高考数学一轮复习:第10章 计数原理、概率、随机变量 第7讲(理)
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[重点保分 两级优选练]A 级一、选择题1.设某项试验的成功率是失败率的2倍,用随机变量X 去描述1次试验的成功次数,则P (X =0)等于( )A .0 B.12 C.13 D.23 答案 C解析 P (X =1)=2P (X =0),且P (X =1)+P (X =0)=1.所以P (X =0)=13.故选C.2.若某一随机变量X 的概率分布如下表,且m +2n =1.2,则m -n2的值为( )X0 1 2 3P 0.1 m n 0.1A .-0.2B .0.2C .0.1D .-0.1 答案 B解析 由m +n +0.2=1,又m +2n =1.2,可得m =n =0.4,m -n2=0.2.故选B.3.袋中有大小相同的红球6个、白球5个,从袋中每次任意取出1个球,直到取出的球是白球时为止,所需要的取球次数为随机变量ξ,则ξ的可能值为( )A .1,2,…,6B .1,2,…,7C .1,2,…,11D .1,2,3,…答案 B解析 除白球外,其他的还有6个球,因此取到白球时取球次数最少为1次,最多为7次.故选B.4.设X 是一个离散型随机变量,其分布列为:则q 等于( )A .1B .1±22C .1-22D .1+22 答案 C解析 由分布列的性质得⎩⎪⎨⎪⎧0≤1-2q <1,0≤q 2<1,0.5+(1-2q )+q 2=1⇒⎩⎨⎧0<q ≤12,q =1±22,∴q =1-22,故选C.5.已知某一随机变量X 的概率分布如下,且E (X )=6.9,则a 的值为( )A .5B .6C .7D .8 答案 B解析 因为在分布列中,各变量的概率之和为1,所以m =1-(0.2+0.5)=0.3,由数学期望的计算公式,可得4×0.3+a ×0.2+9×0.5=6.9,a =6,故选B.6.已知离散型随机变量X 的分布列为则P (X ∈Z )=( )A .0.9B .0.8C .0.7D .0.6 答案 A解析 由分布列性质得0.5+1-2q +13q =1,解得q =0.3, ∴P (X ∈Z )=P (X =0)+P (X =1)=0.5+1-2×0.3=0.9,故选A. 7.(·泰安模拟)若P (X ≤x 2)=1-β,P (X ≥x 1)=1-α,其中x 1<x 2,则P (x 1≤X ≤x 2)等于( )A .(1-α)(1-β)B .1-(α+β)C .1-α(1-β)D .1-β(1-α)答案 B解析 显然P (X >x 2)=β,P (X <x 1)=α.由概率分布列的性质可知P (x 1≤X ≤x 2)=1-P (X >x 2)-P (X <x 1)=1-α-β.故选B.8.(·潍坊模拟)若随机变量X 的分布列为则当P (X <a )=0.8时,实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,2] B .[1,2] C .(1,2] D .(1,2) 答案 C解析 由随机变量X 的分布列,知P (X <-1)=0.1,P (X <0)=0.3,P (X <1)=0.5,P (X <2)=0.8,则当P (X <a )=0.8时,实数a 的取值范围是(1,2].故选C.9.(·烟台模拟)一只袋内装有m 个白球,n -m 个黑球,连续不放回地从袋中取球,直到取出黑球为止,设此时取出了ξ个白球,下列概率等于(n -m )A 2mA 3n的是( ) A .P (ξ=3) B .P (ξ≥2) C .P (ξ≤3) D .P (ξ=2) 答案 D解析 依题意知,(n -m )A 2mA 3n是取了3次,所以取出白球应为2个.故选D.10.袋中有20个大小相同的球,其中记上0号的有10个,记上n 号的有n 个(n =1,2,3,4).现从袋中任取一球,ξ表示所取球的标号.若η=aξ-2,E (η)=1,则a 的值为( )A .2B .-2C .1.5D .3 答案 A解析 由题意知ξ的可能取值为0,1,2,3,4,则ξ的分布列为∴E (ξ)=0×12+1×120+2×110+3×320+4×15=32,∵η=aξ-2,E (η)=1,∴aE (ξ)-2=1,∴32a -2=1,解得a =2.故选A.二、填空题11.设随机变量X 等可能取值1,2,3,…,n ,如果P (X <4)=0.3,那么n =________.答案 10解析 由于随机变量X 等可能取1,2,3,…,n .所以取到每个数的概率均为1n .∴P (X <4)=P (X =1)+P (X =2)+P (X =3)=3n =0.3,∴n =10. 12.