暑假作业08 二项分布、超几何分布及正态分布-【暑假分层作业】2024年高二数学暑假培优练（人教A版2019）

限时练习：90min 完成时间： 月 日 天气： 作业08 二项分布、超几何分布及正态分布 1. 独立重复试验与二项分布 独立重复试验 二项分布 定义 在相同条件下重复做的n次试验称为n次独立重复试验 在n次独立重复试验中，用X表示事件A发生的次数，设每次试验中事件A发生的概率为p，此时称随机变量X服从二项分布，记作X～B(n，p)，并称p为成功概率 计算 公式 Ai(i＝1,2，…，n)表示第i次试验结果，则P(A1A2A3…An)＝P(A1)P(A2)…P(An) 在n次独立重复试验中，事件A恰好发生k次的概率为P(X＝k)＝Cpk(1－p)n－k(k＝0,1,2，…，n) 独立重复试验与二项分布问题的常见类型及解题策略 (1)在求n次独立重复试验中事件恰好发生k次的概率时，首先要确定好n和k的值，再准确利用公式求概率． (2)在根据独立重复试验求二项分布的有关问题时，关键是理清事件与事件之间的关系，确定二项分布的试验次数n和变量的概率，继而求得概率． 2. 两点分布 X 0 1 P 1－p p 这样的分布列叫做两点分布列． 如果随机变量X的分布列为两点分布列，就称X服从两点分布，而称p＝P(X＝1)为成功概率． 3. 超几何分布列 一般地，在含有M件次品的N件产品中，任取n件，其中恰有X件次品，则事件{X＝k}发生的概率为P(X＝k)＝，k＝0,1,2，…，m，其中m＝min{M，n}，且n≤N，M≤N，n，M，N∈N*，称分布列为超几何分布列．如果随机变量X的分布列为超几何分布列，则称随机变量X服从超几何分布. X 0 1 … m P … 4. 正态分布 正态曲线的特点 (1)曲线位于x轴上方，与x轴不相交； (2)曲线是单峰的，它关于直线x＝μ对称； (3)曲线在x＝μ处达到峰值； (4)曲线与x轴之间的面积为1； (5)当σ一定时，曲线的位置由μ确定，曲线随着μ的变化而沿x轴平移； (6)当μ一定时，曲线的形状由σ确定，σ越小，曲线越“瘦高”，表示总体的分布越集中；σ越大，曲线越“矮胖”，表示总体的分布越分散． 正态分布的三个常用数据 (1)P(μ－σ<X≤μ＋σ)＝0．6826； (2)P(μ－2σ<X≤μ＋2σ)＝0．9544； (3)P(μ－3σ<X≤μ＋3σ)＝0．9974. 一、单选题 1．已知随机变量，且，则（    ） A．0.04 B．0.48 C．0.5 D．0.96 【答案】D 【分析】由正态分布的性质求解即可. 【详解】由正态分布的对称性可知，， 所以． 故选：D 2．已知随机变量分别服从二项分布，若，则下列结论正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【分析】根据给定条件，利用二项分布的期望、方差公式计算比较即可. 【详解】依题意，，，而， 因此，AB错误，C正确； 又，D错误. 故选：C 3．已知随机变量，若，则（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【分析】由二项分布的性质，算出，从而可解. 【详解】因为，， 所以，所以， 所以，所以， 所以． 故选：C 4．已知随机变量，若，，则（    ） A．15 B． C． D． 【答案】A 【分析】由随机变量的期望和方差公式解方程组计算即可. 【详解】因为，， 所以， 即，所以， 所以． 故选：A． 5．已知服从正态分布的随机变量在区间，和内取值的概率约为，和.若某校高一年级名学生的某次考试成绩服从正态分布，则此次考试成绩在区间内的学生大约有（    ） A．780人 B．763人 C．655人 D．546人 【答案】C 【分析】根据正态曲线的性质求出，即可估计人数. 【详解】依题意，所以，， 则，， 所以 ， 所以此次考试成绩在区间内的学生大约有（人）. 故选：C 二、多选题 6．已知随机变量，且，则下列说法正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】AD 【分析】由二项分布的期望公式可得A正确；方差公式可得B错误；由二项分布的概率公式可求C错误；由期望公式可得D正确. 【详解】A：因为随机变量，且，所以，故A正确； B：，故B错误； C：，故C错误； D：，故D正确； 故选：AD. 7．袋子中有2个黑球，1个白球，现从袋子中有放回地随机取球4次，每次取一个球，取到白球记0分，黑球记1分，记4次取球的总分数为，则（    ） A． B． C．