2023年高考数学专题讲义概率与统计

发布 2020-02-01 08:20:28 阅读 2577

第十一讲概率与统计。

★★高考在考什么。

考题回放】1.(重庆卷)从5张100元,3张200元,2张300元的奥运预赛门票中任取3张,则所取3张中至少有2张**相同的概率为( )

a. b. cd.

解:可从对立面考虑,即三张**均不相同, 选c

2.(辽宁卷)一个坛子里有编号为1,2,…,12的12个大小相同的球,其中1到6号球。

是红球,其余的是黑球。 若从中任取两个球,则取到的都是红球,且至少有1个球的号码。

是偶数的概率是( )

a. b. c. d.

解: 从中任取两个球共有种取法,其中取到的都是红球,且至少有1个球。

的号码是偶数的取法有种取法,概率为,选d.

3.(广东卷) 甲、乙两个袋子中均装有红、白两种颜色的小球,这些小球除颜色外完全相同,其中甲袋装有4个红球、2个白球,乙袋装有1个红球、5个白球。现分别从甲、乙两袋中各随机抽取一个球,则取出的两球是红球的概率为___答案用分数表示)

解:p==4.(上海卷) 在五个数字中,若随机取出三个数字,则剩下两个数字都是奇数的。

概率是结果用数值表示).

解: =5. 某篮球运动员在三分线投球的命中率是,他投球10次,恰好投进3个球的概率为用数值作答)

解:由题意知所求概率。

6.(全国) 在某项测量中,测量结果服从正态分布.若在。

内取值的概率为0.4,则在内取值的概率为。

解:在某项测量中,测量结果服从正态分布n(1,2)(>0),正态分布图象。

的对称轴为x=1,在(0,1)内取值的概率为0.4,可知,随机变量ξ在。

1,2)内取值的概率于在(0,1)内取值的概率相同,也为0.4,这样随机。

变量ξ在(0,2)内取值的概率为0.8。

★★高考要考什么。

1.(1)直接利用四种基本事件的概率基本原理,求事件发生的概率。

2)把方程思想融入概率问题,解决实际问题。

3)把概率问题与数列结合起来,运用数列方法解决概率问题。

2.离散型随机变量的分布列。

1)分布列:设离散型随机变量ξ可能取的值为x1, x2, …xi, …取每一个值xi(i=1,2,……的概率p(ξ=xi)=pi,则称下表为随机变量ξ的概率分布,简称为ξ的分布列.

2)分布列的性质:由概率的性质可知,任一离散型随机变量的分布列都具有下面两个性质:

<1> pi≥0,i=1,2,……2> p1+p2+……1.

3)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,其中k=0,1,…,n.q=1-p,于是得到随机变量ξ的概率分布如下:

我们称这样的随机变量ξ服从二项分布,记作ξ~b(n,p)其中n,p为参数,记=b(k;n,p).

4)离散型随机变量ξ的期望:eξ=x1p1+x2p2+……xipi+…

5)离散型随机变量ξ的方差:

3. 若标准正态分布总体取值小于的概率用表示,即:

★★ 突破重难点。

范例1】某批产品成箱包装,每箱5件.一用户在购进该批产品前先取出3箱,再从每箱中任意抽取2件产品进行检验.设取出的第。

一、二、三箱中分别有0件、1件、2件二等品,其余为一等品.

ⅰ)用ξ表示抽检的6件产品中二等品的件数,求ξ的分布列及ξ的数学期望;

ⅱ)若抽检的6件产品中有2件或2件以上二等品,用户就拒绝购买这批产品,求这批产品级用户拒绝的概率.解(1)

所以的分布列为。

的数学期望e()=

2) p()=

分析提示:本题以古典概率为背景,其关键是利用排列组合的方法求出m,n,主要考察分布列的求法以及利用分布列求期望和概率。

变式:袋中装着标有数学1,2,3,4,5的小球各2个,从袋中任取3个小球,按3个小球上最大数字的9倍计分,每个小球被取出的可能性都相等,用表示取出的3个小球上的最大数字,求:(1)取出的3个小球上的数字互不相同的概率;

2)随机变量的概率分布和数学期望;

3)计分介于20分到40分之间的概率.

解:()解法一:“一次取出的3个小球上的数字互不相同”的事件记为,则。

解法二:“一次取出的3个小球上的数字互不相同的事件记为a”,“一次取出的3个小球上有两个数字相同”的事件记为,则事件和事件是互斥事件,因为,所以.

)由题意有可能的取值为:2,3,4,5.

所以随机变量的概率分布为。

因此的数学期望为。

ⅲ)“一次取球所得计分介于20分到40分之间”的事件记为,则。

范例2】甲、乙、丙3人投篮,投进的概率分别是, ,

ⅰ)现3人各投篮1次,求3人都没有投进的概率;

ⅱ)用ξ表示乙投篮3次的进球数,求随机变量ξ的概率分布及数学期望eξ.