(·临汾联考)口袋中有5只球,编号为1,2,3,4,5,从中任意取3只球,以X 表示取出的球的最大号码,则X 的分布列为________.答案解析 X 的取值为3,4,5.又P (X =3)=1C 35=110,P (X =4)=C 23C 35=310,P (X =5)=C 24C 35=35.∴随机变量X 的分布列为13.已知甲盒内有大小相同的1个红球和3个黑球,乙盒内有大小相同的2个红球和4个黑球,现从甲、乙两个盒内各任取2个球.设ξ为取出的4个球中红球的个数,则P (ξ=2)=________.答案 310解析 ξ可能取的值为0,1,2,3,P (ξ=0)=C 23C 24C 24C 26=15,P (ξ=1)=C 13C 24+C 23C 12C 14C 24C 26=715, 又P (ξ=3)=C 13C 24C 26=130,∴P (ξ=2)=1-P (ξ=0)-P (ξ=1)-P (ξ=3)=1-15-715-130=310. 14.如图所示,A ,B 两点5条连线并联,它们在单位时间内能通过的最大信息量依次为2,3,4,3,2.现记从中任取三条线且在单位时间内都通过的最大信息总量为ξ,则P (ξ≥8)=________.答案 45解析 解法一:由已知,ξ的取值为7,8,9,10,∵P (ξ=7)=C 22C 12C 35=15,P (ξ=8)=C 22C 11+C 12C 22C 35=310, P (ξ=9)=C 12C 12C 11C 35=25,P (ξ=10)=C 22C 11C 35=110,∴ξ的概率分布列为ξ 7 8 9 10 P1531025110∴P (ξ≥8)=P (ξ=8)+P (ξ=9)+P (ξ=10) =310+25+110=45.解法二:P (ξ≥8)=1-P (ξ=7)=45.B 级三、解答题15.(·太原模拟)根据某电子商务平台的调查统计显示,参与调查的1000位上网购物者的年龄情况如图所示.(1)已知[30,40),[40,50),[50,60)三个年龄段的上网购物者人数成等差数列,求a ,b 的值;(2)该电子商务平台将年龄在[30,50)内的人群定义为高消费人群,其他年龄段的人群定义为潜在消费人群,为了鼓励潜在消费人群的消费,该平台决定发放代金券,高消费人群每人发放50元的代金券,潜在消费人群每人发放100元的代金券,现采用分层抽样的方式从参与调查的1000位上网购物者中抽取10人,并在这10人中随机抽取3人进行回访,求此3人获得的代金券总和X (单位:元)的分布列与数学期望.解 (1)由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧2b =a +0.015,(0.01+0.015×2+b +a )×10=1, 解得a =0.035,b =0.025.(2)利用分层抽样从样本中抽取10人,易知其中属于高消费人群的有6人,属于潜在消费人群的有4人.从该10人中抽取3人,此3人所获得的代金券的总和为X (单位:元),则X 的所有可能取值为150,200,250,300.P (X =150)=C 36C 310=16,P (X =200)=C 26C 14C 310=12,P (X =250)=C 16C 24C 310=310,P (X =300)=C 34C 310=130.X 的分布列为E (X )=150×16+200×12+250×310+300×130=210.16.一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.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=506.25.17.(·广州测试)班主任为了对本班学生的考试成绩进行分析,决定从本班24名女同学,18名男同学中随机抽取一个容量为7的样本进行分析.(1)如果按照性别比例分层抽样,可以得到多少个不同的样本?(写出算式即可,不必计算出结果)(2)如果随机抽取的7名同学的数学、物理成绩(单位:分)对应如下表:①若规定85分以上(包括85分)为优秀,从这7名同学中抽取3名同学,记3名同学中数学和物理成绩均为优秀的人数为ξ,求ξ的分布列和数学期望;②根据上表数据,求物理成绩y 关于数学成绩x 的线性回归方程(系数精确到0.01);若班上某位同学的数学成绩为96分,预测该同学的物理成绩为多少分?附:线性回归方程y =b ^x +a ^,其中b ^=∑ni =1(x i -x )(y i -y )∑ni =1(x i -x )2,a ^=y --b ^x .解 (1)依据分层抽样的方法,24名女同学中应抽取的人数为742×24=4名,18名男同学中应抽取的人数为742×18=3名,故不同的样本的个数为C 424C 318.