的期望 D．的方差 【答案】ABCD 【分析】求出一次摸到黑球的概率，根据题意可得随机变量服从二项分布，再根据二项分布列及期望公式、方差公式求解即可. 【详解】从袋子中有放回的取球4次，则每次取球互不影响，并且每次取到的黑球概率相等， 又每次取一个球，取到白球记0分，黑球记1分，故4次取球的总分数相当于抽到黑球的总个数， 又每次摸到黑球的概率为，因为是有放回地取4次球，所以，故A正确； ，故B正确； 根据二项分布期望公式得，故C正确； 根据二项分布方差公式得，故D正确. 故选：ABCD 【点睛】结论点睛：随机变量X服从二项分布，记作X～，，且有，. 8．某企业使用新技术对某款芯片制造工艺进行改进.部分芯片由智能检测系统进行筛选，其中部分次品芯片会被淘汰，筛选后的芯片及未经筛选的芯片进入流水线由工人进行抽样检验.记表示事件“某芯片通过智能检测系统筛选”，表示事件“某芯片经人工抽检后合格”.改进生产工艺后，该款芯片的某项质量指标服从正态分布，现从中随机抽取个，这个芯片中恰有个的质量指标位于区间，则下列说法正确的是（    ）（若，） A． B． C． D．取得最大值时，的估计值为53 【答案】ACD 【分析】直接利用题意判断A；利用条件概率、全概率公式等进行转化判断B；利用正态分布的性质判断C；设，由函数的单调性判断D. 【详解】对于A，由题意，故A正确； 对于B，由，则， 又， 于是，即， 因此，即，则，故B错误； 对于C， ，故C正确； 对于D，， 设， ， 解得，， 由， 解得，即， 所以取得最大值时，的估计值为53，故D正确. 故选：ACD. 三、填空题 9．一批产品的二等品率为，从这批产品中每次随机抽取一件，并有放回地抽取次，用表示抽到二等品的件数，则 . 【答案】 【分析】利用二项分布的方差公式计算即得. 【详解】依题意， ，所以. 故答案为：0.84 10．已知某批产品的质量指标服从正态分布，其中的产品为“可用产品”，则在这批产品中任取1件，抽到“可用产品”的概率约为 .参考数据：若，则 【答案】0.84/ 【分析】根据题意确定，根据正态分布的对称性结合已知区间的概率，即可求得答案. 【详解】由题意知，该产品服从，则， 所以 ， 即抽到“可用产品”的概率为0.84. 故答案为：0.84. 四、解答题 11．甲乙两人进行象棋比赛，约定谁先赢3局谁就直接获胜，并结束比赛.假设每局甲赢的概率为，和棋的概率为，各局比赛结果相互独立. (1)记为3局比赛中甲赢的局数，求的分布列和均值 (2)求乙在4局以内（含4局）赢得比赛的概率； (3)求比赛6局结束，且甲赢得比赛的概率 【答案】(1)分布列见解析， (2) (3) 【分析】（1）依题意甲每局赢的概率为，甲不赢的概率为，则，利用二项分布的概率公式得到分布列，从而求出期望； （2）分乙前局全胜和前局只有一局不胜两种情况讨论，利用相互独立事件及互斥事件的概率公式求解即可； （3）依题意局中前局甲只赢局且至少平一局，第六局甲赢，利用相互独立事件及互斥事件的概率公式求解即可． 【详解】（1）由题知甲每局赢的概率为，甲不赢的概率为， 则，的可能取值为，，，， 所以，， ，， 则的分布列为： 0 1 2 3 所以（或）； （2）由题知乙每局赢的概率为，乙不赢的概率为， 因为乙在4局以内（含4局）赢得比赛， 则分两种情况：乙前3局全胜和前3局只有一局不胜，第四局乙胜， 所以乙在4局以内（含4局）赢得比赛的概率； （3）由题知比赛局结束，且甲赢得比赛， 应要满足：前局甲只赢局且其他三局中至少和棋一局，第六局甲赢， 又每局甲赢的概率为，和棋的概率为，乙赢的概率为， 故所求概率为． 12．为促进物资流通，改善出行条件，驻某县扶贫工作组引入资金新建了一条从该县到市区的快速道路．该县脱贫后，工作组为了解该快速道路的交通通行状况，调查了行经该道路的各种类别的机动车共1000辆，对行车速度进行统计后，得到如图所示的频率分布直方图： (1)试根据频率分布直方图，求的值以及样本中的这1000辆机动车的平均车速（同一组中的数据用该组区间的中点值代替）； (2)设该公路上机动车的行车速度服从正态分布，其中分别取自该调查样本中机动车的平均车速和车速的方差（经计算）． （i）请估计该公路上10000辆机动车中车速不低于85千米/时的车辆数（精确到个位）； （ii）现从经过该公路的机动车中随机抽取10辆，设车速低于85千米/时的车辆数为，求的数学期望． 附注：若，，，. 【答案】(1)0.020，70.5千米时 (2)（i）1587辆；（ii）8.4135 【分析】（1）由频率分布直方图各矩形面积为1可列式求解，然后由平均数公式运算即可； （2）（i）由题可得，则，从而可算得相应速度区间的概率即可；（ii）由题算得，从而由二项分布均值公式即可求解. 