两颗均匀的骰子,则点数之和为5的概率等于()A.118 B.19 C.16 D.11226.[2014·陕西卷] 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个点的距离小于该正方形边长的概率为()A.15 B.25 C.35 D.4527.[2014·福建卷] 如图1-5所示,在边长为1的正方形中随机撒1000粒豆子,有180粒落到阴影部分,据此估计阴影部分的面积为________.图1-528.[2014·湖南卷] 在区间[-2,3]上随机选取一个数X,则X≤1的概率为()A.45 B.35 C.25 D.1529.[2014·辽宁卷] 若将一个质点随机投入如图1-1所示的长方形ABCD 中,其中AB =2,BC =1,则质点落在以AB 为直径的半圆内的概率是( )图1-1A.π2B.π4C.π6D.π830.[2014·重庆卷] 某校早上8:00开始上课,假设该校学生小张与小王在早上7:30~7:50之间到校,且每人在该时间段的任何时刻到校是等可能的,则小张比小王至少早5分钟到校的概率为________.(用数字作答)4.如图,在半径为R 的圆内随机撒一粒黄豆,它落在阴影部分内接正三角形上的概率是( )A .34 B .334 C .34π D .334π5.O 为边长为6的等边三角形内心,P 是三角形内任一点, 使得OP<3的概率是( ). A .123 B .93 C .123π D .93π 6、有五根细木棒,长度分别为1,3,5,7,9(cm).从中任取三根,能搭成三角形的概率是( ) A.203 B.52 C.51 D.10310.先后抛掷质地均匀的硬币三次,则至少一次正面朝上的概率是 ( )A.81B. 83C. 85D. 87 11、假设关于某设备使用年限x(年)和所支出的维修费用y(万元)有如下统计资料:x 1 2 4 5 y11.55.58若由资料可知y 对x 呈线性相关关系,则y 与x 的线性回归方程y=bx+a 必过的点是( ) A .(2,2) B .(1,2) C .(3,4) D .(4,5)(第10题图)12.函数[]2()255f x x x x =--∈-,,,在定义域内任取一点0x ,使0()0f x ≤的概率是( ).15.为了解某地高一年级男生的身高情况,从其中的一个学校选取容量为60的样本(60名男生的身高,单位:cm),分组情况如下:则表中的=m ,=a 。
第1讲 概 率【高考考情解读】 1.古典概型和几何概型的基本应用是高考的重点,选择题或填空题主要以考查几何概型、古典概型为主,试题难度较小,易于得分.2.解答题型中的古典概型问题常常与概率的基本运算性质,如互斥事件的概率加法公式、对立事件的减法公式等综合考查,试题难度不大,易于得满分.3.近几年高考题对概率问题的命制愈加地倾向与统计问题综合考查,涉及的统计问题有抽样、样本估计总体、回归分析和独立性检验,试题难度中等,考查知识点的同时也侧重考查逻辑思维能力、知识的综合应用能力和理解、分析问题的能力.1. 概率的五个基本性质(1)随机事件A 的概率:0≤P (A )≤1. (2)必然事件的概率为1. (3)不可能事件的概率为0.(4)如果事件A 与事件B 互斥,则P (A ∪B )=P (A )+P (B ).(5)如果事件A 与事件B 互为对立事件,那么P (A ∪B )=P (A )+P (B )=1,即P (A )=1-P (B ). 2. 两种常见的概型(1)古典概型①特点:有限性,等可能性.②概率公式:P (A )=事件A 中所含的基本事件数试验的基本事件总数.(2)几何概型①特点:无限性,等可能性. ②概率公式: P (A )=构成事件A 的区域长度(面积或体积)试验的全部结果所构成的区域长度(面积或体积).考点一 古典概型例1 (2013·山东)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) 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[18.5,23.9)中的概率.解 (1)从身高低于1.80的4名同学中任选2人,其一切可能的结果组成的基本事件有:(A ,B ),(A ,C ),(A ,D ),(B ,C ),(B ,D ),(C ,D )共6个.设“选到的2人身高都在1.78以下”为事件M ,其包括的事件有3个,故P (M )=36=12.(2)从小组5名同学中任选2人,其一切可能的结果组成的基本事件有:(A ,B ),(A ,C ),(A ,D ),(A ,E ),(B ,C ),(B ,D ),(B ,E ),(C ,D ),(C ,E ),(D ,E )共10个. 设“选到的2人的身高都在1.70以上且体重指标都在[18.5,23.9)”为事件N ,且事件N 包括事件有:(C ,D ),(C ,E ),(D ,E )共3个. 则P (N )=310.求古典概型概率的步骤(1)反复阅读题目,收集题目中的各种信息,理解题意; (2)判断试验是否为古典概型,并用字母表示所求事件;(3)利用列举法求出总的基本事件的个数n 及事件A 中包含的基本事件的个数m ; (4)计算事件A 的概率P (A )=mn.(1)(2012·安徽)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.从球中任取两球,两球颜色为一白一黑的概率等于 ( )A.15 B.25 C.35D.45答案 B解析 利用古典概型求解.设袋中红球用a 表示,2个白球分别用b 1,b 2表示,3个黑球分别用c 1,c 2,c 3表示,则从袋中任取两球所含基本事件为:(a ,b 1),(a ,b 2),(a ,c 1),(a ,c 2),(a ,c 3),(b 1,b 2),(b 1,c 1),(b 1,c 2),(b 1,c 3),(b 2,c 1),(b 2,c 2),(b 2,c 3),(c 1,c 2),(c 1,c 3),(c 2,c 3),共15个.两球颜色为一白一黑的基本事件有:(b 1,c 1),(b 1,c 2),(b 1,c 3),(b 2,c 1),(b 2,c 2),(b 2,c 3),共6个. ∴其概率为615=25.故选B.(2)甲、乙两人玩猜数字游戏,先由甲心中想一个数字,记为a ,再由乙猜甲刚才所想的数字,把乙猜的数字记为b ,其中a ,b ∈{1,2,3,4,5,6},若|a -b |≤1,就称甲乙“心有灵犀”.现任意找两人玩这个游戏,则他们“心有灵犀”的概率为( )A.1136 B.518 C.16D.49答案 D解析 根据题目条件知所有的数组(a ,b )共有62=36组,而满足条件|a -b |≤1的数组(a ,b )有:(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),(5,5),(6,6),(1,2),(2,1),(2,3),(3,2),(3,4),(4,3),(4,5),(5,4),(5,6),(6,5),共有16组,根据古典概型的概率公式知所求的概率为P =1636=49.故选D.(3)盒中有6个小球,其中3个白球,记为a 1,a 2,a 3,2个红球,记为b 1,b 2,1个黑球,记为c 1,除了颜色和编号外,球没有任何区别. ①求从盒中取一球是红球的概率;②从盒中取一球,记下颜色后放回,再取一球,记下颜色,若取白球得1分,取红球得2分,取黑球得3分,求两次取球得分之和为5分的概率. 解 ①所有基本事件为:a 1,a 2,a 3,b 1,b 2,c 1共计6种.记“从盒中取一球是红球”为事件A ,事件A 包含的基本事件为:b 1,b 2, ∴P (A )=26=13.∴从盒中取一球是红球的概率为13.