模块4：概率统计-河南省济源第一中学2022-2023学年高二下学期期末数学统考复习讲义

模块4：概率统计 [例1:]某商超为庆祝店庆十周年,准备举办一次有奖促销活动,若顾客一次消费达到400元,则可参加一次抽奖活动,主办方设计了两种抽奖方案∶方案①∶一个不透明的盘子中装有12个质地均匀且大小相同的小球,其中3个红球,9个白球,搅拌均匀后,顾客从中随机抽取一个球,若抽到红球则顾客获得80元的返金券,若抽到白球则获得20元的返金券,且顾客有放回地抽取3次.方案②∶一个不透明的盒子中装有12个质地均匀且大小相同的小球,其中3个红球,9个白球,搅拌均匀后,顾客从中随机抽取一个球,若抽到红球则顾客获得100元的返金券,若抽到白球则未中奖,且顾客有放回地抽取3 （1）现有一位顾客消费了420元,获得一次抽奖机会,试求这位顾客获得180元返金券的概率； （2）如果某顾客获得一次抽奖机会.那么他选择哪种方案更划算. [例2:]为有效预防新冠肺炎对老年人的侵害，某医院到社区检查老年人的体质健康情况．从该社区全体老年人中，随机抽取12名进行体质健康测试，根据测试成绩（百分制）绘制茎叶图如下．根据老年人体质健康标准，可知成绩不低于80分为优良，且体质优良的老年人感染新冠肺炎的可能性较低． （Ⅰ）从抽取的12人中随机选取3人，记表示成绩优良的人数，求的分布列及数学期望； （Ⅱ）将频率视为概率，根据用样本估计总体的思想，在该社区全体老年人中依次抽取10人，若抽到人的成绩是优良的可能性最大，求的值． [例3:]为迎接2020年国庆节的到来，某电视台举办爱国知识问答竞赛，每个人随机抽取五个问题依次回答，回答每个问题相互独立.若答对一题可以上升两个等级，回答错误可以上升一个等级，最后看哪位选手的等级高即可获胜.甲答对每个问题的概率为，答错的概率为. （1）若甲回答完5个问题后，甲上的台阶等级数为，求的分布列及数学期望； （2）若甲在回答过程中出现在第个等级的概率为，证明：为等比数列. [例4:]共享交通工具的出现极大地方便了人们的生活，也是当下一个很好的发展商机.某公司根据市场发展情况推出共享单车和共享电动车两种产品.市场调查发现，由于两种产品中共享电动车速度更快，故更受消费者欢迎，一般使用共享电动车的概率为，使用共享单车的概率为.该公司为了促进大家消费，使用共享电动车一次记2分，使用共享单车一次记1分.每个市民各次使用共享交通工具选择意愿相互独立，市民之间选择意愿也相互独立. （1）从首次使用共享交通工具的市民中随机抽取3人，记总得分为随机变量，求的分布列和数学期望； （2）记某一市民已使用该公司共享交通工具的累计得分恰为分的概率为(比如：表示累计得分为1分的概率，表示累计得分为2分的概率，)，试探求与之间的关系，并求数列的通项公式. [例5:]2020年国庆节期间,我国高速公路继续执行“节假日高速公路免费政策”.某路桥公司为掌握国庆节期间车辆出行的高峰情况,在某高速公路收费站点记录了3日上午9:20~10:40这一时间段内通过的车辆数,统计发现这一时间段内共有600辆车通过该收费站点,它们通过该收费站点的时刻的频率分布直方图如下图所示,其中时间段9:20~9:40记作、9:40~10:00记作,10:00~10:20记作,10:20~10:40记作,例如：10点04分,记作时刻64. （1）估计这600辆车在9:20~10:40时间内通过该收费站点的时刻的平均值（同一组中的数据用该组区间的中点值代表）； （2）为了对数据进行分析,现采用分层抽样的方法从这600辆车中抽取10辆,再从这10辆车随机抽取4辆,设抽到的4辆车中,在9:20~10:00之间通过的车辆数为X,求X的分布列； （3）根据大数据分析,车辆在每天通过该收费站点的时刻T服从正态分布,其中可用3日数据中的600辆车在9:20~10:40之间通过该收费站点的时刻的平均值近似代替,用样本的方差近似代替（同一组中的数据用该组区间的中点值代表）.假如4日全天共有1000辆车通过该收费站点,估计在9:46~10:40之间通过的车辆数（结果保留到整数）. 附：若随机变量T服从正态分布,则,,. [例6:]2020年某市教育主管部门为了解近期举行的数学竞赛的情况,随机抽取500名参赛考生的数学竞赛成绩进行分析,并制成如下的频率分布直方图： （1）求这500名考生的本次数学竞赛的平均成绩(精确到整数)； （2）由频率分布直方图可认为：这次竞赛成绩服从正态分布,其中近似等于样本的平均数,近似等于样本的标准差s,并已求得.用该样本的频率估计总体的概率,现从该市所有考生中随机抽取10名学生,记这次数学竞赛成绩在之外的人数为,求的值(精确到0.001). 附：（1）当时,；（2）. [例7:]为检测某种抗病毒疫苗的免疫效果,某药物研究所科研人员随机选取100只小白鼠,并将该疫苗首次注射到这些小白鼠