(2)①∵7名同学中数学和物理成绩均为优秀的人数为3名, ∴ξ的取值为0,1,2,3.∴P (ξ=0)=C 34C 37=435,P (ξ=1)=C 24C 13C 37=1835,P (ξ=2)=C 14C 23C 37=1235,P (ξ=3)=C 33C 37=135.∴ξ的分布列为∴E (ξ)=0×435+1×1835+2×1235+3×135=97.②∵b ^=526812≈0.65,a ^=y -b ^x =83-0.65×76=33.60. ∴线性回归方程为y =0.65x +33.60.当x =96时,y =0.65×96+33.60=96. 可预测该同学的物理成绩为96分.18.(·豫北十校联考)某高中在招高一新生时,有统一考试招生和自主招生两种方式.参加自主招生的同学必须依次进行“语文”“数学”“科学”三科的考试,若语文达到优秀,则得1分,若数学达到优秀,则得2分,若科学达到优秀,则得3分,若各科未达到优秀,则不得分.已知小明三科考试都达到优秀的概率为124,至少一科考试优秀的概率为34,数学考试达到优秀的概率为13,语文考试达到优秀的概率大于科学考试达到优秀的概率,且小明各科达到优秀与否相互独立.(1)求小明语文考试达到优秀的概率; (2)求小明三科考试所得总分的分布列和期望.解 (1)依题意,设小明语文考试达到优秀的概率为p 1,科学考试达到优秀的概率为p 2,且p 1>p 2,故⎩⎪⎨⎪⎧13p 1p 2=124,1-(1-p 1)⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13(1-p 2)=34,解得⎩⎪⎨⎪⎧p 1=12,p 2=14,则小明语文考试达到优秀的概率为12.(2)记小明三科的总得分为X ,则X 的可能取值为0,1,2,3,4,5,6. P (X =0)=12×23×34=14, P (X =1)=12×23×34=14,P (X =2)=12×13×34=18,P (X =3)=12×23×14+12×13×34=524, P (X =4)=12×23×14=112, P (X =5)=12×13×14=124, P (X =6)=12×13×14=124. 则X 的分布列为E (X )=0×14+1×14+2×18+3×524+4×112+5×124+6×124=2312.。
第7讲 二项分布及其应用最新考纲 1.理解条件概率和两个事件相互独立的概念;2.理解n 次独立重复试验的模型及二项分布.能解决一些简单的实际问题.知 识 梳 理1.条件概率(1)定义:设A ,B 为两个事件,如果P (AB )=P (A )P (B ),则称事件A 与事件B 相互独立. (2)性质:若事件A 与B 相互独立,则A 与B 、A 与B 、A 与B 也都相互独立,P (B |A )=P (B ),P (A |B )=P (A ).3.独立重复试验与二项分布 (1)独立重复试验在相同条件下重复做的n 次试验称为n 次独立重复试验,其中A i (i =1,2,…,n )是第i 次试验结果,则P (A 1A 2A 3…A n )=P (A 1)P (A 2)P (A 3)…P (A n ).(2)二项分布在n 次独立重复试验中,用X 表示事件A 发生的次数,设每次试验中事件A 发生的概率为p ,则P (X =k )=C k n p k(1-p )n -k(k =0,1,2,…,n ),此时称随机变量X 服从二项分布,记作X ~B (n ,p ),并称p 为成功概率.诊 断 自 测1.判断正误(在括号内打“√”或“×”)(1)若事件A ,B 相互独立,则P (B |A )=P (B ).( )(2)P (AB )表示事件A ,B 同时发生的概率,一定有P (AB )=P (A )·P (B ).( ) (3)二项分布是一个概率分布列,是一个用公式P (X =k )=C k n p k(1-p )n -k,k =0,1,2,…,n表示的概率分布列,它表示了n 次独立重复试验中事件A 发生的次数的概率分布.( ) 解析 对于(2),若A ,B 独立,则P (AB )=P (A )·P (B ),若A ,B 不独立,则P (AB )=P (A )·P (B |A ),故(2)不正确.答案 (1)√ (2)× (3)√2.(选修2-3P54T2改编)已知盒中装有3个红球、2个白球、5个黑球,它们大小形状完全相同.甲每次从中任取一个不放回,则在他第一次拿到白球的条件下,第二次拿到红球的概率为( ) A.310B.13C.38D.29解析 设“第一次拿到白球”为事件A ,“第二次拿到红球”为事件B ,依题意P (A )=210=15,P (AB )=2×310×9=115, 故P (B |A )=P (AB )P (A )=13.答案 B3.