②记“两次取球得分之和为5分”为事件B ,总事件包含的基本事件为:(a 1,a 1),(a 1,a 2),(a 1,a 3),(a 1,b 1),(a 1,b 2),(a 1,c 1),(a 2,a 1),(a 2,a 2),(a 2,a 3),(a 2,b 1),(a 2,b 2),(a 2,c 1),(a 3,a 1),(a 3,a 2),(a 3,a 3),(a 3,b 1),(a 3,b 2),(a 3,c 1),(b 1,a 1),(b 1,a 2),(b 1,a 3),(b 1,b 1),(b 1,b 2),(b 1,c 1),(b 2,a 1),(b 2,a 2),(b 2,a 3),(b 2,b 1),(b 2,b 2),(b 2,c 1),(c 1,a 1),(c 1,a 2),(c 1,a 3),(c 1,b 1),(c 1,b 2),(c 1,c 1),共计36种. 而事件B 包含的基本事件为:(b 1,c 1),(b 2,c 1),(c 1,b 1),(c 1,b 2),共计4种. ∴P (B )=436=19.∴“两次取球得分之和为5分”的概率为19.考点二 几何概型例2 (2013·四川)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.12C.34D.78答案 C解析 设在通电后的4秒钟内,甲串彩灯、乙串彩灯第一次亮的时刻为x 、y ,x 、y 相互独立,由题意可知⎩⎨⎧0≤x ≤40≤y ≤4|x -y |≤2,如图所示.∴两串彩灯第一次亮的时间相差不超过2秒的概率为P (|x -y |≤2)=S 正方形-2S △ABCS 正方形=4×4-2×12×2×24×4=1216=34.当试验的结果构成的区域为长度、面积、体积、弧长、夹角等时,应考虑使用几何概型求解;利用几何概型求概率时,关键是试验的全部结果构成的区域和事件发生的区域的寻找,有时需要设出变量,在坐标系中表示所需要的区域.(1)在区间[0,2]上任取两个实数a ,b ,则函数f (x )=x 3+ax -b 在区间[-1,1]上有且仅有一个零点的概率是( )A.18B.14C.34D.78(2)(2012·湖北)如图,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( )A .1-2πB.12-1πC.2πD.1π答案 (1)D (2)A解析 (1)因为f ′(x )=3x 2+a ,由于a ≥0,故f ′(x )≥0恒成立, 故函数f (x )在[-1,1]上单调递增,故函数f (x )在区间[-1,1]上有且只有一个零点的充要条件是⎩⎪⎨⎪⎧ f (-1)≤0,f (1)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧a +b +1≥0,a -b +1≥0.设点(a ,b ),则基本事件所在的区域是⎩⎪⎨⎪⎧0≤a ≤2,0≤b ≤2,画出平面区域,如图所示,根据几何概型的意义,所求的概率是以图中阴影部分的面积和以2为边长的正方形的面积的比值,这个比值是78.故选D.(2)方法一 解题关键是求出空白部分的面积,用几何概型求解.设分别以OA ,OB 为直径的两个半圆交于点C ,OA 的中点为D ,如 图,连接OC ,DC . 不妨令OA =OB =2, 则OD =DA =DC =1.在以OA 为直径的半圆中,空白部分面积S 1=π4+12×1×1-⎝⎛⎭⎫π4-12×1×1=1, 所以整体图形中空白部分面积S 2=2. 又因为S 扇形OAB =14×π×22=π,所以阴影部分面积为S 3=π-2. 所以P =π-2π=1-2π.方法二 连接AB ,由S 弓形AC =S 弓形BC =S 弓形OC 可求出空白部分面积. 设分别以OA ,OB 为直径的两个半圆交于点C ,令OA =2. 由题意知C ∈AB 且S 弓形AC =S 弓形BC =S 弓形OC , 所以S 空白=S △OAB =12×2×2=2.又因为S 扇形OAB =14×π×22=π,所以S 阴影=π-2.所以P =S 阴影S 扇形OAB=π-2π=1-2π.考点三 互斥事件与对立事件例3 某项活动的一组志愿者全部通晓中文,并且每个志愿者还都通晓英语、日语和韩语中的一种(但无人通晓两种外语).已知从中任抽一人,其通晓中文和英语的概率为12,通晓中文和日语的概率为310.若通晓中文和韩语的人数不超过3人.(1)求这组志愿者的人数;(2)现在从这组志愿者中选出通晓英语的志愿者1名,通晓韩语的志愿者1名,若甲通晓英语,乙通晓韩语,求甲和乙不全被选中的概率.解 (1)设通晓中文和英语的人数为x ,通晓中文和日语的人数为y ,通晓中文和韩语的人数为z ,且x ,y ,z ∈N *,则⎩⎪⎨⎪⎧xx +y +z =12,y x +y +z =310,0<z ≤3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =3,z =2,所以这组志愿者的人数为5+3+2=10.(2)设通晓中文和英语的人为A 1,A 2,A 3,A 4,A 5,甲为A 1,通晓中文和韩语的人为B 1,B 2,乙为B 1,则从这组志愿者中选出通晓英语和韩语的志愿者各1名的所有情况为(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(A 3,B 1),(A 3,B 2),(A 4,B 1),(A 4,B 2),(A 5,B 1),(A 5,B 2),共10种,同时选中甲、乙的只有(A 1,B 1)1种. 所以甲和乙不全被选中的概率为1-110=910.求解互斥事件、对立事件的概率问题时,一要先利用条件判断所给的事件是互斥事件,还是对立事件;二要将所求事件的概率转化为互斥事件、对立事件的概率;三要准确利用互斥事件、对立事件的概率公式去计算所求事件的概率.(2013·江西)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A 1、A 2、A 3、A 4、A 5、A 6(如图)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. 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为P=1-P2=1-415=1115.1.互斥事件与对立事件的关系(1)对立一定互斥,互斥未必对立;(2)可将所求事件化为互斥事件A、B的和,再利用公式P(A+B)=P(A)+P(B)来求,也可通过对立事件公式P(A)=1-P(A)来求P(A).2.古典概型与几何概型1. 电子钟一天显示的时间是从00:00到23:59,每一时刻都由四个数字构成,则一天中任一时刻显示的四个数字之和为23的概率为( )A.1180 B.1288C.1360D.1480答案 C解析 因为时钟一分钟显示一次,故总的显示方法数为24×60=1 440(种),四个数字之和为23的有09:59,18:59,19:49,19:58四种情况,故所求概率为41 440=1360.2. 袋中装有大小相同且形状一样的四个球,四个球上分别标有“2”、“3”、“4”、“6”这四个数.现从中随机选取三个球,则所选的三个球上的数恰好能构成一个等差数列的概率是________. 答案 12解析 从四个不同的数中选三个的情况有(2,3,4),(2,3,6),(2,4,6),(3,4,6),共四种,满足成等差数列的情况有(2,3,4)和(2,4,6),共两种.故所求概率为24=12.3. (2012·天津)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. 解 (1)由分层抽样定义知,从小学中抽取的学校数目为6×2121+14+7=3;从中学中抽取的学校数目为6×1421+14+7=2;从大学中抽取的学校数目为6×721+14+7=1.故从小学、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.(推荐时间:60分钟)一、选择题1. (2013·课标全国Ⅰ)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.12 B.13 C.14D.16答案 B解析 基本事件的总数为6,构成“取出的2个数之差的绝对值为2”这个事件的基本事件的个数为2. 