【详解】（1）由，解得. 千米时． （2）由（1）及题设知：，则， （i）， 辆机动车中车速不低于85千米/时的车辆数辆． （ii）由（i）知：车速低于85千米/时的概率为， 故，． 1．有30件产品，其中有10件次品，从中不放回地抽取10件产品，最可能抽到的次品数是 . 【答案】 【分析】由超几何分布计算何时概率最大可得对应的次品数. 【详解】由题意，有30件产品，其中有10件次品，从中不放回地抽取10件产品， 则抽出的次品数服从超几何分布，设最可能抽到的次品数， 则，整理得到：，故， 故最可能抽到的次品数是. 故答案为：. 2．我们将服从二项分布的随机变量称为二项随机变量，服从正态分布的随机变量称为正态随机变量.概率论中有一个重要的结论：若随机变量，当充分大时，二项随机变量可以由正态随机变量来近似地替代，且正态随机变量的期望和方差与二项随机变量的期望和方差相同.法国数学家棣莫弗（1667-1754）在1733年证明了时这个结论是成立的，法国数学家､物理学家拉普拉斯（1749-1827）在1812年证明了这个结论对任意的实数都成立，因此人们把这个结论称为棣莫弗—拉普拉斯极限定理.现抛掷一枚质地均匀的硬币2500次，利用正态分布估算硬币正面向上次数不少于1200次的概率为（    ） （附：若，则， A．0.99865 B．0.97725 C．0.84135 D．0.65865 【答案】B 【分析】正态随机变量的均值方差可由二项分布的均值方差公式来近似，根据题中所给数据运算即可得解. 【详解】抛掷一枚质地均匀的硬币2500次，设硬币正面向上的次数为， 则. 由题意，且， 因为，即， 所以利用正态分布估算硬币正面向上次数不少于1200次的概率为. 故选：B. 3．小明上学有时坐公交车，有时骑自行车，他各记录了10次坐公交车和骑自行车所花的时间，10次坐公交车所花的时间分别为7，11，8，12，8，13，6，13，7，15（单位：min），10次骑自行车所花时间的均值为，方差为1.已知坐公交车所花时间与骑自行车所花时间都服从正态分布，用样本均值和样本方差估计X，Y分布中的参数，并利用信息技术工具画出和的分布密度曲线如图所示.若小明每天需在早上8点之前到校，否则就迟到，则下列判断正确的是（    ） A．坐公交车所花时间的均值为10，标准差为3 B．若小明早上7：50之后出发，并选择坐公交车，则有以上的可能性会迟到 C．若小明早上7：42出发，则应选择骑自行车 D．若小明早上7：47出发，则应选择坐公交车 【答案】ACD 【分析】 由均值与标准差公式求解即可判断A选项；由图象结合正态分布的性质即可判断B、C、D. 【详解】 对于A，坐公交车所花时间的均值为，方差，标准差为3，故A正确； 由题意知，，, 对于B，若小明早上7：50之后出发，并选择坐公交车，有以上的可能性会超过10min，即8点之后到校会迟到，故B错误； 对于C、D，由题中的图可知，应选择在给定的时间内不迟到的概率大的交通工具，所以小明早上7：42出发，有18min可用，则应选择骑自行车，故C正确；小明早上7：47出发，有13min可用，则应选择坐公交车，故D正确； 故选：ACD. 4．大小、质量相同的6个球，其中有4个黑球，2个白球. (1)若从袋中任取3球，设3个球中黑球的个数为，求的分布列和期望 (2)若从袋中有放回的抽取2次，每次取1球，在至少取得一个白球的情况下，取得两个白球的概率为？ 【答案】(1)分布列见详解， (2) 【分析】（1）由题意可知：的可能取值为1，2，3，结合超几何分布求分布列和期望； （2）记“至少取得一个白球”为事件A，“取得两个白球”为事件B，求，，结合条件概率公式运算求解. 【详解】（1）由题意可知：的可能取值为1，2，3，则有： ， 所以的分布列为 1 2 3 的期望为. （2）有放回的抽取1次，取到黑球的概率为，取到白球的概率为， 记“至少取得一个白球”为事件A，“取得两个白球”为事件B， 则，， 可得， 所以在至少取得一个白球的情况下，取得两个白球的概率为. 5．某市为了传承发展中华优秀传统文化，组织该市中学生进行了一次文化知识有奖竞赛，竞赛类励规则如下：得分在内的学生获三等奖，得分在内的学生获二等奖，得分在内的学生获得一等奖，其他学生不得奖，为了解学生对相关知识的掌握情况，随机抽取100名学生的竞赛成绩，并以此为样本绘制了样本频率分布直方图，如图所示.    