设随机变量X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫6,12,则P (X =3)等于( ) A.516B.316C.58D.38解析 X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫6,12,由二项分布可得, P (X =3)=C 36⎝ ⎛⎭⎪⎫123·⎝ ⎛⎭⎪⎫1-123=516.答案 A4.两个实习生每人加工一个零件,加工为一等品的概率分别为23和34,两个零件是否加工为一等品相互独立,则这两个零件中恰有一个一等品的概率为( ) A.12 B.512C.14D.16解析 设事件A :甲实习生加工的零件为一等品;事件B :乙实习生加工的零件为一等品,且A ,B 相互独立,则P (A )=23,P (B )=34,所以这两个零件中恰有一个一等品的概率为P (A B )+P (A B )=P (A )P (B )+P (A )P (B )=23×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-34+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23×34=512.答案 B5.(2017·嘉兴七校联考)天气预报,端午节假期甲、乙、丙三地降雨的概率分别是0.9、0.8、0.75,若甲、乙、丙三地是否降雨相互之间没有影响,则其中至少一个地方降雨的概率为________.解析 ∵甲、乙、丙三地降雨的概率分别是0.9、0.8、0.75,∴甲、乙、丙三地不降雨的概率分别是0.1、0.2、0.25, 甲、乙、丙三地都不降雨的概率是0.1×0.2×0.25=0.005, 故至少一个地方降雨的概率为1-0.005=0.995. 答案 0.9956.连续掷一个质地均匀的骰子3次,各次互不影响,则恰好有一次出现1点的概率为________. 解析 掷一次骰子出现1点的概率为P =16,所以所求概率为P =C 13·16·⎝ ⎛⎭⎪⎫562=2572.答案2572考点一 条件概率【例1】 (1)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.18B.14C.25D.12(2)(2014·全国Ⅱ卷)某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是0.75,连续两天为优良的概率是0.6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率是( ) A.0.8B.0.75C.0.6D.0.45解析 (1)法一 事件A 包括的基本事件:(1,3),(1,5),(3,5),(2,4)共4个. 事件AB 发生的结果只有(2,4)一种情形,即n (AB )=1. 故由古典概型概率P (B |A )=n (AB )n (A )=14.法二 P (A )=C 23+C 22C 25=410,P (AB )=C 22C 25=110.由条件概率计算公式,得P (B |A )=P (AB )P (A )=110410=14.(2)记事件A 表示“一天的空气质量为优良”,事件B 表示“随后一天的空气质量为优良”,P (A )=0.75,P (AB )=0.6.由条件概率,得P (B |A )=P (AB )P (A )=0.60.75=0.8.答案 (1)B (2)A规律方法 (1)利用定义,分别求P (A )和P (AB ),得P (B |A )=P (AB )P (A ),这是求条件概率的通法.(2)借助古典概型概率公式,先求事件A 包含的基本事件数n (A ),再求事件A 与事件B 的交事件中包含的基本事件数n (AB ),得P (B |A )=n (AB )n (A ).【训练1】 (2016·唐山二模)已知甲在上班途中要经过两个路口,在第一个路口遇到红灯的概率为0.5,两个路口连续遇到红灯的概率为0.4,则甲在第一个路口遇到红灯的条件下,第二个路口遇到红灯的概率为( ) A.0.6B.0.7C.0.8D.0.9解析 设“第一个路口遇到红灯”为事件A ,“第二个路口遇到红灯”为事件B ,则P (A )=0.5,P (AB )=0.4,则P (B |A )=P (AB )P (A )=0.8.答案 C考点二 相互独立事件的概率【例2】 (2017·东阳调研)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.