所以,所求概率P =26=13,故选B.2. (2013·安徽)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.23 B.25 C.35D.910答案 D解析 由题意,从五位大学毕业生中录用三人,所有不同的可能结果有(甲,乙,丙),(甲,乙,丁),(甲,乙,戊),(甲,丙,丁),(甲,丙,戊),(甲,丁,戊),(乙,丙,丁),(乙,丙,戊),(乙,丁,戊),(丙,丁,戊),共10种,其中“甲与乙均未被录用”的所有不同的可能结果只有(丙,丁,戊)这1种,故其对立事件“甲或乙被录用”的可能结果有9种,所求概率P =910.3. (2012·北京)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.π4 B.π-22C.π6D.4-π4答案 D解析 根据题意作出满足条件的几何图形求解.如图所示,正方形OABC 及其内部为不等式组表示的区域D ,且区 域D 的面积为4,而阴影部分表示的是区域D 内到原点距离大于2 的区域,易知该阴影部分的面积为4-π,因此满足条件的概率是 4-π4,故选D. 4. 第16届亚运会于2010年11月12日在中国广州举行,运动会期间有来自A 大学2名和B大学4名的大学生志愿者,从这6名志愿者中随机抽取2人到体操比赛场馆服务,则至少有一名A 大学志愿者的概率是( )A.115 B.25 C.35D.1415答案 C解析 若这2名学生来自两所大学, 则P 1=2×415=815;若这2名大学生来自A 大学, 则P 2=115.故至少有一名A 大学志愿者的概率是815+115=35.5. 一个袋中有3个黑球,2个白球共5个大小相同的球,每次摸出一球,放进袋里再摸第二次,则两次摸出的球都是白球的概率为 ( )A.25B.45C.225D.425答案 D解析 有放回地摸球,基本事件总数为25;两次都是白球所包含的基本事件为4.所以两次摸出的球都是白球的概率为425.6. 若利用计算机在区间(0,1)上产生两个不等的随机数a 和b ,则方程x =22a -2bx 有不等实数根的概率为( )A.14B.12 C.34D.25答案 B解析 方程x =22a -2bx ,即x 2-22ax +2b =0,原方程有不等实数根,则需满足Δ=(22a )2-4×2b >0,即a >b .在如图所示的平面直角坐标系内,(a ,b )的所有可能结果是边长为1 的正方形(不包括边界),而事件A “方程x =22a -2bx 有不等实数根”的可能结果为图中阴影部分(不包括边界). 由几何概型公式可得P (A )=12×1×11×1=12.二、填空题7. 点A 为周长等于3的圆周上的一个定点.若在该圆周上随机取一点B ,则劣弧AB 的长度小于1的概率为________. 答案 23解析 如图,设A ,M ,N 为圆周的三等分点,当B 点取在优弧MAN 上时, 对劣弧AB 来说,其长度小于1,故其概率为23.8. (2013·江苏)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________.答案2063解析 P =4×57×9=2063.9. 抛掷甲、乙两枚质地均匀且四面上分别标有1,2,3,4的正四面体,其底面落于桌面,记所得的数字分别为x ,y ,则xy 为整数的概率是________.答案 12解析 将抛掷甲、乙两枚质地均匀的正四面体所得的数字x ,y 记作有序实数对(x ,y ),共包含16个基本事件,其中xy为整数的有(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),(2,1),(3,1),(4,1),(4,2),共8个基本事件,故所求的概率为816=12. 10.已知区域Ω={(x ,y )|x +y ≤10,x ≥0,y ≥0},A ={(x ,y )|x -y ≥0,x ≤5,y ≥0},若向区域Ω上随机投1个点,则这个点落入区域A 的概率P (A )=________. 答案 14解析 作出如图所示的可行域,易得区域Ω的面积为12×10×10=50,区域A (阴影部分)的面积为12×5×5=252.故该点落在区域A 的概率P (A )=25250=14.三、解答题11.某学校的篮球队、羽毛球队、乒乓球队各有10名队员,某些队员不止参加了一支球队,具体情况如图所示,现从中随机抽取一名队员,求:(1)该队员只属于一支球队的概率; (2)该队员最多属于两支球队的概率.解 从图中可以看出,3个球队共有20名队员.(1)记“随机抽取一名队员,该队员只属于一支球队”为事件A .所以P (A )=3+5+420=35.故随机抽取一名队员,只属于一支球队的概率为35.(2)记“随机抽取一名队员,该队员最多属于两支球队”为事件B .则P (B )=1-P (B )=1-220=910. 故随机抽取一名队员,该队员最多属于两支球队的概率为910.12.在一次“知识竞赛”活动中,有A 1,A 2,B ,C 四道题,其中A 1,A 2为难度相同的容易题,B 为中档题,C 为较难题.现甲、乙两位同学均需从四道题目中随机抽取一题作答. (1)求甲、乙两位同学所选的题目难度相同的概率; (2)求甲所选题目的难度大于乙所选题目的难度的概率.解 由题意可知,甲、乙两位同学分别从四道题中随机抽取一题,所有可能的结果有16个,它们是:(A 1,A 1),(A 1,A 2),(A 1,B ),(A 1,C ),(A 2,A 1),(A 2,A 2),(A 2,B ),(A 2,C ),(B ,A 1),(B ,A 2),(B ,B ),(B ,C ),(C ,A 1),(C ,A 2),(C ,B ),(C ,C ). (1)用M 表示事件“甲、乙两位同学所选的题目难度相同”,则M 包含的基本事件有:(A 1,A 1),(A 1,A 2),(A 2,A 1),(A 2,A 2),(B ,B ),(C ,C ),共6个,所以P (M )=616=38.(2)用N 表示事件“甲所选题目的难度大于乙所选题目的难度”,则N 包含的基本事件有:(B ,A 1),(B ,A 2),(C ,A 1),(C ,A 2),(C ,B ),共5个,所以P (N )=516.13.现有8名数理化成绩优秀者,其中A 1,A 2,A 3数学成绩优秀,B 1,B 2,B 3物理成绩优秀,C 1,C 2化学成绩优秀.从中选出数学、物理、化学成绩优秀者各1名,组成一个小组代表学校参加竞赛. (1)求C 1被选中的概率;(2)求A 1和B 1不全被选中的概率.解 (1)从8人中选出数学、物理、化学成绩优秀者各1名,其一切可能的结果组成的基本事件空间为Ω={(A 1,B 1,C 1),(A 1,B 1,C 2),(A 1,B 2,C 1),(A 1,B 2,C 2),(A 1,B 3,C 1),(A 1,B 3,C 2),(A 2,B 1,C 1),(A 2,B 1,C 2),(A 2,B 2,C 1),(A 2,B 2,C 2),(A 2,B 3,C 1),(A 2,B 3,C 2),(A 3,B 1,C 1),(A 3,B 1,C 2),(A 3,B 2,C 1),(A 3,B 2,C 2),(A 3,B 3,C 1),(A 3,B 3,C 2)}.由18个基本事件组成.由于每一个基本事件被抽取的机会均等. 因此这些基本事件的发生是等可能的. 用M 表示“C 1恰被选中”这一事件,则M ={(A 1,B 1,C 1),(A 1,B 2,C 1),(A 1,B 3,C 1),(A 2,B 1,C 1),(A 2,B 2,C 1),(A 2,B 3,C 1),(A 3,B 1,C 1),(A 3,B 2,C 1),(A 3,B 3,C 1)}. 事件M 由9个基本事件组成,因而P (M )=918=12.(2)用N 表示“A 1,B 1不全被选中”这一事件, 则其对立事件N 表示“A 1,B 1全被选中”这一事件,由于N ={(A 1,B 1,C 1),(A 1,B 1,C 2)},事件N 由2个基本事件组成,所以P (N )=218=19. 由对立事件的概率公式得 P (N )=1-P (N )=1-19=89.。