若该市所有参赛学生的成绩近似服从正态分布，其中，为样本平均数的估计值，利用所得正态分布模型解决以下问题： (1)若该市共有10000名学生参加了竞赛，试估计参赛学生中成绩超过79分的学生数（结果四舍五入到整数）； (2)若从所有参赛学生中（参赛学生数大于随机取3名学生进行访谈，设其中竞赛成绩在64分以上的学生数为，求随机变量的分布列和期望. 附参考数据，若随机变量服从正态分布，则，，. 【答案】(1)1587； (2)分布列见解析，数学期望为. 【分析】（1）由样本频率分布直方图得，求解样本平均数的估计值，即可得正泰分布的均值，按照正态分布的性质求解参赛学生中成绩超过79分的学生数； （2）由样本估计总体可知随机变量服从二项分布，根据二项分布确定概率分布列与数学期望即可. 【详解】（1）解：由样本频率分布直方图得，样本平均数的估计值： ， 则所有参赛学生的成绩近似服从正态分布， 因为，所以， 故参赛学生中成绩超过79分的学生数为人. （2）解：由，得， 即从所有参赛学生中随机抽取1名学生，该生竞赛成绩在64分以上的概率为， 所以随机变量服从二项分布， 所以， ， 所以随机变量的分布列为： 0 1 2 3 所以期望为. 1．某中学招聘教师分笔试和面试两个环节，主考官要求应聘者从笔试备选题和面试备选题中分别随机抽取各10道题，并独立完成所抽取的20道题，每道题答对得10分，答错扣1分.甲答对笔试每道题的概率为，答对面试每道题的概率为，且每道题答对与否互不影响.则甲得 分的概率最大. 【答案】112 【分析】根据二项分布的概率公式结合组合数计算即可. 【详解】设应聘者答对笔试和面试备选题分别道的概率最大， 易知， 所以，即， 易知时，最大， 所以得分的概率最大. 故答案为：112 2．全国新高考数学推行8道单选，4道多选的政策.单选题每题5分，选错不得分，多选题每题完全选对5分，部分选对2分，不选得0分.现有小李和小周参与一场新高考数学题，小李的试卷正常，而小周的试卷选择题是被打乱的，所以他12题均认为是单选题来做.假设两人选对一个单选题的概率都是，且已知这四个多选题都只有两个正确答案. (1)记小周选择题最终得分为，求的分布列以及数学期望. (2)假设小李遇到四个多选题时，每个题他只能判断有一个选项是正确的，且小李也只会再选1个选项，假设他选对剩下1个选项的概率是，请你帮小李制定回答4个多选题的策略，使得分最高. 【答案】(1)分布列见解析， (2)答案见解析 【分析】（1）由题意得到小周做对单选题与多选题的个数服从二项分布，然后设他单选题与多选题分别对了个，由此结合二项分布的概率公式、乘法公式以及期望公式即可得解； （2）若他不选其他选项肯定能得两分，如果继续选其它选项的话，那么这个题的得分期望是，故只需比较这两个数的大小即可. 【详解】（1）由题意，对于单选题，小周每个单选题做对的概率为， 对于多选题，小周每个多选题做对的概率为， 设小周做对单选题的个数为，做对多选题的个数为， 则，， 所以，， 而小周选择题最终得分为， 所以. 设小周单选题与多选题分别对了个， 则 ， 所以的分布列为， （2）由题意他能判断一个选项正确，先把这个正确选项选上， 如果他不继续选其他选项肯定能得两分， 如果他继续选其它选项的话，设此时他的最终得分为，则的所有可能取值为0，5， 则的分布列为： 0 5 那么这个题的得分期望是， 所以我们只需要比较2和的大小关系即可， 令，解得，此时四个多选题全部选两个选项得分要高， 反之，若，此时四个多选只选他确定的那个选项得分最高. 3．已知上学期间，甲每天之前到校的概率为， (1)设为事件“在上学期间随机选择三天，甲在之前到校的天数恰为天”，求事件发生的概率； (2)已知乙每天之前到校的概率为，且甲、乙两位同学每天到校情况相互独立.. ①在上学期间随机选择两天，记为甲之前到校的天数，记为乙之前到校的天数，，求的分布列和数学期望； ②在上学期间随机选择天，若在这天中，甲之前到校的天数多于乙，则记，否则记，分别比较，的大小和，的大小，直接写出结论. 【答案】(1)； (2)①分布列见解析；； ②， 【分析】（1）先判断在上学期间随机选择三天，甲在之前到校的天数服从二项分布，由二项分布的概率计算公式求解即可； （2）①先由题求出的所有取值，然后求出每个取值对应的概率，即可求解； ②随机变量服从两点分布，由两点分布的计算公式即可求得方差. 【详解】（1）依题意，在上学期间随机选择三天，甲在之前到校的天数服从二项分布， 即，故； （2）①由题意，，所以， ， ， ， ， ， 所以的分布列为： 所以； ②由题意知随机变量服从两点分布，设，则， 当时，，则， 当时，，则， 所以， 当时， ， ， 当时, ， ， 所以. 1．