内容正文:
2024版·数学(北师大)
重难突破系列(七) 概率与统计
的综合问题
第十章 计数原理、概率、随机变量及其分布
题型一 概率与统计的综合问题
概率与回归分析的综合
[例1] (2023·福建晋江市期末)某创业者计划在通往白云寺的公路边建造一座农房发展成特色“农家乐”,为了确定未来发展方向,此创业者对附近五家“农家乐”跟踪调查了100天,这五家“农家乐”的收费标准互不相同,得到的统计数据如表,x为收费标准(单位:元/日),t为入住天数(单位:天),以入住天数的频率作为各自的“入住率”,收费标准x与入住率y的散点图如图.
x
100
150
200
300
450
t
90
65
45
30
20
解:(1)由题意可得,ξ的所有可能取值为0,1,2,
则P(ξ=0)==,P(ξ=1)===,P(ξ=2)==,
故ξ的分布列为:
ξ
0
1
2
P
(1)完成下面的列联表,并判断能否有99%的把握认为技术改造前后的连续正常运行时间有差异?
超过30
不超过30
改造前
改造后
附:χ2=
α
0.050
0.010
0.001
xα
3.841
6.635
10.828
解:(1)列联表为:
超过30
不超过30
改造前
5
15
改造后
15
5
∴χ2==10>6.635,
∴有99%的把握认为技术改造前后的连续正常运行时间有差异.
所以X的分布列为
X
2
2.2
2.6
3.2
4
P
∴EX=2×+2.2×+2.6×+3.2×+4×=2.275,
∴一个生产周期内生产维护费的均值为2.275万元.
[对点练]1.(2020·新高考Ⅰ卷)为加强环境保护,治理空气污染,环境监测部门对某市空气质量进行调研,随机抽查了100天空气中的PM2.5和SO2浓度(单位:μg/m3),得下表:
SO2
PM 2.5
[0,50]
(50,150]
(150,475]
[0,35]
32
18
4
(35,75]
6
8
12
(75,115]
3
7
10
(1)估计事件“该市一天空气中PM2.5浓度不超过75,且SO2浓度不超过150”的概率;
(2)根据所给数据,完成下面的2×2列联表:
SO2
PM 2.5
[0,150]
(150,475]
[0,75]
(75,115]
(3)根据(2)中的列联表,判断是否有99%的把握认为该市一天空气中PM2.5浓度与SO2浓度有关?
附:K2=,
P(K2≥k)
0.050
0.010
0.001
k
3.841
6.635
10.828
(2)由所给数据,可得2×2列联表为
SO2
PM 2.5
[0,150]
(150,475]
[0,75]
64
16
(75,115]
10
10
(3)根据2×2列联表中的数据可得
K2===≈7.484>6.635,
所以有99%的把握认为该市一天空气中PM2.5浓度与SO2浓度有关.
题型二 概率与其他知识的交汇应用
[例3] 一疫苗生产单位通过验血方法检验某种疫苗产生抗体情况,需要检验血液是否有抗体,现有n(n∈N*)份血液样本,每份样本取到的可能性均等,有以下两种检验方式:(1)逐份检验,则需要检验n次;(2)混合检验,将其中k(k∈N*且k≥2)份血液样本分别取样混合在一起检验,若检验结果无抗体,则这k份的血液全无抗体,因而这k份血液样本只需检验一次就够了,若检验结果有抗体,为了明确这k份血液究竟哪几份有抗体就要对这k份再逐份检验,此时这k份血液的检验总次数为k+1次,假设在接受检验的血液样本中,每份样本的检验结果有无抗体都是相互独立的,且每份样本有抗体的概率均为p(0<p<1).
解:(1)若n=3,p=,
依题意可知X服从二项分布,即X~B,
从而P(X=i)=C,i=0,1,2,3.
随机变量X的分布列为
X
0
1
2
3
P
随机变量X的均值为EX=3×=1.
$