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专题12 概率与统计初步
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考纲解析
· 掌握分类、分步计数原理
· 理解随机事件和概率
· 理解古典概型、概率加法公式
· 了解直方图与频率分布,总体与样本
· 了解抽样方法,用样本均值、标准差估计总体
考点预测
· 古典概型、概率加法公式
· 直方图与频率分布,总体与样本
· 用样本均值、标准差估计总体
· 了解离散型随机变量及其分布,离散型随机变量的均值、方差
· 离散型随机变量及其分布,离散型随机变量的均值、方差
· 理解独立重复试验及其概率
· 了解二项分布
要点自测
(一)概率初步
几个概念
随机事件
在一定条件下可能发生也可能不发生的事件.
随机事件也称简单事件,不能再分的随机事件称为基本事件.
样本空间
全体基本事件构成的集合叫做随机试验的样本空间
必然事件
在一定条件下必然发生的事件
不可能事件
不可能发生的事件
互斥事件
一次试验中不可能同时发生的两个事件,也叫互不相容事件
对立事件
一次试验中必有一个发生的两个互斥事件
古典概型
古典概型的特点
①试验的所有可能结果的个数是有限的;
②每个结果出现的概率相同.
古典概率
对于古典概型,如果试验的基本事件的总数为n,
随机事件A包含的基本事件数为m,那么P(A)=_________(m ≤ n).
n次独立重复试验
相互独立试验
一个事件发生与否对另一个事件发生的概率没有影响,则称这两个事件为相互独立事件
n次独立重复试验
①在相同条件下,重复地做n次试验;
②每次试验只有两个可能的结果A和 .
n次独立重复试验概率计算
伯努利公式:Pn(k)= p k (1-p) n-k
事件的运算及其计算
(1)事件的“并”
“A∪B”表示A、B ;
计算:若A、B是互斥事件,则P(A∪B)= ;
(2)事件的“交”
“A∩B”表示A、B ;
计算:P(A∩B)= ;
(3)事件的“否”
表示A不发生
(二)统计初步
统计初步相关基本概念
(1) :研究对象的全体;
(2)个体: ;
(3) :被抽取出来的个体组成的集合;
(4)样本空间: ;
抽样方法
简单随机抽样
设一个总体的个体数为N.如果通过逐个抽取的方法从中抽取一个样本,且每次抽取时各个个体被抽到的概率相等,就称这样的抽样为简单随机抽样.
系统抽样
当总体中的个体数较多时,可将总体分成均衡的几个部分,然后按预先定出的规则,从每一部分抽取一个个体,得到需要的样本,这种抽样叫做系统抽样.
分层抽样
当已知总体由差异明显的几部分组成时,为了使样本更充分地反映总体的情况,通常将总体分成几部分,然后按照各部分所占的比例进行抽样,这种抽样叫做分层抽样.
方差与标准差
方差
S2=
样本方差说明样本的 ,方差越大,说明样本的波动越大,越不稳定.
标准差
方差的算术平方根,叫做标准差.即
S=
(三)离散型随机变量及其分布
(1)一般地,当离散型随机变量X的取值范围是{x1,x2,…,xn}时,如果对任意k∈{1,2,…,n},概率P(X=xk)=pk都是已知的,则称X的概率分布是已知的.
离散型随机变量X的概率分布可以用如下形式的表格表示,这个表格称为X的概率分布或分布列.
X
x1
x2
…
xk
…
xn
P
p1
p2
…
pk
…
pn
(2) 离散型随机变量的分布列必须满足:①pk≥0,k=1,2,…,n;②pk=p1+p2+…+pn=1.;
(3)离散型随机变量的均值
…
…
…
…
均值
(四)离散型随机变量的方差的概念
一般地,若离散型随机变量的概率分布列为:
…
…
…
…
则称
为随机变量的方差,称为随机变量的标准差.
(五)二项分布
1.独立重复试验
在相同条件下重复做n次伯努利试验时,人们总是约定这n次试验是互相独立的,此时这n次伯努利试验也常称为n次独立重复试验.
2.二项分布
(1)一般地,如果一次伯努利试验中,出现“成功”的概率为p,记q=1-p,且n次独立重复试验中出现“成功”的次数为X,则X的取值范围是{0,1,2,…,k,…,n},而且P(X=k)= ,k=0,1,2,…,n,X的分布列为:
0
1
k
n
(2)二项分布的均值与方差
若随机变量服从参数为,的二项分布,即,则,
考点突破
考点1 概率初步
【例1】柜子里有双不同的鞋,分别用,,,,,表示只鞋,如果从中随机地取出只,则取出的鞋一只左脚一只右脚的概率为( )
A. B. C. D.
【突破训练】在一个盒子中有3个红球和2个黑球,这5个球除颜色外没有其他差异.现从中依次不放回地随机抽取出2个球.则两次取到的球颜色相同的概率为( )