（2022·全国·高考真题）已知随机变量X服从正态分布，且，则 ． 【答案】/． 【分析】根据正态分布曲线的性质即可解出． 【详解】因为，所以，因此． 故答案为：． 2．（2021·全国·高考真题）某物理量的测量结果服从正态分布，下列结论中不正确的是（    ） A．越小，该物理量在一次测量中在的概率越大 B．该物理量在一次测量中大于10的概率为0.5 C．该物理量在一次测量中小于9.99与大于10.01的概率相等 D．该物理量在一次测量中落在与落在的概率相等 【答案】D 【分析】由正态分布密度曲线的特征逐项判断即可得解. 【详解】对于A，为数据的方差，所以越小，数据在附近越集中，所以测量结果落在内的概率越大，故A正确； 对于B，由正态分布密度曲线的对称性可知该物理量一次测量大于10的概率为，故B正确； 对于C，由正态分布密度曲线的对称性可知该物理量一次测量结果大于的概率与小于的概率相等，故C正确； 对于D，因为该物理量一次测量结果落在的概率与落在的概率不同，所以一次测量结果落在的概率与落在的概率不同，故D错误. 故选：D. 3．（2023·全国·高考真题）（多选）在信道内传输0，1信号，信号的传输相互独立．发送0时，收到1的概率为，收到0的概率为；发送1时，收到0的概率为，收到1的概率为. 考虑两种传输方案：单次传输和三次传输．单次传输是指每个信号只发送1次，三次传输 是指每个信号重复发送3次．收到的信号需要译码，译码规则如下：单次传输时，收到的信号即为译码；三次传输时，收到的信号中出现次数多的即为译码（例如，若依次收到1，0，1，则译码为1）. A．采用单次传输方案，若依次发送1，0，1，则依次收到l，0，1的概率为 B．采用三次传输方案，若发送1，则依次收到1，0，1的概率为 C．采用三次传输方案，若发送1，则译码为1的概率为 D．当时，若发送0，则采用三次传输方案译码为0的概率大于采用单次传输方案译码为0的概率 【答案】ABD 【分析】利用相互独立事件的概率公式计算判断AB；利用相互独立事件及互斥事件的概率计算判断C；求出两种传输方案的概率并作差比较判断D作答. 【详解】对于A，依次发送1，0，1，则依次收到l，0，1的事件是发送1接收1、发送0接收0、发送1接收1的3个事件的积， 它们相互独立，所以所求概率为，A正确； 对于B，三次传输，发送1，相当于依次发送1，1，1，则依次收到l，0，1的事件， 是发送1接收1、发送1接收0、发送1接收1的3个事件的积， 它们相互独立，所以所求概率为，B正确； 对于C，三次传输，发送1，则译码为1的事件是依次收到1，1，0、1，0，1、0，1，1和1，1，1的事件和， 它们互斥，由选项B知，所以所求的概率为，C错误； 对于D，由选项C知，三次传输，发送0，则译码为0的概率， 单次传输发送0，则译码为0的概率，而， 因此，即，D正确. 故选：ABD 【点睛】关键点睛：利用概率加法公式及乘法公式求概率，把要求概率的事件分拆成两两互斥事件的和，相互独立事件的积是解题的关键. 4．（天津·高考真题）设甲、乙两位同学上学期间，每天7：30之前到校的概率均为.假定甲、乙两位同学到校情况互不影响，且任一同学每天到校情况相互独立. （Ⅰ）用表示甲同学上学期间的三天中7：30之前到校的天数，求随机变量的分布列和数学期望； （Ⅱ）设为事件“上学期间的三天中，甲同学在7：30之前到校的天数比乙同学在7：30之前到校的天数恰好多2”，求事件发生的概率. 【答案】（Ⅰ）见解析；（Ⅱ） 【分析】(Ⅰ)由题意可知分布列为二项分布，结合二项分布的公式求得概率可得分布列，然后利用二项分布的期望公式求解数学期望即可； (Ⅱ)由题意结合独立事件概率公式计算可得满足题意的概率值. 【详解】(Ⅰ)因为甲同学上学期间的三天中到校情况相互独立，且每天7:30之前到校的概率均为， 故，从面. 所以，随机变量的分布列为： 0 1 2 3 随机变量的数学期望. (Ⅱ)设乙同学上学期间的三天中7:30之前到校的天数为，则. 且. 由题意知事件与互斥， 且事件与，事件与均相互独立， 从而由(Ⅰ)知： . 【点睛】本题主要考查离散型随机变量的分布列与数学期望，互斥事件和相互独立事件的概率计算公式等基础知识.考查运用概率知识解决简单实际问题的能力. 5．（全国·高考真题）某工厂的某种产品成箱包装，每箱件，每一箱产品在交付用户之前要对产品作检验，如检验出不合格品，则更换为合格品．