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 (EF )=13 ×25=215,P (X =100)=P (E F )=13×35=315=15, P (X =120)=P (E F )=23×25=415, P (X =220)=P (E F )=23×35=615=25.故所求的分布列为规律方法 (1)相互独立事件的积,然后利用相关公式进行计算. (2)求相互独立事件同时发生的概率的主要方法 ①利用相互独立事件的概率乘法公式直接求解.②正面计算较繁(如求用“至少”表述的事件的概率)或难以入手时,可从其对立事件入手计算.【训练2】 为了迎接2017在德国波恩举行的联合国气候大会,某社区举办《“环保我参与”有奖问答比赛》活动.某场比赛中,甲、乙、丙三个家庭同时回答一道有关环保知识的问题,已知甲家庭回答对这道题的概率是34,甲、丙两个家庭都回答错的概率是112,乙、丙两个家庭都回答对的概率是14.若各家庭回答是否正确互不影响.(1)求乙、丙两个家庭各自回答对这道题的概率;(2)求甲、乙、丙三个家庭中不少于2个家庭回答对这道题的概率.解 (1)记“甲答对这道题”、“乙答对这道题”、“丙答对这道题”分别为事件A ,B ,C ,则P (A )=34,且有⎩⎪⎨⎪⎧P (A )·P (C )=112,P (B )·P (C )=14,即⎩⎪⎨⎪⎧[1-P (A )]·[1-P (C )]=112,P (B )·P (C )=14, 所以P (B )=38,P (C )=23.(2)有0个家庭回答对的概率为P 0=P (A B C )=P (A )·P (B )·P (C )=14×58×13=596,有1个家庭回答对的概率为P 1=P (A B C +A B C +A B C )=34×58×13+14×38×13+14×58×23=724, 所以不少于2个家庭回答对这道题的概率为P =1-P 0-P 1=1-596-724=2132.考点三 独立重复试验与二项分布【例3】 (2015·湖南卷)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,每次抽奖都是从装有4个红球、6个白球的甲箱和装有5个红球、5个白球的乙箱中,各随机摸出1个球,在摸出的2个球中,若都是红球,则获一等奖;若只有1个红球,则获二等奖;若没有红球,则不获奖.(1)求顾客抽奖1次能获奖的概率;(2)若某顾客有3次抽奖机会,记该顾客在3次抽奖中获一等奖的次数为X ,求X 的分布列. 解 (1)记事件A 1为“从甲箱中摸出的1个球是红球”,A 2为“从乙箱中摸出的1个球是红球”,B 为“顾客抽奖1次能获奖”,则B 表示“顾客抽奖1次没有获奖”.由题意A 1与A 2相互独立,则A 1与A 2相互独立,且B =A 1·A 2,因为P (A 1)=410=25,P (A 2)=510=12, 所以P (B )=P (A 1·A 2)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-25·⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12=310,故所求事件的概率P (B )=1-P (B )=1-310=710.(2)设“顾客抽奖一次获得一等奖”为事件C , 由P (C )=P (A 1·A 2) =P (A 1)·P (A 2)=15,顾客抽奖3次可视为3次独立重复试验,则X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫3,15, 于是P (X =0)=C 03⎝ ⎛⎭⎪⎫150⎝ ⎛⎭⎪⎫453=64125, P (X =1)=C 13⎝ ⎛⎭⎪⎫151⎝ ⎛⎭⎪⎫452=48125, P (X =2)=C 23⎝ ⎛⎭⎪⎫152⎝ ⎛⎭⎪⎫451=12125, P (X =3)=C 33⎝ ⎛⎭⎪⎫153⎝ ⎛⎭⎪⎫450=1125. 故X 的分布列为规律方法 是否满足公式P (X =k )=C k n p k(1-p )n -k的三个条件:(1)在一次试验中某事件A 发生的概率是一个常数p ;(2)n 次试验不仅是在完全相同的情况下进行的重复试验,而且各次试验的结果是相互独立的;(3)该公式表示n 次试验中事件A 恰好发生了k 次的概率.【训练3】 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.解 (1)设“每盘游戏中击鼓三次后,出现音乐的次数为ξ”.依题意,ξ的取值可能为0,1,2,3,且ξ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫3,12,则P (ξ=k )=C k 3⎝ ⎛⎭⎪⎫123-k ⎝ ⎛⎭⎪⎫12k =C k 3·⎝ ⎛⎭⎪⎫123. 又每盘游戏得分X 的取值为10,20,100,-200.