A. B. C. D.
【例2】口袋内装有一些大小相同的红球、白球和黑球,从中摸出1个球,摸出红球的概率是0.42,摸出白球的概率是0.28,那么摸出黑球的概率是( )
A.0.42 B.0.28 C.0.3 D.0
【突破训练】甲、乙两名射击运动员进行射击比赛,甲中靶的概率为0.6,乙中靶的概率为0.7,且两人是否中靶相互独立,若甲、乙各射击一次,则( )
A.两人都中靶的概率为0.12 B.两人都不中靶的概率为0.42
C.恰有一人中靶的概率为0.46 D.至少一人中靶的概率为0.74
【例3】某射击运动员每次射击命中目标的概率都为0.8,则他连续射击两次都命中的概率是( )
A.0.64 B.0.16 C.1.6 D.0.04
【突破训练】已知事件与事件相互独立,若,,则( )
A. B. C. D.
考点2 统计初步
【例4】我市某所高中每天至少用一个小时学习数学的学生共有1200人,其中一、二、三年级的人数比为,要用分层随机抽样的方法从中抽取一个容量为120的样本,则应抽取的一年级学生的人数为( )
A.52 B.48 C.36 D.24
【突破训练】城市森林公园有各种树木共30000棵,其中松树3000棵,为了调查树苗的生长情况,采用分层抽样的方法抽取一个容量为150的样本,则样本中松树苗的数量为( )
A.30 B.25 C.20 D.15
【例6】“杂交水稻之父”袁隆平培育的超级杂交稻在全世界推广种植.某种植户为了考察所种植的杂交水稻苗的长势,从稻田中随机抽取7株水稻苗,测得苗高(单位:)分别是23,24,23,25,26,23,25.则这组数据的众数和中位数分别是( )
A.24,25 B.23,23
C.23,24 D.24,24
【突破训练】在“美丽乡村”评选活动中,某乡镇7个村的得分为10,7,6,9,8,9,5,这组数据的中位数和众数分别是( )
A.7,9 B.9,9 C.9,8 D.8,9
【例7】某中学高一年级甲、乙两班参加了物理科的调研考试,其中甲班40人,乙班35人,甲班的平均成绩为82分,乙班的平均成绩为85分,那么甲、乙两班全部75名学生的平均成绩是多少分( )
A.82.4 B.82.7 C.83.4 D.83.5
【突破训练】随机调查某校50个学生在学校的午餐费,结果如表:
餐费(元)
6
7
8
人数
10
20
20
这50个学生的午餐费的平均值是( )
A.7.2 B.7.1 C.7 D.0.56
【例8】已知退休的王大爷连续天户外运动的步数(单位:百步)分别为,,,,,则该组数据的均值与方差分别为( )
A., B., C., D.,
【突破训练】已知一组样本数据,,…,()的方差为1.2,则,,⋯,的方差为( ).
A.5 B.6 C.25 D.30
【例9】某小学为了解学生的身体状况,抽取了名学生的身高,将所得的数据整理后,画出了如图所示的频率分布直方图,则所抽取的学生身高在的人数约为( )
A.100 B.90 C.80 D.70
【突破训练】为了培养青少年无私奉献,服务社会,回馈社会的精神,某学校鼓励学生在假期去社会上的一些福利机构做义工.某慈善机构抽查了其中100名学生在一年内在福利机构做义工的时间(单位:小时),绘制成如图所示的频率分布直方图,则x的值为( )
A.0.0020 B.0.0025 C.0.0015 D.0.0030
考点3 离散型随机变量X的概率分布
【例10】在一个不透明的袋子里装有3个黑球,2个红球,1个白球,从中任意取出2个球,然后再放入1个红球和1个白球.
(1)求取球放球结束后袋子里白球的个数为2的概率;
(2)设取球放球结束后袋子里红球的个数为随机变量,求的分布列.
【突破训练】袋中有大小相同,质地均匀的3个白球,5个黑球,从中任取2个球,设取到白球的个数为X.
(1)求的值;
(2)求随机变量X的分布列和数学期望.
【例11】假定篮球运动员甲每次投篮命中的概率为.现有3个篮球,该运动员甲准备投篮,一旦投中即停止投篮,否则一直投篮到篮球用完(不重复使用).设耗用篮球数为,求:
(1)的概率分布列;
(2)均值.
【突破训练】某一射手射击所得环数的分布列如下:
5
6
7
8
9
10
(1)求的值;
(2)求此射手射击所得环数的数学期望.
模拟演练
一、单选题
1.从24名数学教师,16名物理教师,8名化学教师中,用分层抽样的方法抽取一个容量为6的样本,则抽取数学教师的人数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.要调查某地区高中学生身体素质,从高中生中抽取100人进行跳远测试,根据测试成绩制作频率分布直方图如下图,现再从这100人中用分层抽样的方法抽取20人,应从间抽取人数为b,则b为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
3.样本数据:48,49,50,50,50,50,51,52的方差为( )
A.1 B.1.25 C.2.5 D.4
4.某学校高一年级女生定制校服规格的数据如图所示,则这组数据的众数为( )
A.55 B.160 C.165 D.170
5.袋中装有6个白球,5只黄球,4个红球,从中任取1球, 抽到的不是白球的概率为 ( )