检验时，先从这箱产品中任取件作检验，再根据检验结果决定是否对余下的所有产品作检验，设每件产品为不合格品的概率都为，且各件产品是否为不合格品相互独立． （1）记件产品中恰有件不合格品的概率为,求的最大值点； （2）现对一箱产品检验了件，结果恰有件不合格品，以（1）中确定的作为的值．已知每件产品的检验费用为元，若有不合格品进入用户手中，则工厂要对每件不合格品支付元的赔偿费用． （i）若不对该箱余下的产品作检验，这一箱产品的检验费用与赔偿费用的和记为，求; （ii）以检验费用与赔偿费用和的期望值为决策依据，是否该对这箱余下的所有产品作检验？ 【答案】（1）；（2）（i）；（ii）应该对余下的产品作检验. 【分析】（1）方法一：利用独立重复实验成功次数对应的概率，求得，之后对其求导，利用导数在相应区间上的符号，确定其单调性，从而得到其最大值点，这里要注意的条件； （2）方法一：先根据第一问的条件，确定出，在解（i）的时候,先求件数对应的期望，之后应用变量之间的关系，求得赔偿费用的期望；在解（ii）的时候，就通过比较两个期望的大小，得到结果. 【详解】（1）［方法一］：【通性通法】利用导数求最值 件产品中恰有件不合格品的概率为. 因此. 令，得.当时，；当时，. 所以的最大值点为； ［方法二］：【最优解】均值不等式 由题可知，20件产品中恰有2件不合格品的概率为． ，当且仅当，即可得所求． （2）由（1）知，. （i）令表示余下的件产品中的不合格品件数，依题意知，，即.所以. （ii）如果对余下的产品作检验，则这一箱产品所需要的检验费为400元. 由于，故应该对余下的产品作检验. 【整体点评】（1）方法一：利用导数求最值，是求函数最值的通性通法； 方法二：根据所求式子特征，利用均值不等式求最值，是本题的最优解． ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 完成时间： 月 日 天气： 作业08 二项分布、超几何分布及正态分布 1. 独立重复试验与二项分布 独立重复试验 二项分布 定义 在相同条件下重复做的n次试验称为n次独立重复试验 在n次独立重复试验中，用X表示事件A发生的次数，设每次试验中事件A发生的概率为p，此时称随机变量X服从二项分布，记作X～B(n，p)，并称p为成功概率 计算 公式 Ai(i＝1,2，…，n)表示第i次试验结果，则P(A1A2A3…An)＝P(A1)P(A2)…P(An) 在n次独立重复试验中，事件A恰好发生k次的概率为P(X＝k)＝Cpk(1－p)n－k(k＝0,1,2，…，n) 独立重复试验与二项分布问题的常见类型及解题策略 (1)在求n次独立重复试验中事件恰好发生k次的概率时，首先要确定好n和k的值，再准确利用公式求概率． (2)在根据独立重复试验求二项分布的有关问题时，关键是理清事件与事件之间的关系，确定二项分布的试验次数n和变量的概率，继而求得概率． 2. 两点分布 X 0 1 P 1－p p 这样的分布列叫做两点分布列． 如果随机变量X的分布列为两点分布列，就称X服从两点分布，而称p＝P(X＝1)为成功概率． 3. 超几何分布列 一般地，在含有M件次品的N件产品中，任取n件，其中恰有X件次品，则事件{X＝k}发生的概率为P(X＝k)＝，k＝0,1,2，…，m，其中m＝min{M，n}，且n≤N，M≤N，n，M，N∈N*，称分布列为超几何分布列．如果随机变量X的分布列为超几何分布列，则称随机变量X服从超几何分布. X 0 1 … m P … 4. 正态分布 正态曲线的特点 (1)曲线位于x轴上方，与x轴不相交； (2)曲线是单峰的，它关于直线x＝μ对称； (3)曲线在x＝μ处达到峰值； (4)曲线与x轴之间的面积为1； (5)当σ一定时，曲线的位置由μ确定，曲线随着μ的变化而沿x轴平移； (6)当μ一定时，曲线的形状由σ确定，σ越小，曲线越“瘦高”，表示总体的分布越集中；σ越大，曲线越“矮胖”，表示总体的分布越分散． 正态分布的三个常用数据 (1)P(μ－σ<X≤μ＋σ)＝0．6826； (2)P(μ－2σ<X≤μ＋2σ)＝0．9544； (3)P(μ－3σ<X≤μ＋3σ)＝0．9974. 一、单选题 1．已知随机变量，且，则（    ） A．0.04 B．0.48 C．0.5 D．0.96 2．已知随机变量分别服从二项分布，若，则下列结论正确的是（    ） A． B． C． D． 3．已知随机变量，若，则（    ） A． B． C． D． 4．已知随机变量，若，，则（    ） A．15 B． C． D． 5．已知服从正态分布的随机变量在区间，和内取值的概率约为，和.若某校高一年级名学生的某次考试成绩服从正态分布，则此次考试成绩在区间内的学生大约有（    ） A．