概率与统计一、选择填空题1.某校为了了解学生的课外阅读情况,随机调查了50名学生,得到他们在某一天各自课 外阅读所用时间的数据,结果用右侧的条形图表示. 根据条形图可得这50 名学生这一天平均每人的课外阅读时间为【 】(A)0.6小时 (B)0.9小时 (C)1.0小时 (D)1.5小时 【答案】B 。
【考点】频数分布直方图,加权平均数。
【分析】根据样本的条形图可知,将所有人的学习时间进行求和,再除以总人数即可:50200.510 1.010 1.55 2.0450.95050⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==(小时)。
故选B 。
2.将一颗质地均匀的骰子(它是一种各面上分别标有点数1,2,3,4,5,6的正方体玩 具)先后抛掷3次,至少出现一次6点向上的概率是【 】 (A)5216 (B)25216 (C)31216 (D)91216 【答案】D 。
【考点】等可能事件的概率,互斥事件与对立事件。
【分析】求出基本事件总数和3次均不出现6点向上的掷法的总数,结合互斥事件的概率的关系可求得答案:质地均匀的骰子先后抛掷3次,共有6×6×6种结果,3次均不出现6点向上的掷法有5×5×5种结果。
由于抛掷的每一种结果都是等可能出现的,所以不出现6点向上的概率为555125 666216⨯⨯=⨯⨯。
由对立事件概率公式,知3次至少出现一次6点向上的概率是125911216216-=。
故选D 。
3.在一次歌手大奖赛上,七位评委为歌手打出的分数如下:7.9,4.9,6.9,9.9,4.9,4.8,4.9,去掉一个最高分和一个最低分后,所剩数据的平均值和方差分别为 【】A .484.0,4.9B .016.0,4.9C .04.0,5.9D .016.0,5.9 【答案】D 。
【考点】平均数,方差。
【分析】利用平均数、方差公式直接计算即可:去掉一个最高分和一个最低分后,所剩数据为9.4,9.4,9.6,9.4,9.7, 其平均值为15(9.4+9.4+9.6+9.4+9.7)=9.5; 方差为15[(9.4-9.5)2+(9.4-9.5)2+(9.6-9.5)2+(9.4-9.5)2+(9.7-9.5)2]=0.016。
2014年高考文科数学试题分类汇编:概率一、选择填空题1.[2014·江西卷3] 掷两颗均匀的骰子,则点数之和为5的概率等于( )A.118B .19 C.16 D.1122.[2014·湖南卷5] 在区间[-2,3]上随机选取一个数X ,则X ≤1的概率为( )A.45B .35C.25 D.153.[2014·陕西卷6] 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个点的距离小于该正方形边长的概率为( )A.15B .25 C.35 D.454.[2014·辽宁卷6] 若将一个质点随机投入如图所示的长方形ABCD 中,其中AB =2,BC =1,则质点落在以AB 为直径的半圆内的概率是( )A.π2B .π4C.π6 D.π85.[2014·湖北卷5] 随机掷两枚质地均匀的骰子,它们向上的点数之和不超过5的概率记为p 1,点数之和大于5的概率记为p 2,点数之和为偶数的概率记为p 3,则( )A .p 1<p 2<p 3B .p 2<p 1<p 3C .p 1<p 3<p 2D .p 3<p 1<p 26.[2014·江苏卷4] 从1,2,3,6这4个数中一次随机地取2个数,则所取2个数的乘积为6的概率是________.7.[2014·新课标全国卷Ⅱ13] 甲、乙两名运动员各自等可能地从红、白、蓝3种颜色的运动服中选择1种,则他们选择相同颜色运动服的概率为________.8.[2014·全国新课标卷Ⅰ13] 将2本不同的数学书和1本语文书在书架上随机排成一行,则2本数学书相邻的概率为________.9.[2014·浙江卷14] 在3张奖券中有一、二等奖各1张,另1张无奖.甲、乙两人各抽取1张,两人都中奖的概率是________.10.[2014·广东卷12] 从字母a ,b ,c ,d ,e 中任取两个不同字母,则取到字母a 的概率为________.11.[2014·福建卷13] 如图所示,在边长为1的正方形中随机撒1000粒豆子,有180粒落到阴影部分,据此估计阴影部分的面积为________.12.[2014·重庆卷15] 某校早上8:00开始上课,假设该校学生小张与小王在早上7:30~7:50之间到校,且每人在该时间段的任何时刻到校是等可能的,则小张比小王至少早5分钟到校的概率为________.(用数字作答)二、解答题:1.[2014·天津卷15] 某校夏令营有3名男同学A,B,C和3名女同学X,Y,Z,其年级情况如下表:现从这6).(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.2.[2014·四川卷16] 一个盒子里装有三张卡片,分别标记有数字1,2,3,这三张卡片除标记的数字外完全相同.随机有放回地抽取3次,每次抽取1张,将抽取的卡片上的数字依次记为a,b,c.(1)求“抽取的卡片上的数字满足a+b=c”的概率;(2)求“抽取的卡片上的数字a,b,c不完全相同”的概率.3.[2014·陕西卷19] 某保险公司利用简单随机抽样方法,对投保车辆进行抽样,样本车辆中每辆车的赔付结果统计如下:(1)若每辆车的投保金额均为2800元,估计赔付金额大于投保金额的概率;(2)在样本车辆中,车主是新司机的占10%,在赔付金额为4000元的样本车辆中,车主是新司机的占20%,估计在已投保车辆中,新司机获赔金额为4000元的概率.4.[2014·福建卷20] 根据世行2013年新标准,人均GDP低于1035美元为低收入国家;人均GDP为1035~4085美元为中等偏下收入国家;人均GDP为4085~12 616美元为中等偏上收入国家;人均GDP 不低于12 616美元为高收入国家.某城市有5个行政区,各区人口占该城市人口比例及人均GDP如下表:(1)判断该城市人均GDP是否达到中等偏上收入国家标准;(2)现从该城市5个行政区中随机抽取2个,求抽到的2个行政区人均GDP都达到中等偏上收入国家标准的概率.5.[2014·全国卷20] 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)实验室计划购买k台设备供甲、乙、丙、丁使用.若要求“同一工作日需使用设备的人数大于k”的概率小于0.1,求k的最小值.7.[2014·江苏卷22] 盒中共有9个球,其中有4个红球、3个黄球和2个绿球,这些球除颜色外完全相同.(1)从盒中一次随机取出2个球,求取出的2个球颜色相同的概率P;(2)从盒中一次随机取出4个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为x1,x2,x3,随机变量X表示x1,x2,x3中的最大数,求X的概率分布和数学期望E(X).2014年高考文科数学试题分类汇编:概率一、选择填空题1.[2014·江西卷3] 掷两颗均匀的骰子,则点数之和为5的概率等于()A.118B.19 C.16 D.112【答案】B2.[2014·湖南卷5] 在区间[-2,3]上随机选取一个数X,则X≤1的概率为()A.45B.35C.25 D.15【答案】B3.[2014·陕西卷6] 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个点的距离小于该正方形边长的概率为()A.15B.25 C.35 D.45【答案】B4.[2014·辽宁卷6] 若将一个质点随机投入如图所示的长方形ABCD中,其中AB=2,BC=1,则质点落在以AB为直径的半圆内的概率是()A.π2B.π4C.π6 D.π8【答案】B5.[2014·湖北卷5] 随机掷两枚质地均匀的骰子,它们向上的点数之和不超过5的概率记为p1,点数之和大于5的概率记为p2,点数之和为偶数的概率记为p3,则() 【答案】CA.p1<p2<p3B.p2<p1<p3C.p1<p3<p2D.p3<p1<p26.[2014·江苏卷4] 从1,2,3,6这4个数中一次随机地取2个数,则所取2个数的乘积为6的概率是________.