专题18 概率、统计。
★★高考在考什么。
考题回放】1.甲:a1、a2是互斥事件;乙:a1、a2是对立事件,那么甲是乙的( b )
a.甲是乙的充分但不必要条件 b.甲是乙的必要但不充分条件。
c.甲是乙的充要条件 d.甲既不是乙的充分条件,也不是乙的必要条件。
2.在正方体上任选3个顶点连成三角形,则所得的三角形是直角非等腰三角形的概率为( c )
abc. d.
3.某班有50名学生,其中 15人选修a课程,另外35人选修b课程.从班级中任选两名学生,他们是选修不同课程的学生的慨率是.(结果用分数表示)
4.一个均匀小正方体的六个面中,三个面上标以数0,两个面上标以数1,一个面上标以数2,将这个小正方体抛掷2次,则向上的数之积的数学期望是.
5.某人5次上班途中所花的时间(单位:分钟)分别为x,y,10,11,9.已知这组数据的平均数为10,方差为2,则|x-y|的值为 ( d )
a)1 (b)2 (c)3 (d)4
6.某射手进行射击训练,假设每次射击击中目标的概率为,且各次射击的结果互不影响。
1)求射手在3次射击中,至少有两次连续击中目标的概率(用数字作答);
2)求射手第3次击中目标时,恰好射击了4次的概率(用数字作答);
3)设随机变量表示射手第3次击中目标时已射击的次数,求的分布列.
专家解答】(ⅰ记“射手射击1次,击中目标”为事件,则在3次射击中至少有两次连续击中目标的概率。
ⅱ)射手第3次击中目标时,恰好射击了4次的概率。
ⅲ)由题设,“”的概率为(且)
所以,的分布列为:
★★高考要考什么。
考点透视】等可能性的事件的概率,互斥事件有一个发生的概率,相互独立事件同时发生的概率,独立重复试验、离散型随机变量的分布列、期望和方差.
热点透析】1.相互独立事件同时发生的概率,其关键是利用排列组合的内容求解m,n.
2.独立重复试验,其关键是明确概念,用好公式,注意正难则反的思想.
3.离散型随机变量的分布列、期望和方差,注意取值的完整性以及每一取值的。
实际含义.★★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()=
点晴】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】某运动员射击一次所得环数的分布如下:
现进行两次射击,以该运动员两次射击中最高环数作为他的成绩,记为.
)求p;)求该运动员两次都命中7环的概率。
ⅲ)求的分布列。
解:(ⅰp=1-0.3-0.3-0.2=0.2
ⅱ)求该运动员两次都命中7环的概率为;
ⅲ)的可能取值为
分布列为。点晴】本题已知分布列逆求其他事件的概率和分布列,注意利用分布列的性质用于验证答案或求最后一个事件的概率,例如。
变式】甲、乙两袋装有大小相同的红球和白球,甲袋装有2个红球,2个白球;乙袋装有2个红球,n个白球.两甲,乙两袋中各任取2个球.
ⅰ)若n=3,求取到的4个球全是红球的概率;
ⅱ)若取到的4个球中至少有2个红球的概率为,求n.
解:()记“取到的4个球全是红球”为事件.
)记“取到的4个球至多有1个红球”为事件,“取到的4个球只有1个红球”为事件,“取到的4个球全是白球”为事件.由题意,得。
所以,化简,得解得,或(舍去),故 .
点晴】本题属于古典概率,已知概率的结果,利用方程的思想逆求出n是该题的关键。
范例3】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×=
点晴】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】某安全生产监督部门对5家小型煤矿进行安全检查(简称安检).若安检不合格,则必须进行整改.若整改后经复查仍不合格,则强行关闭.设每家煤矿安检是否合格是相互独立的,且每家煤矿整改前安检合格的概率是0.5,整改后安检合格的概率是0.8,计算(结果精确到0.01):
ⅰ)恰好有两家煤矿必须整改的概率;
ⅱ)平均有多少家煤矿必须整改;
ⅲ)至少关闭一家煤矿的概率.
解:(ⅰ每家煤矿必须整改的概率是1-0.5,且每家煤矿是否整改是相互独立的.
所以恰好有两家煤矿必须整改的概率是.
ⅱ)由题设,必须整改的煤矿数服从二项分布b(5,0.5).从而的数学期望是 e=,即平均有2.50家煤矿必须整改.
ⅲ)某煤矿被关闭,即该煤矿第一次安检不合格,整改后经复查仍不合格,所以该煤矿被关闭的概率是,从而该煤矿不被关闭的概率是0.9.
由题意,每家煤矿是否被关闭是相互独立的,所以至少关闭一家煤矿的概率是。
点晴】注意n次独立重复试验的条件、公式的记忆以及二项分布的期望结论,另外至多、至少等概率问题常使用正难则反的思想运用。
范例4】某公司招聘员工,指定三门考试课程,有两种考试方案.
方案一:考试三门课程,至少有两门及格为考试通过;
方案二:在三门课程中,随机选取两门,这两门都及格为考试通过.
假设某应聘者对三门指定课程考试及格的概率分别是,且三门课程考试是否及格相互之间没有影响.
ⅰ)分别求该应聘者用方案一和方案二时考试通过的概率;
ⅱ)试比较该应聘者在上述两种方案下考试通过的概率的大小.(说明理由)
解:设三门考试课程考试通过的事件分别为a,b,c,相应的概率为a,b,c
1)考试三门课程,至少有两门及格的事件可表示为ab+ac+bc+abc,设其概率为p1,则p1=ab(1-c)+a(1-b)c+(1-a)bc+abc=ab+ac+bc-2abc
设在三门课程中,随机选取两门,这两门都及格的概率为p2,则p2=ab+ac+bc
2)p1-p2=(ab+ac+bc-2abc)-(ab+ac+bc)=ab+ac+bc-2abc
(ab+ac+bc-3abc)=[ab (1-c)+ac(1-b)+bc(1-a)] 0
p1p2即用方案一的概率大于用方案二的概率.
点晴】本题作为含有字母的概率问题,增加了一定的难度,问题(ⅱ)又运用了不等式作差的方法比较两期望的大小。
变式】现有甲、乙两个项目,对甲项目每投资十万元,一年后利润是1.2万元、1.18万元、1.17万元的概率分别为、、;已知乙项目的利润与产品**的调整有关,在每次调整中**下降的概率都是,设乙项目产品**在一年内进行2次独立的调整,记乙项目产品**在一年内的下降次数为,对乙项目每投资十万元,取时, 一年后相应利润是1.3万元、1.25万元、0.2万元.随机变量、分别表示对甲、乙两项目各投资十万元一年后的利润.
) 求、的概率分布和数学期望、;
) 当时,求的取值范围.
解析】()解法1:的概率分布为。
e=1.2+1.18+1.17=1.18.
由题设得,则的概率分布为。
故的概率分布为。
所以的数学期望为。
e=++解法2:的概率分布为。
e=1.2+1.18+1.17=1.18.
设表示事件”第i次调整,**下降”(i=1,2),则。
p(=0)=;
p(=1)=;
p(=2)=
故的概率分布为。
所以的数学期望为。
e=++) 由,得:
因0【点晴】本小题考查二项分布、分布列、数学期望以及与不等式等其他知识的综合应用,考查了运用概率知识解决实际问题的能力.
★★自我提升。
1.在一个口袋中装有5个白球和3个黑球,这些球除颜色外完全相同,从中摸出3个球,至少摸到2个黑球的概率等于( a ).
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