780人 B．763人 C．655人 D．546人 二、多选题 6．已知随机变量，且，则下列说法正确的是（    ） A． B． C． D． 7．袋子中有2个黑球，1个白球，现从袋子中有放回地随机取球4次，每次取一个球，取到白球记0分，黑球记1分，记4次取球的总分数为，则（    ） A． B． C．的期望 D．的方差 8．某企业使用新技术对某款芯片制造工艺进行改进.部分芯片由智能检测系统进行筛选，其中部分次品芯片会被淘汰，筛选后的芯片及未经筛选的芯片进入流水线由工人进行抽样检验.记表示事件“某芯片通过智能检测系统筛选”，表示事件“某芯片经人工抽检后合格”.改进生产工艺后，该款芯片的某项质量指标服从正态分布，现从中随机抽取个，这个芯片中恰有个的质量指标位于区间，则下列说法正确的是（    ）（若，） A． B． C． D．取得最大值时，的估计值为53 三、填空题 9．一批产品的二等品率为，从这批产品中每次随机抽取一件，并有放回地抽取次，用表示抽到二等品的件数，则 . 10．已知某批产品的质量指标服从正态分布，其中的产品为“可用产品”，则在这批产品中任取1件，抽到“可用产品”的概率约为 .参考数据：若，则 四、解答题 11．甲乙两人进行象棋比赛，约定谁先赢3局谁就直接获胜，并结束比赛.假设每局甲赢的概率为，和棋的概率为，各局比赛结果相互独立. (1)记为3局比赛中甲赢的局数，求的分布列和均值 (2)求乙在4局以内（含4局）赢得比赛的概率； (3)求比赛6局结束，且甲赢得比赛的概率 12．为促进物资流通，改善出行条件，驻某县扶贫工作组引入资金新建了一条从该县到市区的快速道路．该县脱贫后，工作组为了解该快速道路的交通通行状况，调查了行经该道路的各种类别的机动车共1000辆，对行车速度进行统计后，得到如图所示的频率分布直方图： (1)试根据频率分布直方图，求的值以及样本中的这1000辆机动车的平均车速（同一组中的数据用该组区间的中点值代替）； (2)设该公路上机动车的行车速度服从正态分布，其中分别取自该调查样本中机动车的平均车速和车速的方差（经计算）． （i）请估计该公路上10000辆机动车中车速不低于85千米/时的车辆数（精确到个位）； （ii）现从经过该公路的机动车中随机抽取10辆，设车速低于85千米/时的车辆数为，求的数学期望． 附注：若，，，. 1．有30件产品，其中有10件次品，从中不放回地抽取10件产品，最可能抽到的次品数是 . 2．我们将服从二项分布的随机变量称为二项随机变量，服从正态分布的随机变量称为正态随机变量.概率论中有一个重要的结论：若随机变量，当充分大时，二项随机变量可以由正态随机变量来近似地替代，且正态随机变量的期望和方差与二项随机变量的期望和方差相同.法国数学家棣莫弗（1667-1754）在1733年证明了时这个结论是成立的，法国数学家､物理学家拉普拉斯（1749-1827）在1812年证明了这个结论对任意的实数都成立，因此人们把这个结论称为棣莫弗—拉普拉斯极限定理.现抛掷一枚质地均匀的硬币2500次，利用正态分布估算硬币正面向上次数不少于1200次的概率为（    ） （附：若，则， A．0.99865 B．0.97725 C．0.84135 D．0.65865 3．小明上学有时坐公交车，有时骑自行车，他各记录了10次坐公交车和骑自行车所花的时间，10次坐公交车所花的时间分别为7，11，8，12，8，13，6，13，7，15（单位：min），10次骑自行车所花时间的均值为，方差为1.已知坐公交车所花时间与骑自行车所花时间都服从正态分布，用样本均值和样本方差估计X，Y分布中的参数，并利用信息技术工具画出和的分布密度曲线如图所示.若小明每天需在早上8点之前到校，否则就迟到，则下列判断正确的是（    ） A．坐公交车所花时间的均值为10，标准差为3 B．若小明早上7：50之后出发，并选择坐公交车，则有以上的可能性会迟到 C．若小明早上7：42出发，则应选择骑自行车 D．若小明早上7：47出发，则应选择坐公交车 4．大小、质量相同的6个球，其中有4个黑球，2个白球. (1)若从袋中任取3球，设3个球中黑球的个数为，求的分布列和期望 (2)若从袋中有放回的抽取2次，每次取1球，在至少取得一个白球的情况下，取得两个白球的概率为？ 5．某市为了传承发展中华优秀传统文化，组织该市中学生进行了一次文化知识有奖竞赛，竞赛类励规则如下：得分在内的学生获三等奖，得分在内的学生获二等奖，得分在内的学生获得一等奖，其他学生不得奖，为了解学生对相关知识的掌握情况，随机抽取100名学生的竞赛成绩，并以此为样本绘制了样本频率分布直方图，如图所示.    