根据题意则P (X =10)=P (ξ=1)=C 13⎝ ⎛⎭⎪⎫123=38,P (X =20)=P (ξ=2)=C 23⎝ ⎛⎭⎪⎫123=38,P (X =100)=P (ξ=3)=C 33⎝ ⎛⎭⎪⎫123=18,P (X =-200)=P (ξ=0)=C 03⎝ ⎛⎭⎪⎫123=18.所以X 的分布列为(2)设“第i i 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次出现音乐”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.[思想方法]1.古典概型中,A 发生的条件下B 发生的条件概率公式为P (B |A )=P (AB )P (A )=n (AB )n (A ),其中,在实际应用中P (B |A )=n (AB )n (A )是一种重要的求条件概率的方法.2.相互独立事件与互斥事件的区别相互独立事件是指两个事件发生的概率互不影响,计算公式为P (AB )=P (A )P (B ).互斥事件是指在同一试验中,两个事件不会同时发生,计算公式为P (A ∪B )=P (A )+P (B ).3.二项分布是概率论中最重要的几种分布之一,在实际应用和理论分析中都有重要的地位. (1)判断一个随机变量是否服从二项分布,关键有二:其一是独立性,即一次试验中,事件发生与不发生二者必居其一;其二是重复性,即试验是独立重复地进行了n 次.(2)对于二项分布,如果在一次试验中某事件发生的概率是p ,那么在n 次独立重复试验中这个事件恰好发生k 次的概率是P (X =k )=C k n p k q n -k.其中k =0,1,…,n ,q =1-p .[易错防范]1.运用公式P (AB )=P (A )P (B )时一定要注意公式成立的条件,只有当事件A ,B 相互独立时,公式才成立.2.独立重复试验中,每一次试验只有两种结果,即某事件要么发生,要么不发生,并且任何一次试验中某事件发生的概率相等.注意恰好与至多(少)的关系,灵活运用对立事件.3.注意二项分布与超几何分布的联系与区别.有放回抽取问题对应二项分布,不放回抽取问题对应超几何分布,当总体数量很大时,超几何分布可近似为二项分布来处理.。
第七节 二项分布、正态分布及其应用 ☆☆☆2017考纲考题考情☆☆☆ 考纲要求 真题举例 命题角度 1.了解条件概率和两个事件相互独立的概念; 2.理解n次独立重复试验的模型及二项分布; 3.借助直方图认识正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义; 4.能解决一些简单的实际问题。 2016,全国卷Ⅱ,18(2),4分(条件概率) 2016,四川卷,12,5分(二项分布) 2015,全国卷Ⅰ,4,5分(独立重复试验的概率) 2016,北京卷,16(Ⅰ)(Ⅱ),8分(相互独立事件的概率) 2015,湖北卷,4,5分(正态分布) 相互独立事件、n次独立重复试验、二项分布,条件概率以及正态分布曲线的性质和服从正态分布的随机变量的概率是考查的热点,各种题型都可能涉及。
微知识 小题练 自|主|排|查 1.条件概率 (1)条件概率的定义
设A,B为两个事件,且P(A)>0,称P(B|A)=PABPA为在事件A发生的条件下,事件B发生的条件概率。 (2)条件概率的性质 ①条件概率具有一般概率的性质,即0≤P(B|A)≤1; ②如果B,C是两个互斥事件,则P(B∪C|A)= P(B|A)+P(C|A)。
2.相互独立事件的概率 (1)相互独立事件的定义及性质 ①定义:设A,B是两个事件,若P(AB)=①P(A)·P(B),则称事件A与事件B相互独立。 ②性质:若事件A与B相互独立,那么A与B,A与B,A与B也都相互独立。 (2)独立重复试验概率公式 在相同条件下重复做的n次试验称为n次独立重复试验,若用Ai(i=1,2,…,n)表示第i次试验结果,则P(A1A2A3…An)=P(A1)P(A2)…P(An)。 (3)二项分布的定义 在n次独立重复试验中,设事件A发生的次数为X,在每次试验中事件A发生的概率为p,则P(X=k)=Cknpk(1-p)n-k,k=0,1,2,…,n。此时称随机变量X服从二项分布,记作X~B(n,p),并称p为成功概率。
1 第十章 第七讲 A组 基础巩固 一、选择题 1.袋中有大小相同的红球6个、白球5个,从袋中每次任意取出1个球,直到取出的球是白球时为止,所需要的取球次数为随机变量ξ,则ξ的可能值为 ( ) A.1,2,…,6 B.1,2,…,7 C.1,2,…,11 D.1,2,3,… [答案] B [解析] 除白球外,其他的还有6个球,因此取到白球时取球次数最少为1次,最多为7次.故选B.
