课时跟踪检测(六十九) n次独立重复试验及二项分布

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课时跟踪检测(六十九) n 次独立重复试验及二项分布一、题点全面练1.如果生男孩和生女孩的概率相等,则有3个小孩的家庭中女孩多于男孩的概率为( )A.23 B.12 C.34D.14解析:选B 设女孩个数为X ,女孩多于男孩的概率为P (X ≥2)=P (X =2)+P (X =3)=C 23×⎝⎛⎭⎫122×12+C 33×⎝⎛⎭⎫123=3×18+18=12. 2.(2018·广西三市第一次联考)某机械研究所对新研发的某批次机械元件进行寿命追踪调查,随机抽查的200个机械元件情况如下:寿命在30天以上的概率为( )A.1316 B.2764 C.2532D.2732解析:选D 由表可知元件使用寿命在30天以上的频率为150200=34,则所求概率为C 23⎝⎛⎭⎫342×14+⎝⎛⎭⎫343=2732. 3.(2019·武汉调研)小赵、小钱、小孙、小李到4个景点旅游,每人只去一个景点,设事件A 为“4个人去的景点不相同”,事件B 为“小赵独自去一个景点”,则P (A |B )=( )A.29B.13C.49D.59解析:选A 小赵独自去一个景点共有4×3×3×3=108种情况,即n (B )=108,4个人去的景点不同的情况有A 44=4×3×2×1=24种,即n (AB )=24,∴P (A |B )=n (AB )n (B )=24108=29. 4.甲、乙两个小组各10名学生的英语口语测试成绩如下(单位:分). 甲组:76,90,84,86,81,87,86,82,85,83 乙组:82,84,85,89,79,80,91,89,79,74现从这20名学生中随机抽取一人,将“抽出的学生为甲组学生”记为事件A ;“抽出的学生的英语口语测试成绩不低于85分”记为事件B ,则P (AB ),P (A |B )的值分别是( )A.14,59B.14,49C.15,59D.15,49解析:选A 由题意知,P (AB )=1020×510=14,根据条件概率的计算公式得P (A |B )=P (AB )P (B )=14920=59. 5.在一个质地均匀的小正方体的六个面中,三个面标0,两个面标1,一个面标2,将这个小正方体连续抛掷两次,若向上的数字的乘积为偶数,则该乘积为非零偶数的概率为( )A.14B.89C.116D.532解析:选D 两次数字乘积为偶数,可先考虑其反面——只需两次均出现1向上,故两次数字乘积为偶数的概率为1-⎝⎛⎭⎫262=89;若乘积非零且为偶数,需连续两次抛掷小正方体的情况为(1,2)或(2,1)或(2,2),概率为13×16×2+16×16=536.故所求条件概率为53689=532.6.设由0,1组成的三位编号中,若用A 表示“第二位数字为0的事件”,用B 表示“第一位数字为0的事件”,则P (A |B )=________.解析:因为第一位数字可为0或1,所以第一位数字为0的概率P (B )=12,第一位数字为0且第二位数字也是0,即事件A ,B 同时发生的概率P (AB )=12×12=14,所以P (A |B )=P (AB )P (B )=1412=12.答案:127.事件A ,B ,C 相互独立,如果P (AB )=16,P (B C )=18,P (AB C )=18,则P (B )=________,P (A B )=________.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧P (A )·P (B )=16, ①P (B )·P (C )=18, ②P (A )·P (B )·P (C )=18, ③由③÷①得P (C )=34,所以P (C )=1-P (C )=1-34=14.将P (C )=14代入②得P (B )=12,所以P (B )=1-P (B )=12,由①可得P (A )=13,所以P (A B )=P (A )·P (B )=23×12=13.答案:12 138.某大厦的一部电梯从底层出发后只能在第17,18,19,20层停靠,若该电梯在底层有5个乘客,且每位乘客在这四层的每一层下电梯的概率为14,用ξ表示5位乘客在第20层下电梯的人数,则P (ξ=4)=________.解析:考查一位乘客是否在第20层下电梯为一次试验,这是5次独立重复试验,故ξ~B ⎝⎛⎭⎫5,14,即有P (ξ=k )=C k 5⎝⎛⎭⎫14k ×⎝⎛⎭⎫345-k ,k =0,1,2,3,4,5.故P (ξ=4)=C 45⎝⎛⎭⎫144×⎝⎛⎭⎫341=151 024. 