【答案】1 37.[2014·新课标全国卷Ⅱ13] 甲、乙两名运动员各自等可能地从红、白、蓝3种颜色的运动服中选择1种,则他们选择相同颜色运动服的概率为________.【答案】1 38.[2014·全国新课标卷Ⅰ13] 将2本不同的数学书和1本语文书在书架上随机排成一行,则2本数学书相邻的概率为________.【答案】239.[2014·浙江卷14] 在3张奖券中有一、二等奖各1张,另1张无奖.甲、乙两人各抽取1张,两人都中奖的概率是________.【答案】1310.[2014·广东卷12] 从字母a ,b ,c ,d ,e 中任取两个不同字母,则取到字母a 的概率为________. 【答案】2511.[2014·福建卷13] 如图所示,在边长为1的正方形中随机撒1000粒豆子,有180粒落到阴影部分,据此估计阴影部分的面积为________.【答案】0.1812.[2014·重庆卷15] 某校早上8:00开始上课,假设该校学生小张与小王在早上7:30~7:50之间到校,且每人在该时间段的任何时刻到校是等可能的,则小张比小王至少早5分钟到校的概率为________.(用数字作答) 【答案】932二、解答题:1. [2014·天津卷15] 某校夏令营有3名男同学A ,B ,C 和3名女同学X ,Y ,Z ,其年级情况如下表:现从这6). (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.解:(1)从6名同学中随机选出2人参加知识竞赛的所有可能结果为{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P(M)=615=25.2.[2014·四川卷16] 一个盒子里装有三张卡片,分别标记有数字1,2,3,这三张卡片除标记的数字外完全相同.随机有放回地抽取3次,每次抽取1张,将抽取的卡片上的数字依次记为a,b,c.(1)求“抽取的卡片上的数字满足a+b=c”的概率;(2)求“抽取的卡片上的数字a,b,c不完全相同”的概率.解:(1)由题意,(a,b,c)所有的可能为:(1,1,1),(1,1,2),(1,1,3),(1,2,1),(1,2,2),(1,2,3),(1,3,1),(1,3,2),(1,3,3),(2,1,1),(2,1,2),(2,1,3),(2,2,1),(2,2,2),(2,2,3),(2,3,1),(2,3,2),(2,3,3),(3,1,1),(3,1,2),(3,1,3),(3,2,1),(3,2,2),(3,2,3),(3,3,1),(3,3,2),(3,3,3),共27种.设“抽取的卡片上的数字满足a+b=c”为事件A,则事件A包括(1,1,2),(1,2,3),(2,1,3),共3种,所以P(A)=327=19.因此,“抽取的卡片上的数字满足a+b=c”的概率为1 9.(2)设“抽取的卡片上的数字a,b,c不完全相同”为事件B,则事件B包括(1,1,1),(2,2,2),(3,3,3),共3种.所以P(B)=1-P(B)=1-327=89.因此,“抽取的卡片上的数字a,b,c不完全相同”的概率为8 9.3.[2014·陕西卷19] 某保险公司利用简单随机抽样方法,对投保车辆进行抽样,样本车辆中每辆车的赔付结果统计如下:(1)若每辆车的投保金额均为2800元,估计赔付金额大于投保金额的概率;(2)在样本车辆中,车主是新司机的占10%,在赔付金额为4000元的样本车辆中,车主是新司机的占20%,估计在已投保车辆中,新司机获赔金额为4000元的概率.解:(1)设A表示事件“赔付金额为3000元”,B表示事件“赔付金额为4000元”,以频率估计概率得P(A)=1501000=0.15,P(B)=1201000=0.12.由于投保金额为2800元,所以赔付金额大于投保金额的概率为P(A)+P(B)=0.15+0.12=0.27.(2)设C表示事件“投保车辆中新司机获赔4000元”,由已知,得样本车辆中车主为新司机的有0.1×1000=100(辆),而赔付金额为4000元的车辆中,车主为新司机的有0.2×120=24(辆),所以样本车辆中新司机车主获赔金额为4000元的频率为24100=0.24.由频率估计概率得P(C)=0.24.4.[2014·福建卷20] 根据世行2013年新标准,人均GDP低于1035美元为低收入国家;人均GDP为1035~4085美元为中等偏下收入国家;人均GDP为4085~12 616美元为中等偏上收入国家;人均GDP 不低于12 616美元为高收入国家.某城市有5个行政区,各区人口占该城市人口比例及人均GDP如下表:(1)判断该城市人均GDP是否达到中等偏上收入国家标准;(2)现从该城市5个行政区中随机抽取2个,求抽到的2个行政区人均GDP都达到中等偏上收入国家标准的概率.解:(1)设该城市人口总数为a,则该城市人均GDP为8000×0.25a+4000×0.30a+6000×0.15a+3000×0.10a+10 000×0.20aa=6400(美元).因为6400∈[4085,12 616),所以该城市人均GDP达到了中等偏上收入国家标准.(2)“从5个行政区中随机抽取2个”的所有的基本事件是:{A,B},{A,C},{A,D},{A,E},{B,C},{B,D},{B,E},{C,D},{C,E},{D,E},共10个.设事件M为“抽到的2个行政区人均GDP都达到中等偏上收入国家标准”,则事件M包含的基本事件是:{A,C},{A,E},{C,E},共3个.所以所求概率为P(M)=3 10.5.[2014·全国卷20] 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)实验室计划购买k台设备供甲、乙、丙、丁使用.若要求“同一工作日需使用设备的人数大于k”的概率小于0.1,求k的最小值.解:记A 1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.E 表示事件:同一工作日4人需使用设备.F 表示事件:同一工作日需使用设备的人数大于k .(1)因为P (B )=0.6,P (C )=0.4,P (A i )=C i 2×0.52,i =0,1,2,所以P (D )=P (A 1·B ·C +A 2·B +A 2·B ·C )=P (A 1·B ·C )+P (A 2·B )+P (A 2·B ·C )=P (A 1)P (B )P (C )+P (A 2)P (B )+P (A 2)P (B )P (C )=0.31.(2)由(1)知,若k =2,则P (F )=0.31>0.1, P (E )=P (B ·C ·A 2)=P (B )P (C )P (A 2)=0.06. 若k =3,则P (F )=0.06<0.1, 所以k 的最小值为3.6.[2014·江西卷21] 将连续正整数1,2,…,n (n ∈N *)从小到大排列构成一个数123…n ,F (n )为这个数的位数(如n =12时,此数为123456789101112,共有15个数字,F (12)=15),现从这个数中随机取一个数字,p (n )为恰好取到0的概率. (1)求p (100);(2)当n ≤2014时,求F (n )的表达式;(3)令g (n )为这个数中数字0的个数,f (n )为这个数中数字9的个数,h (n )=f (n )-g (n ), S ={n |h (n )=1,n ≤100,n ∈N *},求当n ∈S 时p (n )的最大值.解:(1)当n =100时,这个数中总共有192个数字,其中数字0的个数为11,所以恰好取到0的概率为p (100)=11192.(2)F (n )=⎩⎨⎧n ,1≤n ≤9,2n -9,10≤n ≤99,3n -108,100≤n ≤999,4n -1107,1000≤n ≤2014.(3)当n =b (1≤b ≤9,b ∈N *),g (n )=0;当n =10k +b (1≤k ≤9,0≤b ≤9,k ∈N *,b ∈N )时,g (n )=k ; 当n =100时,g (n )=11,即g (n )=⎩⎨⎧0,1≤n ≤9,k ,n =10k +b ,11,n =100.1≤k ≤9,0≤b ≤9,k ∈N *,b ∈N , 同理有f (n )=⎩⎨⎧0,1≤n ≤8,k ,n =10k +b -1,1≤k ≤8,0≤b ≤9,k ∈N *,b ∈N ,n -80,89≤n ≤98,20,n =99,100.