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大题06 概率统计
概率统计是是高考数学的热点之一,概率统计大题是新高考卷及多省市高考数学的必考内容。回顾近几年的高考试题,主要考查古典概型、相互独立事件、条件概率、超几何分布、二项分布、正态分布、统计图表与数字特征、回归分析、离散型随机变量的分布列、期望与方差等内容,多与社会实际紧密结合,以现实生活为背景设置试题,注重知识的综合应用与实际应用。重点考察考生读取数据、分析数据和处理数据的能力。
题型一:离散型随机变量及其分布列
(2023·广东肇庆·高三广东肇庆中学校考阶段练习)为弘扬中华优秀传统文化,荣造良好的文化氛围,某高中校团委组织非毕业年级开展了“我们的元宵节”主题知识竞答活动,该活动有个人赛和团体赛,每人只能参加其中的一项,根据各位学生答题情况,获奖学生人数统计如下:
奖项组别
个人赛
团体赛获奖
一等奖
二等奖
三等奖
高一
20
20
60
50
高二
16
29
105
50
(1)从获奖学生中随机抽取1人,若已知抽到的学生获得一等奖,求抽到的学生来自高一的概率;
(2)从高一和高二获奖者中各随机抽取1人,以表示这2人中团体赛获奖的人数,求的分布列和数学期望;
求离散型随机变量的分布列及期望的一般步骤:
(1)根据题中条件确定随机变量的可能取值;
(2)求出随机变量所有可能取值对应的概率,即可得出分布列;
(3)根据期望的概念,结合分布列,即可得出期望(在计算时,要注意随机变量是否服从特殊的分布,如超几何分布或二项分布,可结合其对应的概率计算公式及期望计算公式,简化计算。)
1.(2024·四川成都·成都七中模拟预测)甲、乙两人进行羽毛球比赛,比赛采取七局四胜制.已知甲每局比赛获胜的概率为,输掉的概率为,每局的比赛结果互不影响.
(1)求甲最终获胜的概率;
(2)记总共的比赛局数为,求的分布列与数学期望.
2.(2024·云南德宏·高三统考期末)设有甲、乙、丙三个不透明的箱子,每个箱中装有除颜色外都相同的4个球,其中甲箱有2个蓝球和2个黑球,乙箱有3个红球和1个白球,丙箱有2个红球和2个白球.摸球规则如下:先从甲箱中一次摸出2个球,若从甲箱中摸出的2个球颜色相同,则从乙箱中摸出1个球放入丙箱,再从丙箱中一次摸出2个球;若从甲箱中摸出的2个球颜色不同,则从丙箱中摸出1个球放入乙箱,再从乙箱中一次摸出2个球.
(1)若最后摸出的2个球颜色不同,求这2个球是从丙箱中摸出的概率;
(2)若摸出每个红球记2分,每个白球记1分,用随机变量表示最后摸出的2个球的分数之和,求的分布列及数学期望.
题型二:超几何分布与二项分布
(2024·广东广州·广州市培正中学校考二模)某校高二(1)班的元旦联欢会设计了一项抽奖游戏:准备了张相同的卡片,其中只在张卡片上印有“奖”字.
(1)采取放回抽样方式,从中依次抽取张卡片,求抽到印有“奖”字卡片张数的分布列、数学期望及方差;
(2)采取不放回抽样方式,从中依次抽取张卡片,求第一次抽到印有“奖”字卡片的条件下,第三次抽到未印有“奖”字卡片的概率.
1、独立重复试验与二项分布
(1)定型:“独立”“重复”是二项分布的基本特征,“每次试验事件发生的概率都相等”是二项分布的本质特征.判断随机变量是否服从二项分布,要看在一次试验中是否只有两种试验结果,且两种试验结果发生的概率分别为p,1-p,还要看是否为n次独立重复试验,随机变量是否为某事件在这n次独立重复试验中发生的次数.
(2)定参,确定二项分布中的两个参数n和p,即试验发生的次数和试验中事件发生的概率.
(3)列表,根据离散型随机变量的取值及其对应的概率,列出分布列.
(4)求值,根据离散型随机变量的期望和方差公式,代入相应数据求值.
相关公式:已知X~B(n,p),则P(X=k)=Cpk(1-p)n-k(k=0,1,2,…,n),E(X)=np,D(X)=np(1-p).
2、超几何分布的适用范围及本质
(1)适用范围:考察对象分两类;已知各类对象的个数;从中抽取若干个个题,考察某一类个题个数的概率分布;
(2)本质:超几何分布是不放回抽样问题,在每次试验中某一事件发生的概率是不相同的。
3、超几何分布与二项分布的区别
(1)超几何分布需要知道总体的容量,而二项分布不需要;
(2)超几何分布是“不放回”抽取,在每次试验中某一事件发生的概率是不相同的,而二项分布是“有放回”的抽取(独立重复),在每次试验中某一事件发生的概率是相同点。
1.(2024·全国·校联考模拟预测)“男男女女向前冲”是一项热播的闯关类电视节目.该节目一共设置了四关,由以往的数据得,男生闯过一至四关的概率依次是,女生闯过一至四关的概率依次是.男生甲、乙,女生丙、丁四人小组前往参加闯关挑战(个人赛).
(1)求甲闯过四关