答案:151 0249.挑选空军飞行员可以说是“万里挑一”,要想通过需要过五关:目测、初检、复检、文考(文化考试)、政审.若某校甲、乙、丙三位同学都顺利通过了前两关,根据分析甲、乙、丙三位同学能通过复检关的概率分别是0.5,0.6,0.75,能通过文考关的概率分别是0.6,0.5,0.4,由于他们平时表现较好,都能通过政审关,若后三关之间通过与否没有影响.(1)求甲、乙、丙三位同学中恰好有一人通过复检的概率; (2)设只要通过后三关就可以被录取,求录取人数X 的分布列.解:(1)设A ,B ,C 分别表示事件“甲、乙、丙通过复检”,则所求概率P =P (A B C )+P (A B C )+P (A B C )=0.5×(1-0.6)×(1-0.75)+(1-0.5)×0.6×(1-0.75)+(1-0.5)×(1-0.6)×0.75=0.275.(2)甲被录取的概率为P 甲=0.5×0.6=0.3, 同理P 乙=0.6×0.5=0.3,P 丙=0.75×0.4=0.3.∴甲、乙、丙每位同学被录取的概率均为0.3,故可看成是独立重复试验,即X ~B (3,0.3),X 的可能取值为0,1,2,3,其中P (X =k )=C k 3(0.3)k ·(1-0.3)3-k ,k =0,1,2,3.故P (X =0)=C 03×0.30×(1-0.3)3=0.343, P (X =1)=C 13×0.3×(1-0.3)2=0.441, P (X =2)=C 23×0.32×(1-0.3)=0.189, P (X =3)=C 33×0.33=0.027,故X 的分布列为10.甲、乙两人各射击一次,击中目标的概率分别为23和34.假设两人射击是否击中目标相互之间没有影响,每人每次射击是否击中目标相互之间也没有影响.(1)求甲射击4次,至少有1次未击中目标的概率;(2)求两人各射击4次,甲恰好击中目标2次且乙恰好击中目标3次的概率; (3)假设每人连续2次未击中目标,则终止其射击.问:乙恰好射击5次后,被终止射击的概率为多少?解:(1)记“甲连续射击4次,至少有1次未击中目标”为事件A 1,则事件A 1的对立事件A 1为“甲连续射击4次,全部击中目标”.由题意知,射击4次相当于做4次独立重复试验.故P (A 1)=C 44⎝⎛⎭⎫234=1681. 所以P (A 1)=1-P (A 1)=1-1681=6581. 所以甲连续射击4次,至少有一次未击中目标的概率为6581.(2)记“甲射击4次,恰好有2次击中目标”为事件A 2,“乙射击4次,恰好有3次击中目标”为事件B 2,则P (A 2)=C 24×⎝⎛⎭⎫232×⎝⎛⎭⎫1-232=827,P (B 2)=C 34⎝⎛⎭⎫343×⎝⎛⎭⎫1-341=2764. 由于甲、乙射击相互独立, 故P (A 2B 2)=P (A 2)P (B 2)=827×2764=18.所以两人各射击4次,甲恰有2次击中目标且乙恰有3次击中目标的概率为18.(3)记“乙恰好射击5次后,被终止射击”为事件A 3,“乙第i 次射击未击中”为事件D i (i =1,2,3,4,5),则A 3=D 5D 4D 3(D 2D 1∪D 2D 1∪D 2D 1),且P (D i )=14.由于各事件相互独立,故 P (A 3)=P (D 5)P (D 4)P (D 3)P (D2D 1+D 2D 1+D 2D 1)=14×14×34×⎝⎛⎭⎫1-14×14=451 024.所以乙恰好射击5次后,被终止射击的概率为451 024. 二、专项培优练(一)易错专练——不丢怨枉分1.箱子里有5个黑球,4个白球,每次随机取出一个球,若取出黑球,则放回箱中,重新取球;若取出白球,则停止取球,那么在第4次取球之后停止的概率为( )A.C 35C 14C 45B.⎝⎛⎭⎫593×49C.35×14D.C 14×⎝⎛⎭⎫593×49解析:选B 由题意知,第四次取球后停止是当且仅当前三次取的球是黑球,第四次取的球是白球的情况,此事件发生的概率为⎝⎛⎭⎫593×49.2.已知盒中装有3只螺口灯泡与7只卡口灯泡,这些灯泡的外形都相同且灯口向下放着,现需要一只卡口灯泡,电工师傅每次从中任取一只并不放回,则在他第1次抽到的是螺口灯泡的条件下,第2次抽到的是卡口灯泡的概率为( )A.310 B.29 C.78D.79解析:选D 设事件A 为“第1次抽到的是螺口灯泡”,事件B 为“第2次抽到的是卡口灯泡”,则P (A )=310,P (AB )=310×79=730.则所求概率为P (B |A )=P (AB )P (A )=730310=79.3.为了防止受到核污染的产品影响我国民众的身体健康,要求产品在进入市场前必须进行两轮核辐射检测,只有两轮都合格才能进行销售,否则不能销售.