由h (n )=f (n )-g (n )=1,可知n =9,19,29,39,49,59,69,79,89,90, 所以当n ≤100时,S ={9,19,29,39,49,59,69,79,89,90}. 当n =9时,p (9)=0. 当n =90时,p (90)=g (90)F (90)=9171=119.当n =10k +9(1≤k ≤8,k ∈N *)时,p (n )=g (n )F (n )=k 2n -9=k 20k +9,由y =k20k +9关于k 单调递增,故当n =10k +9(1≤k ≤8,k ∈N *)时,p (n )的最大值为p (89)=8169. 又8169<119,所以当n ∈S 时,p (n )的最大值为119.7.[2014·江苏卷22] 盒中共有9个球,其中有4个红球、3个黄球和2个绿球,这些球除颜色外完全相同.(1)从盒中一次随机取出2个球,求取出的2个球颜色相同的概率P ;(2)从盒中一次随机取出4个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为x 1,x 2,x 3,随机变量X 表示x 1,x 2,x 3中的最大数,求X 的概率分布和数学期望E (X ).解:(1)取到的2个颜色相同的球可能是2个红球、2个黄球或2个绿球,所以P =C 24+C 23+C 22C 29=6+3+136=518.(2)随机变量X 所有可能的取值为2,3,4.{X =4}表示的随机事件是“取到的4个球是4个红球”,故P (X =4)=C 44C 49=1126;{X =3}表示的随机事件是“取到的4个球是3个红球和1个其他颜色的球,或3个黄球和1个其他颜色的球”,故P (X =3)=C 34C 15+C 33C 16C 49=20+6126=1363;于是P (X =2)=1-P (X =3)-P (X =4)=1-1363-1126=1114.所以随机变量X 的概率分布如下表:因此随机变量X 的数学期望 E (X )=2×1114+3×1363+4×1126=209.。
提能专训(十二) 概率、随机变量的分布列一、选择题1.投掷一枚质地均匀的骰子两次,若第一次的点数小于第二次的点数我们称其为“前效实验”,若第二次的点数小于第一次的点数我们称其为“后效实验”,若两次的点数相等我们称其为“等效试验”.那么一个人投掷该骰子两次后出现“等效实验”的概率是( )A.12B.16C.112D.136B 命题立意:本题主要考查古典概型,根据本题中的新定义,列出投掷两次出现的所有可能情况,查出点数相同的基本事件的个数,利用古典概型的概率公式计算.解题思路:投掷两次的所有基本事件总数为36,其中点数相等的有6种情况,所以投掷两次后出现“等效实验”的概率是636=16.2.随机变量ξ的概率分布列为P (ξ=n )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫45n(n =0,1,2),其中a 为常数,则P (0.1<ξ<2.9)的值为( )A.1625B.916C.3661D.2061C 命题立意:本题考查随机变量ξ的概率分布列的应用问题,难度中等.解题思路:因为随机变量ξ的概率分布列为P (ξ=n )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫45n(n =0,1,2),根据各个概率值的和为1,得a =2561,然后可得P (0.1<ξ<2.9)=p (ξ=1)+p (ξ=2)=3661,故选C.3.(2013·某某日照一模)已知实数x ∈[1,9],执行如下图所示的程序框图,则输出的x 不小于55的概率为( )A.58B.38C.23D.13B 解题思路:由程序框图可知,输出的结果为2[2(2x +1)+1]+1≥55,解得x ≥6, 由几何概型可知,输出的x 不小于55的概率为9-69-1=38,故选B.4.(2013·某某一模)有3个兴趣小组,甲、乙两位同学各自参加其中一个小组,每位同学参加各个小组的可能性相同,则这两位同学参加同一个兴趣小组的概率为( )A.13B.12 D.23D.34A 解题思路:记3个兴趣小组分别为1,2,3,甲参加兴趣小组1,2,3分别记为“甲1”“甲2”“甲3”,乙参加兴趣小组1,2,3分别记为“乙1”“乙2”“乙3”,则基本事件为“甲1,乙1;甲1、乙2;甲1,乙3;甲2,乙1;甲2,乙2;甲2,乙3;甲3,乙1;甲3,乙2;甲3,乙3”,共9个.记事件A 为“甲、乙两位同学参加同一个兴趣小组”,其中事件A 有“甲1,乙1;甲2,乙2;甲3,乙3”,共3个.因此P (A )=39=13.5.(2013·某某高考第二次模拟)如图,设D 是图中边长分别为1和2的矩形区域,E 是D 内位于函数y =1x(x >0)图下方的区域(阴影部分),从D 内随机取一个点M ,则点M 取自E 内的概率为( )A.ln 22 B.1-ln 22 C.1+ln 22 D.2-ln 22C 命题立意:本题考查定积分的计算与几何概型的意义,难度中等. 解题思路:依题意,图中的阴影区域的面积等于2×12+⎠⎛112⎪⎪⎪1x d x =1+ln x 112=1+ln 2,因此所求的概率等于1+ln 22,故选C .二、填空题6.(2013·某某诊断测试二)已知集合⎩⎨⎧x ,y⎪⎪⎪ ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫2x +y -4≤0,x +y≥0,x -y≥0表示的平面区域为Ω,若在区域Ω内任取一点P(x ,y),则点P 的坐标满足不等式x 2+y 2≤2的概率为________.3π32命题立意:本题考查线性规划知识以及几何概型的概率求解,正确作出点对应的平面区域是解答本题的关键,难度中等.解题思路:如图阴影部分为不等式组表示的平面区域,满足条件x 2+y 2≤2的点分布在以2为半径的四分之一圆面内,以面积作为事件的几何度量,由几何概型可得所求概率为π4×2212×423×42=3π32.7.某一部件由三个电子元件按如图方式连接而成,元件1或元件2正常工作,且元件3正常工作,则部件正常工作.设三个电子元件的使用寿命(单位:小时)均服从正态分布N (1 000,502),且各个元件能否正常工作相互独立,那么该部件的使用寿命超过1 000小时的概率为__________.38解题思路:由题意得,三个电子元件的使用寿命服从正态分布N (1 000,502),则每个元件的寿命超过1 000小时的概率均为12,则元件1或2超过1 000小时的概率为1-12×12=34,则该部件使用寿命超过1 000小时的概率为34×12=38.8.(2013·原创卷)如图,在矩形ABDC 中,AB =1,AC =2,O 为AC 的中点,抛物线的一部分在矩形内,点O 为抛物线的顶点,点B ,D 在抛物线上,在矩形内随机地投一点,则此点落在阴影部分的概率为________.13解题思路:取BD 中点E ,以O 为坐标原点,OE 所在直线为x 轴,OA 所在直线为y 轴建立直角坐标系,则抛物线方程为y 2=x ,曲边三角形AOB 的面积为1-⎪⎪⎪⎠⎛1x d x =1-23x 3210=13,又矩形ABDC 的面积为2,根据几何概型的概率求解公式得,此点落在阴影部分的概率为13×22=13.9.(2013·某某一模)某学生在参加政、史、地三门课程的学业水平考试中,取得A 等级的概率分别为45,35,25,且三门课程的成绩是否取得A 等级相互独立.记ξ为该生取得A等级的课程数,其分布列如表所示,则数学期望E(ξ)的值为________.95解题思路:只有一门课程的成绩取得A 等级的概率为a =5×25×35+15×35×35+15×25×25=37125,有两门课程的成绩取得A 等级的概率为b =1-6125-37125-24125=58125,则E(ξ)=0×6125+1×37125+2×58125+3×24125=95. 