解: (记"甲投篮1次投进"为事件a1 , 乙投篮1次投进"为事件a2 , 丙投篮1次投进"为事件a3,"3人都没有投进"为事件a .则p(a1)=,p(a2)=,p(a3)=,p(a) =p(..p()·p()·p()

1-p(a1)] 1-p (a2)] 1-p (a3)]=1-)(1-)(1-)=

3人都没有投进的概率为.

ⅱ)解法一: 随机变量ξ的可能值有0,1,2,3, ξb(3,),

p(ξ=k)=c3k()k()3-k (k=0,1,2,3) ,eξ=np = 3×=

解法二: ξ的概率分布为:

eξ=0×+1×+2×+3×=

分析提示:已知概率求概率,主要运用加法公式(互斥)和乘法公式(独立)以及n次独立重复试验(二项分布),注意条件和适用的范围,另外利用二项分布期望和方差结论使问题简洁明了。

变式:假设每一架飞机引擎飞机中故障率为p,且个引擎是否发生故障是独立的,如果有至少50%的引擎能正常运行,问对于多大的p而言,4引擎飞机比2引擎飞机更安全?

解飞机成功飞行的概率:

4引擎飞机为:

2引擎飞机为:

要使4引擎飞机比2引擎飞机更安全,只要。

所以。范例3】某单位有三辆汽车参加某种事故保险,单位年初向保险公司。

缴纳每辆900元的保险金。对在一年内发生此种事故的每辆汽车,单位获9000元。

的赔偿(假设每辆车最多只赔偿一次)。设这三辆车在一年内发生此种事故的概率。

分别为且各车是否发生事故相互独立,求一年内该单位在此保险中:

1)获赔的概率;(4分)

2)获赔金额的分布列与期望。(9分)

解:设表示第辆车在一年内发生此种事故,.由题意知,,独立,且,,.

ⅰ)该单位一年内获赔的概率为。

ⅱ)的所有可能值为,,,

综上知,的分布列为。

求的期望有两种解法:

解法一:由的分布列得。

元).解法二:设表示第辆车一年内的获赔金额,则有分布列。

故.同理得,.

综上有(元).

变式:猎人在距离100米处射击一野兔,其命中率为0.5,如果第一次射击未中,则猎人进行第二次射击,但距离150米。

如果第二次射击又未中,则猎人进行第三次射击,并且在发射瞬间距离为200米。 已知猎人的命中概率与距离的平方成反比,求猎人命中野兔的概率。

解记三次射击依次为事件a,b,c,其中,由,求得k=5000。

命中野兔的概率为。

配套练习。1.(湖南卷) 设随机变量服从标准正态分布,已知,则=(

a.0.025b.0.0c.0.950d.0.975

解:服从标准正态分布,

选c2.(安徽卷) 以表示标准正态总体在区间()内取值的概率,若随机变量。

服从正态分布,则概率等于。

(ab)(cd)

解: =选b。

3.(湖北卷)连掷两次骰子得到的点数分别为和,记向量与向量。

的夹角为,则的概率是( )

abcd.

解: 由向量夹角的定义,图形直观可得,当点位于直线上及其下方时,满足,点的总个数为个,而位于直线上及其下方。

的点有个,故所求概率,选c

4.(江西卷)将一骰子连续抛掷三次,它落地时向上的点数依次成等差数列的概率为( )

解: 一骰子连续抛掷三次得到的数列共有个,其中为等差数列有三类:

1)公差为0的有6个;(2)公差为1或-1的有8个;(3)公差为2或-2的。

有4个,共有18个,成等差数列的概率为,选b

5. 15名新生,其中有3名优秀生,现随机将他们分到三个班级中去,每班5人,则每班都分到优秀生的概率是。

6. 如图,已知电路中3个开关闭合的概率都是0.5, 且是相互独立的,则灯亮的概率为

7.某商场经销某商品,根据以往资料统计,顾客采用的付款期数的分布列为。

商场经销一件该商品,采用1期付款,其利润为200元;分2期或3期付款,其利润为。

250元;分4期或5期付款,其利润为300元.表示经销一件该商品的利润.

ⅰ)求事件:“购买该商品的3位顾客中,至少有1位采用1期付款”的概率;

ⅱ)求的分布列及期望.

解:(ⅰ由表示事件“购买该商品的3位顾客中至少有1位采用1期付款”.

知表示事件“购买该商品的3位顾客中无人采用1期付款”

ⅱ)的可能取值为元,元,元.

的分布列为。

元).8. 某企业准备投产一批特殊型号的产品,已知该种产品的成本与产量的函数关系式为。

该种产品的市场前景无法确定,有三种可能出现的情况,各种情形发生的概率及产品**与产量的函数关系式如下表所示:

设分别表示市场情形好、中、差时的利润,随机变量,表示当产量为。

而市场前景无法确定的利润.

i)分别求利润与产量的函数关系式;

ii)当产量确定时,求期望;

iii)试问产量取何值时,取得最大值.

(ⅰ)解:由题意可得。

l1= (q>0).

同理可得 (q>0)

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