2.若某一随机变量X的概率分布如下表,且m+2n=1.2,则m-n2的值为 ( ) X 0 1 2 3 P 0.1 m n 0.1 A.-0.2 B.0.2 C.0.1 D.-0.1 [答案] B
[解析] 由m+n+0.2=1,又m+2n=1.2,可得m=n=0.4,m-n2=0.2. 3.设随机变量X的概率分布列如下表所示: X 0 1 2
P a 13 16
F(x)=P(X≤x),则当x的取值范围是[1,2)时,F(x)= ( )
A.13 B.16
C.12 D.56 [答案] D [解析] ∵a+13+16=1,∴a=12.
∵x∈[1,2),∴F(x)=P(X≤x)=12+13=56. 4.一只袋内装有m个白球,n-m个黑球,连续不放回地从袋中取球,直到取出黑球为止,设此时取出了ξ个白球,下列概率等于n-mA2mA3n的值是 ( ) A.P(ξ=3) B.P(ξ≥2) 2
C.P(ξ≤3) D.P(ξ=2) [答案] D
[解析] P(ξ=2)=A2mC1n-mA3n=n-mA2mA3n. 5.设随机变量X的分布列为P(X=k)=m(23)k(k=1,2,3),则m的值为 ( ) A.1738 B.2738 C.1719 D.2719 [答案] B [解析] 由分布列的性质得P(X=1)+P(X=2)+P(X=3)=m×23+m(23)2+m×(23)3=38m27=1. ∴m=2738. 6.若随机变量X的分布列为 X -2 -1 0 1 2 3 P 0.1 0.2 0.2 0.3 0.1 0.1 则当P(X<a)=0.8时,实数a的取值范围是 ( ) A.(-∞,2] B.[1,2] C.(1,2] D.(1,2) [答案] C [解析] 由随机变量X的分布列知:P(X<-1)=0.1,P(X<0)=0.3,P(X<1)=0.5,P(X<2)=0.8,则当P(X<a)=0.8时,实数a的取值范围是(1,2].
二、填空题 7.袋中有4只红球3只黑球,从袋中任取4只球,取到1只红球得1分,取到1只黑球得3分,设得分为随机变量ξ,则P(ξ≤6)=________.
[答案] 1335
[解析] P(ξ≤6)=P(取到3只红球1只黑球)+P(取到4只红球)=C34C13C47+C44C47=1335. 8.设随机变量X的概率分布列为 X 1 2 3 4
P 13 m 14 16
则P(|X-3|=1)=________. 3
[答案] 512 [解析] 由13+m+14+16=1,解得m=14, p(|X-3|=1)=P(X=2)+P(X=4)=14+16=512. 9.由于电脑故障,使得随机变量X的分布列中部分数据丢失(以“x、y”代替),其分布列如下: X 1 2 3 4 5 6 P 0.20 0.10 0.x5 0.10 0.1y 0.20 则丢失的两个数据x,y依次为________. [答案] 2,5 [解析] 由于0.20+0.10+(0.1x+0.05)+0.10+(0.1+0.01y)+0.20=1,得10x+y=25,又因为x,y为正整数,故两个数据依次为2,5. 10.如图所示,A,B两点由5条连线并联,它们在单位时间内能通过的最大信息量依次为2,3,4,3,2.现记从中任取三条线且在单位时间内都通过的最大信息总量为X,则P(X≥8)=________.
[答案] 45 [解析] 法一:(直接法):由已知得,X的取值为7,8,9,10, ∵P(X=7)=C22C12C35=15,
P(X=8)=C22C11+C12C22C35=310, P(X=9)=C12C12C11C35=25, P(X=10)=C22C11C35=110, ∴X的概率分布列为 X 7 8 9 10
P 15 310 25 110
∴P(X≥8)=P(X=8)+P(X=9)+P(X=10)
=310+25+110=45. 法二:(间接法):由已知得,X的取值为7,8,9,10, 4
故P(X≤8)与P(X=7)是对立事件, 所以P(X≥8)=1-P(X=7)=1-C22C12C35=45.