若该市所有参赛学生的成绩近似服从正态分布，其中，为样本平均数的估计值，利用所得正态分布模型解决以下问题： (1)若该市共有10000名学生参加了竞赛，试估计参赛学生中成绩超过79分的学生数（结果四舍五入到整数）； (2)若从所有参赛学生中（参赛学生数大于随机取3名学生进行访谈，设其中竞赛成绩在64分以上的学生数为，求随机变量的分布列和期望. 附参考数据，若随机变量服从正态分布，则，，. 1．某中学招聘教师分笔试和面试两个环节，主考官要求应聘者从笔试备选题和面试备选题中分别随机抽取各10道题，并独立完成所抽取的20道题，每道题答对得10分，答错扣1分.甲答对笔试每道题的概率为，答对面试每道题的概率为，且每道题答对与否互不影响.则甲得 分的概率最大. 2．全国新高考数学推行8道单选，4道多选的政策.单选题每题5分，选错不得分，多选题每题完全选对5分，部分选对2分，不选得0分.现有小李和小周参与一场新高考数学题，小李的试卷正常，而小周的试卷选择题是被打乱的，所以他12题均认为是单选题来做.假设两人选对一个单选题的概率都是，且已知这四个多选题都只有两个正确答案. (1)记小周选择题最终得分为，求的分布列以及数学期望. (2)假设小李遇到四个多选题时，每个题他只能判断有一个选项是正确的，且小李也只会再选1个选项，假设他选对剩下1个选项的概率是，请你帮小李制定回答4个多选题的策略，使得分最高. 3．已知上学期间，甲每天之前到校的概率为， (1)设为事件“在上学期间随机选择三天，甲在之前到校的天数恰为天”，求事件发生的概率； (2)已知乙每天之前到校的概率为，且甲、乙两位同学每天到校情况相互独立.. ①在上学期间随机选择两天，记为甲之前到校的天数，记为乙之前到校的天数，，求的分布列和数学期望； ②在上学期间随机选择天，若在这天中，甲之前到校的天数多于乙，则记，否则记，分别比较，的大小和，的大小，直接写出结论. 1．（2022·全国·高考真题）已知随机变量X服从正态分布，且，则 ． 2．（2021·全国·高考真题）某物理量的测量结果服从正态分布，下列结论中不正确的是（    ） A．越小，该物理量在一次测量中在的概率越大 B．该物理量在一次测量中大于10的概率为0.5 C．该物理量在一次测量中小于9.99与大于10.01的概率相等 D．该物理量在一次测量中落在与落在的概率相等 3．（2023·全国·高考真题）（多选）在信道内传输0，1信号，信号的传输相互独立．发送0时，收到1的概率为，收到0的概率为；发送1时，收到0的概率为，收到1的概率为. 考虑两种传输方案：单次传输和三次传输．单次传输是指每个信号只发送1次，三次传输 是指每个信号重复发送3次．收到的信号需要译码，译码规则如下：单次传输时，收到的信号即为译码；三次传输时，收到的信号中出现次数多的即为译码（例如，若依次收到1，0，1，则译码为1）. A．采用单次传输方案，若依次发送1，0，1，则依次收到l，0，1的概率为 B．采用三次传输方案，若发送1，则依次收到1，0，1的概率为 C．采用三次传输方案，若发送1，则译码为1的概率为 D．当时，若发送0，则采用三次传输方案译码为0的概率大于采用单次传输方案译码为0的概率 4．（天津·高考真题）设甲、乙两位同学上学期间，每天7：30之前到校的概率均为.假定甲、乙两位同学到校情况互不影响，且任一同学每天到校情况相互独立. （Ⅰ）用表示甲同学上学期间的三天中7：30之前到校的天数，求随机变量的分布列和数学期望； （Ⅱ）设为事件“上学期间的三天中，甲同学在7：30之前到校的天数比乙同学在7：30之前到校的天数恰好多2”，求事件发生的概率. 5．（全国·高考真题）某工厂的某种产品成箱包装，每箱件，每一箱产品在交付用户之前要对产品作检验，如检验出不合格品，则更换为合格品．检验时，先从这箱产品中任取件作检验，再根据检验结果决定是否对余下的所有产品作检验，设每件产品为不合格品的概率都为，且各件产品是否为不合格品相互独立． （1）记件产品中恰有件不合格品的概率为,求的最大值点； （2）现对一箱产品检验了件，结果恰有件不合格品，以（1）中确定的作为的值．已知每件产品的检验费用为元，若有不合格品进入用户手中，则工厂要对每件不合格品支付元的赔偿费用． （i）若不对该箱余下的产品作检验，这一箱产品的检验费用与赔偿费用的和记为，求; （ii）以检验费用与赔偿费用和的期望值为决策依据，是否该对这箱余下的所有产品作检验？ ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$