三、解答题10.某学校举行知识竞赛,第一轮选拔共设有A ,B ,C ,D 四个问题,规则如下: ①每位参加者计分器的初始分均为10分,答对问题A ,B ,C ,D 分别加1分,2分,3分,6分,答错任一题减2分;②每回答一题,计分器显示累计分数,当累计分数小于8分时,答题结束,淘汰出局;当答完四题,累计分数仍不足14分时,答题结束,淘汰出局;当累计分数大于或等于14分时,答题结束,进入下一轮;每位参加者按问题A ,B ,C ,D 顺序作答,直至答题结束.假设甲同学对问题A ,B ,C ,D 回答正确的概率依次34,12,13,14,且各题回答正确与否相互之间没有影响.(1)求甲同学能进入下一轮的概率;(2)用ξ表示甲同学本轮答题结束时答题的个数,求ξ的分布列和数学期望E(ξ). 解析:设A ,B ,C ,D 分别为第一、二、三、四个问题.用M i (i =1,2,3,4)表示甲同学第i 个问题回答正确,用N i (i =1,2,3,4)表示甲同学第i 个问题回答错误,则M i 与N i 是对立事件(i =1,2,3,4).由题意得P(M 1)=34,P(M 2)=12,P(M 3)=13,P(M 4)=14,所以P(N 1)=14,P(N 2)=12,P(N 3)=23,P(N 4)=34.(1)记“甲同学能进入下一轮”为事件Q ,则P(Q)=34×12×13+14×12×13×14+34×12×13×14+34×12×23×14+14×12×23×14=14.(2)由题意,随机变量ξ的可能取值为:2,3,4.由于每题答题结果相互独立,因此随机变量ξ的分布列为:所以E(ξ)=2×18+3×8+4×2=8.11.(东北三校二次联考)实验中学的三名学生甲、乙、丙参加某大学的自主招生考核测试,在本次考核中只有合格和优秀两个等次,若考核为合格,则授予10分降分资格;考核为优秀,授予20分降分资格.假设甲、乙、丙考核为优秀的概率分别为23,23,12,他们考核所得的等次相互独立.(1)求在这次考核中,甲、乙、丙三名同学中至少有一名考核为优秀的概率; (2)记在这次考核中甲、乙、丙三名同学所得降分之和为随机变量ξ,求随机变量ξ的分布列和数学期望E(ξ).解析:(1)记“甲考核为优秀”为事件A ,“乙考核为优秀”为事件B ,“丙考核为优秀”为事件C ,“甲、乙、丙至少有一名考核为优秀”为事件E.则事件A ,B ,C 是相互独立事件,事件A -B -C -与事件E 是对立事件,于是P(E)=1-P(A -B -C -)=1-13×13×12=1718.(2)ξ的所有可能取值为30,40,50,60. P(ξ=30)=P(A -B -C -)=118,P(ξ=40)=P(A B -C -)+P(A -B C -)+P(A -B -C)=518,P(ξ=50)=P(AB C -)+P(A B -C)+P(A -BC)=818,P(ξ=60)=P(ABC)=418.所以ξ的分布列为E(ξ)=30×118+40×18+50×18+60×18=3.12.(2013·某某某某六校联考)现有4个人去参加春节联欢活动,该活动有甲、乙两个项目可供参加者选择.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项目联欢,掷出点数为1或2的人去参加甲项目联欢,掷出点数大于2的人去参加乙项目联欢.(1)求这4人中恰好有2人去参加甲项目联欢的概率;(2)求这4个人中去参加甲项目联欢的人数大于去参加乙项目联欢的人数的概率; (3)用X ,Y 分别表示这4个人中去参加甲、乙项目联欢的人数,记ξ=|X -Y|,求随机变量ξ的分布列与数学期望E(ξ).解析:依题意,这4个人中,每个人去参加甲项目联欢的概率为13,去参加乙项目联欢的概率为23.设“这4个人中恰有i 人去参加甲项目联欢”为事件A i (i =0,1,2,3,4),则P(A i )=C i 4⎝ ⎛⎭⎪⎫13i⎝ ⎛⎭⎪⎫234-i . (1)这4个人中恰好有2人去参加甲项目联欢的概率P(A 2)=C 24⎝ ⎛⎭⎪⎫132⎝ ⎛⎭⎪⎫232=827.(2)设“这4人中去参加甲项目联欢的人数大于去参加乙项目联欢的人数”为事件B ,B=A 3∪A 4,故P(B)=P(A 3)+P(A 4)=C 34⎝ ⎛⎭⎪⎫133⎝ ⎛⎭⎪⎫23+C 44⎝ ⎛⎭⎪⎫134=19.∴ 这4人中去参加甲项目联欢的人数大于去参加乙项目联欢人数的概率为19.(3)ξ的所有可能取值为0,2,4. P(ξ=0)=P(A 2)=827,P(ξ=2)=P(A 1)+P(A 3)=4081,P(ξ=4)=P(A 0)+P(A 4)=1781,所以ξ的分布列是E(ξ)=0×827+2×4081+4×81=81.。
2014高考考点突破之概率解答题专练1、某中学从某次考试成绩中抽取若干名学生的分数,并绘制成如图1的频率分布直方图.样本数据分组为[)50,60,[)60,70,[)70,80,[)80,90,[]90,100.若用分层抽 样的方法从样本中抽取分数在[]80,100范围内的数据16个,则其中 分数在[]90,100范围内的样本数据有( )A .5个B .6个C .8个D .10个【答案:B 】2、有两张卡片,一张的正反面分别写着数字0与1,另一张的正反面分别写着数字2与3,将两张卡片排在一起组成两位数,则所组成的两位数为奇数的概率是( )A .16 B .13 C .12 D .38【答案:C 】3、如图3,设D 是图中边长为4的正方形区域,E 是D 内函数2y x =图象下方的点 构成的区域.在D 内随机取一点,则该点落在E 中的概率为 . 【答案:12】 4、空气质量指数PM2.5 (单位:3/m μg )表示每立方米空气中可入肺颗粒物的含量,这个值越高,代 表空气污染越严重.PM2.5的浓度与空气质量类别的关系如下表所示:从甲城市2013年9月份的30天中随机抽取15天的PM2.5日均浓度指数数据茎叶图如图5所示. (1)试估计甲城市在2013年9月份30天的空气质量类别为优或良的天数; (2)在甲城市这15个监测数据中任取2个,设X 为空气质量类别为优或良 的天数,求X 的分布列及数学期望.解:(1)由茎叶图可知,甲城市在2013年9月份随机抽取的15天中的空气质量类别为优或良的天数为5天. …………………………1分所以可估计甲城市在2013年9月份30天的空气质量类别为优或良的天数为10天.…………2分3 2 045 56 47 6 9 78 8 0 79 1 8 0 9 图5图1(2)X 的取值为0,1,2,………………………………………………………………………………3分因为()02510215C C 30C 7P X ===,………………………………………………………………………5分 ()11510215C C 101C 21P X ===,……………………………………………………………………………7分()20510215C C 22C 21P X ===.…………………………………………………………………………9分所以X 的分布列为:所以数学期望3212211730=⨯+⨯+⨯=EX .…………………………………………………12分5、甲,乙,丙三人参加某次招聘会,假设甲能被聘用的概率是25,甲,丙两人同时不能被聘用的概率 是625,乙,丙两人同时能被聘用的概率是310,且三人各自能否被聘用相互独立. (1)求乙,丙两人各自能被聘用的概率;(2)设ξ表示甲,乙,丙三人中能被聘用的人数与不能被聘用的人数之差的绝对值,求ξ的分布列与均值.解:(1)记甲,乙,丙各自能被聘用的事件分别为1A ,2A ,3A , 由已知1A ,2A ,3A 相互独立,且满足()()()()()113232,5611,253.10P A P A P A P A P A ⎧=⎪⎪⎪--=⎡⎤⎡⎤⎨⎣⎦⎣⎦⎪⎪=⎪⎩解得()212P A =,()335P A =.所以乙,丙各自能被聘用的概率分别为12,35. (2)ξ的可能取值为1,3.