三、解答题 11.某学校的三个学生社团的人数分布如下表(每名学生只能参加一个社团): 围棋社 舞蹈社 拳击社 男生 5 10 28
女生 15 30 m 学校要对这三个社团的活动效果进行抽样调查,按分层抽样的方法从三个社团成员中抽取18人,结果拳击社被抽出了6人. (1)求拳击社团被抽出的6人中有5人是男生的概率; (2)设拳击社团有X名女生被抽出,求X的分布列.
[答案] (1)48145 (2) X 0 1 2 P 92145 48145 129
[解析] (1)由于按分层抽样的方法从三个社团成员中抽取18人,拳击社被抽出了6人,
∴628+m=1820+40+28+m, ∴m=2. 设A为“拳击社团被抽出的6人中有5人是男生”,
则P(A)=C528C12C630=48145. (2)由题意可知:X=0,1,2, P(X=0)=C628C630=92145,P(X=1)=C528C12C630=48145,
P(X=2)=C428C22C630=5145=129, X的分布列为 X 0 1 2
P 92145 48145 129
12.某高中共派出足球、排球、篮球三个球队参加市学校运动会,它们获得冠军的概率
分别为12、13、23. (1)求该高中获得冠军个数X的分布列; 5
(2)若球队获得冠军,则给其所在学校加5分,否则加2分,求该高中得分Y的分布列. [答案] (1) X 0 1 2 3
P 19 718 718 19
(2) Y 6 9 12 15
P 19 718 718 19
[解析] (1)由题意知X的可能取值为0,1,2,3,
则P(X=0)=(1-12)×(1-13)×(1-23)=19,
P(X=1)=12×(1-13)×(1-23)+(1-12)×13×(1-23)+(1-12)×(1-13)×23=718, P(X=2)=12×13×(1-23)+(1-12)×13×23+12×(1-13)×23=718, P(X=3)=12×13×23=19. ∴X的分布列为 X 0 1 2 3
P 19 718 718 19
(2)∵得分Y=5X+2(3-X)=6+3X, ∵X的可能取值为0,1,2,3. ∴Y的可能取值为6,9,12,15则
P(Y=6)=P(X=0)=19,P(Y=9)=P(X=1)=718,
P(Y=12)=P(X=2)=718,P=(Y=15)=P(X=3)=19. ∴Y的分布列为 Y 6 9 12 15
P 19 718 718 19
B组 能力提升 1.随机变量X的概率分布规律为P(X=n)=ann+1(n=1,2,3,4),其中a是常数,则P(12<X<52)的值为 ( ) 6
A.23 B.34 C.45 D.56 [答案] D [解析] ∵P(X=1)+P(X=2)+P(X=3)+P(X=4)=a2+a6+a12+a20=1,∴a=54,
∴P(12<x<52=P(X=1)+P(X=2)=54×12+54×16=56. 2.某地为了调查职业满意度,决定用分层抽样的方法从公务员、教师、自由职业者三个群体的相关人员中,抽取若干人组成调查小组,有关数据见下表,则调查小组的总人数为________;若从调查小组中的公务员和教师中随机选2人撰写调查报告,则其中恰好有1人是公务员的概率为________. 相关人员数 抽取人数 公务员 32 x 教师 48 y
自由职业者 64 4
[答案] 9,35 [解析] 由自由职业者64人抽取4人可得,每一个个体被抽入样的概率为464=116,则公务员应当抽取32×116=2人,教师应当抽取48×116=3人,由此可得调查小组共有2+3+4=9人.从调查小组中的公务员和教师中随机选2人撰写调查报告,则其中恰好有1人来自公务员的概率为P=C12·C13C25=35. 3.从一批含有13只正品、2只次品的产品中,不放回任取3件,则取得次品为ξ的分布列为________. [答案] ξ 0 1 2
P 2235 1235 135
[解析] 设随机变量ξ表示取出次品的个数,则ξ服从超几何分布,其中N=15,M=2,n=3.它的可能的取值为0,1,2.相应的概率依次为
P(ξ=0)=C02C313C315=2235,P(ξ=1)=C12C213C315=1235,P(ξ=2)=C22C113C315=135. 4.某银行规定,一张银行卡若在一天内出现3次密码尝试错误,该银行卡将被锁定.小王到该银行取钱时,发现自己忘记了银行卡的密码,但可以确认该银行卡的正确密码是他常