已知某产品第一轮检测不合格的概率为16,第二轮检测不合格的概率为110,两轮检测是否合格相互没有影响.若产品可以销售,则每件产品获利40元;若产品不能销售,则每件产品亏损80元.已知一箱中有4件产品,记一箱产品获利X 元,则P (X ≥-80)=________.解析:由题意得该产品能销售的概率为⎝⎛⎭⎫1-16⎝⎛⎭⎫1-110=34.易知X 的所有可能取值为-320,-200,-80,40,160,设ξ表示一箱产品中可以销售的件数,则ξ~B ⎝⎛⎭⎫4,34,所以P (ξ=k )=C k 4⎝⎛⎭⎫34k ⎝⎛⎭⎫144-k , 所以P (X =-80)=P (ξ=2)=C 24⎝⎛⎭⎫342⎝⎛⎭⎫142=27128, P (X =40)=P (ξ=3)=C 34⎝⎛⎭⎫343⎝⎛⎭⎫141=2764, P (X =160)=P (ξ=4)=C 44⎝⎛⎭⎫344⎝⎛⎭⎫140=81256, 故P (X ≥-80)=P (X =-80)+P (X =40)+P (X =160)=243256.答案:243256(二)交汇专练——融会巧迁移4.[与统计交汇]从某市的高一学生中随机抽取400名同学的体重进行统计,得到如图所示的频率分布直方图.(1)估计从该市高一学生中随机抽取一人,体重超过60 kg 的概率; (2)假设该市高一学生的体重X 服从正态分布N (57,σ2).①利用(1)的结论估计该高一某个学生体重介于54~57 kg 之间的概率;②从该市高一学生中随机抽取3人,记体重介于54~57 kg 之间的人数为Y ,利用(1)的结论,求Y 的分布列.解:(1)这400名学生中,体重超过60 kg 的频率为(0.04+0.01)×5=14,由此估计从该市高一学生中随机抽取一人,体重超过60 kg 的概率为14.(2)①∵X ~N (57,σ2), 由(1)知P (X >60)=14,∴P (X <54)=14,∴P (54<X <60)=1-2×14=12,∴P (54<X <57)=12×12=14,即高一某个学生体重介于54~57 kg 之间的概率为14.②∵该市高一学生总体很大,∴从该市高一学生中随机抽取3人,可以视为独立重复试验, 其中体重介于54~57 kg 之间的人数Y ~B ⎝⎛⎭⎫3,14, 其中P (Y =i )=C i 3⎝⎛⎭⎫14i ⎝⎛⎭⎫343-i,i =0,1,2,3. ∴Y 的分布列为5.[与最值交汇]为了适当疏导电价矛盾,保障电力供应,支持可再生能源发展,促进节能减排,某省于2018年推出了省内居民阶梯电价的计算标准:以一个年度为计费周期、月度滚动使用,第一阶梯电量:年用电量2 160度以下(含2 160度),执行第一档电价0.565 3元/度;第二阶梯电量:年用电量2 161至4 200度(含4 200度),执行第二档电价0.615 3元/度;第三阶梯电量:年用电量4 200度以上,执行第三档电价0.865 3元/度.某市的电力部门从本市的用电户中随机抽取10户,统计其同一年度的用电情况,列表如下表:(2)现要在这10户家庭中任意选取4户,对其用电情况作进一步分析,求取到第二阶梯电量的户数的分布列;(3)以表中抽到的10户作为样本估计全市的居民用电情况,现从全市居民用电户中随机地抽取10户,若抽到k 户用电量为第一阶梯的可能性最大,求k 的值.解:(1)因为第二档电价比第一档电价多0.05元/度,第三档电价比第一档电价多0.3元/度,编号为10的用电户一年的用电量是4 600度,则该户本年度应交电费为4 600×0.565 3+(4 200-2 160)×0.05+(4 600-4 200)×0.3=2 822.38(元).(2)由题表可知,10户中位于第二阶梯电量的有4户,设取到第二阶梯电量的用户数为ξ,则ξ可取0,1,2,3,4.P (ξ=0)=C 04C 46C 410=114,P (ξ=1)=C 14C 36C 410=821,P (ξ=2)=C 24C 26C 410=37,P (ξ=3)=C 34C 16C 410=435,P (ξ=4)=C 44C 06C 410=1210,故ξ的分布列为(3)由题意可知从全市中抽取10户,用电量为第一阶梯的户数满足X ~B ⎝⎛⎭⎫10,25,可知P (X =k )=C k 10⎝⎛⎭⎫25k ·⎝⎛⎭⎫3510-k (k =0,1,2,3,…,10). 由⎩⎨⎧Ck 10⎝⎛⎭⎫25k ⎝⎛⎭⎫3510-k ≥C k +110⎝⎛⎭⎫25k +1⎝⎛⎭⎫359-k ,Ck 10⎝⎛⎭⎫25k ⎝⎛⎭⎫3510-k ≥C k -110⎝⎛⎭⎫25k -1⎝⎛⎭⎫3511-k,解得175≤k ≤225.又k ∈N *,所以当k =4时概率最大,故k =4.。