因为()()()1231233P P A A A P A A A ξ==+()()()()()()123123111P A P A P A P A P A P A =+---⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦213312525525=⨯⨯+⨯⨯625=. ……………………10分a 图3重量/克0.0320.02452515O 所以()()113P P ξξ==-=61912525=-=. 所以ξ的分布列为所以1963713252525E ξ=⨯+⨯=.6、一个盒子中装有大量形状大小一样但重量不尽相同的小球,从中随机抽取50个作为样本,称出它们 的重量(单位:克),重量分组区间为(]5,15,(]15,25,(]25,35,(]35,45,由此得到样本的重量频率分布直方图,如图3.(1)求a 的值;(2)根据样本数据,试估计盒子中小球重量的平均值; (注:设样本数据第i 组的频率为i p ,第i 组区间的中点值为i x ()1,2,3,,i n =,则样本数据的平均值为112233n n X x p x p x p x p =++++.)(3)从盒子中随机抽取3个小球,其中重量在(]5,15内的小球个数为ξ,求ξ的分布列和数学期望.解:(1) 解:由题意,得()0.020.0320.018101x +++⨯=, ……………1分 解得0.03x =. ……………2分 (2)解:50个样本小球重量的平均值为0.2100.32200.3300.184024.6X =⨯+⨯+⨯+⨯=(克). ……………3分由样本估计总体,可估计盒子中小球重量的平均值约为24.6克. ……………4分(3)解:利用样本估计总体,该盒子中小球重量在(]5,15内的概率为0.2,则13,5B ξ⎛⎫ ⎪⎝⎭. ……………5分 ξ的取值为0,1,2,3, ……………6分()30346405125P C ξ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,()2131448155125P C ξ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ()2231412255125P C ξ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()3331135125P C ξ⎛⎫=== ⎪⎝⎭. ……………10分∴ξ的分布列为:……………11分∴6448121301231251251251255E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯=. ……………12分 (或者13355E ξ=⨯=)7、某高校在自主招生考试成绩中随机抽取100名学生的笔试成绩,按成绩分组:第一组[75,80),第二组[80,85),第三组[85,90),第四组[90,95),第五组[95,100],得到的频率分布直方图如图所示.(1)分别求第三,四,五组的频率;(2)该校决定在笔试成绩较高的第3,4,5组中用分层抽样抽取6名学生进入第二轮面试. ①已知学生甲和学生乙的成绩均在第三组,求学生甲和学生乙同时进入第二轮面试的概率; ②学校决定在这6名学生中随机抽取2名学生接受考官D 的面试,设第四组中有ξ名学生被考官D 面试,求ξ的分布列和数学期望.解:(1)第三组的频率为0.06⨯5=0.3,第四组的频率为0.04⨯5=0.2,第五组的频率为0.02⨯5=0.1.(2)由题意知,在第三、四、五组中分别抽取了3,2,1名学生进入第二轮面试,第三组中共有303.0100=⨯名学生.①设“学生甲和学生乙同时进入第二轮面试”为事件A ,则1145为所求. ②0,1,2ξ=,且()520262402===C C C P ξ,()1581261412===C C C P ξ,()151226422===C C C P ξ.所以ξ的分布列为:数学期望为3215121581520==⨯+⨯+⨯ξE .75 80 85 90 95 100 分数频率0.010.028、右图是某城市通过抽样得到的居民某年的月均用水量(单位:吨)的频率分布直方图. (1)求直方图中x 的值;(2)若将频率视为概率,从这个城市随机抽取3位居民(看作有放回的抽样),求月均用水量在3至4吨的居民数X 的分布列和数学期望. 解:(1)依题意得,0.370.390.10.021x ++++=,解得0.12x =. (2)依题意得,~(3,0.1)X B ,因此33(0)0.90.729P X C ==⨯=, 123(1)0.10.90.243P X C ==⨯⨯=,223(2)0.10.90.027P X C ==⨯⨯=,333(3)0.10.001P X C ==⨯=.所以随机变量X 的分布列为:X 的数学期望为30.10.3EX np ==⨯=.9、生产A ,B 两种元件,其质量按测试指标划分为:指标大于或等于82为正品,小于82为次品,现(1)试分别估计元件A 、元件B 为正品的概率;(2)生产一件元件A ,若是正品可盈利50元,若是次品则亏损10元;生产一件元件B ,若是正品可盈利100元,若是次品则亏损20元,在(1)的前提下.①求生产5件元件B 所获得的利润不少于300元的概率;②记X 为生产1件元件A 和1件元件B 所得的总利润,求随机变量X 的分布列和数学期望. 解:(1)在分别抽取的100件产品中,为正品的元件A 有80件,元件B 有75件.所以元件A 、B 为正品的频率分别为5410080=,4310075=. 根据频率可估计元件A 、B 为正品的概率分别为45,34.(2)①设生产的5件元件中正品件数为x ,则有次品5x -件, 由题意知10020(5)300x x --≥,得310≥x ,即45x =或.设“生产5件元件B 所获得的利润不少于300元”为事件C ,则12881434143)(555445=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=C C C P 为所求. ②随机变量X 的所有取值为150,90,30,-30,则433(150)545P X ==⨯=,133(90)5420P X ==⨯=, 411(30)545P X ==⨯=,111(30)5420P X =-=⨯=.所以XX 的数学期望为EX 150903030108520520=⨯+⨯+⨯-⨯=.10、电视传媒公司为了解某地区电视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.右图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.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”.(1)根据已知条件完成下面的22⨯列联表,并据此资料你是否认为“(2)将上述调查所得到的频率视为概率.现在从该地区大量电视观众中,采用随机抽样方法每次抽取1名观众,抽取3次,记被抽取的3名观众中的“体育迷”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EX 和方差DX .2()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.) 解:(1)由频率分布直方图可知,在抽取的100人中,“体育迷”有100(0.20.05)25⨯+=人,从而22⨯列假设0H :“体育迷”与性别没有关系. 将22⨯列联表中的数据代入公式,计算得222()100(30101545)1003.030()()()()4555752533n ad bc K a b c d a c b d -⨯⨯-⨯===≈++++⨯⨯⨯.当0H 成立时,2( 3.841)0.05P K ≥≈.因为3.030 3.841<,所以没有充分理由认为“体育迷”与性别有关.(2)由频率分布直方图知,抽到“体育迷”的频率为0.25,将频率视为概率,即从观众中抽取一名“体育迷”的概率为14.由题意知,1~(3,)4X B . 所以X1344EX np ==⨯=,(1)34416DX np p =-=⨯⨯=.。