A. B. C. D.
6.袋子中有一些大小质地完全相同的红球、白球和黑球,从中任意摸出一球,摸出的球是红球或白球的概率为0.56,摸出的球是红球或黑球的概率为0.68,则摸出的球是白球或黑球的概率为( )
A.0.64 B.0.72 C.0.76 D.0.82
7.甲、乙两人下棋,下成和棋的概率是,甲获胜的概率是,则乙获胜的概率是( )
A. B. C. D.
8.甲、乙两人独立地破译一份密码,已知各人能破译的概率分别为,则甲、乙两人一起破译这份密码,密码被成功破译的概率为( )
A. B. C. D.
9.对某班名同学的一次数学成绩进行统计,如果这一组的频数是,那么这个班的学生这次数学测验,成绩在分之间的频率是( )
A.18 B.0.4 C.0.35 D.0.3
10.某一射手射击所得环数的分布列如下:
4
5
6
7
8
9
10
P
0.02
0.05
0.06
0.08
m
m
0.21
则( ).
A.0.58 B.0.5 C.0.29 D.0.21
二、填空题
11.袋中有大小相同的5个球,分别标有1,2,3,4,5五个号码,现在在有放回抽取的条件下依次取出两个球,设两个球号码之和为随机变量X,则X的可能取值是 .(用集合表示)
12.已知某次摸奖的中奖概率为,则不中奖的概率为 .
13.甲、乙两人下象棋,已知甲获胜的概率是,平局的概率是,则乙获胜的概率是 .
14.一组数据2,3,x,5,7的平均数是4,则这组数据的众数是 .
15.若数据的平均数为10,方差为6,则数据,,,,的平均数为 ,方差为 .
三、解答题
16.某水产养殖户对其养殖的一批鱼的重量(单位:)进行统计,所得数据都在内,按,,,,,分成六组,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求图中的值;
(2)估计该水产养殖户养殖的这批鱼的重量的中位数;
(3)若这批鱼有条,估计这批鱼中重量在内的数量.
17.射击队某选手命中环数的部分概率如下表所示.
命中环数
10
9
8
7
概率
0.32
0.28
0.18
0.12
该选手射击一次,求:
(1)命中9环或10环的概率;
(2)至少命中8环的概率;
(3)命中不足8环的概率.
18.甲、乙、丙三人独立地破译一份密码.已知他们能破译该密码的概率分别是.
(1)求三人都成功破译该密码的概率;
(2)求恰有一人成功破译该密码的概率.
19.从甲地到乙地要经过3个十字路口,设各路口信号灯工作相互独立,且在各路口遇到红灯的概率分别为,,.
(1)设X表示一辆车从甲地到乙地遇到红灯的个数,求随机变量X的分布列和期望.
(2)若有2辆车独立地从甲地到乙地,求这2辆车共遇到1个红灯的概率.
20.若某产品的直径长与标准值的差的绝对值不超过1mm 时,则视为合格品,否则视为不合格品.在近期一次产品抽样检查中,从某厂生产的此种产品中,随机抽取5000件进行检测,结果发现有50件不合格品.计算这50件不合格品的直径长与标准值的差(单位:mm), 将所得数据分组,得到如下频率分布表:
分组
频数
频率
0.10
8
0.50
10
合计
50
1.00
(1)将上面表格中缺少的数据填在相应的位置;
(2)估计该厂生产的此种产品中,不合格品的直径长与标准值的差落在区间内的概率;
$$
专题12 概率与统计初步
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考纲解析
· 掌握分类、分步计数原理
· 理解随机事件和概率
· 理解古典概型、概率加法公式
· 了解直方图与频率分布,总体与样本
· 了解抽样方法,用样本均值、标准差估计总体
考点预测
· 古典概型、概率加法公式
· 直方图与频率分布,总体与样本
· 用样本均值、标准差估计总体
· 了解离散型随机变量及其分布,离散型随机变量的均值、方差
· 离散型随机变量及其分布,离散型随机变量的均值、方差
· 理解独立重复试验及其概率
· 了解二项分布
要点自测
(一)概率初步
几个概念
随机事件
在一定条件下可能发生也可能不发生的事件.
随机事件也称简单事件,不能再分的随机事件称为基本事件.
样本空间
全体基本事件构成的集合叫做随机试验的样本空间
必然事件
在一定条件下必然发生的事件
不可能事件
不可能发生的事件
互斥事件
一次试验中不可能同时发生的两个事件,也叫互不相容事件
对立事件
一次试验中必有一个发生的两个互斥事件
古典概型
古典概型的特点
①试验的所有可能结果的个数是有限的;
②每个结果出现的概率相同.
古典概率
对于古典概型,如果试验的基本事件的总数为n,
随机事件A包含的基本事件数为m,那么P(A)=_________(m ≤ n).
n次独立重复试验
相互独立试验
一个事件发生与否对另一个事件发生的概率没有影响,则称这两个事件为相互独立事件
n次独立重复试验
①在相同条件下,重复地做n次试验;
②每次试验只有两个可能的结果A和 .
n次独立重复试验概率计算
伯努利公式:Pn(k)= p k (1-p) n-k
事件的运算及其计算
(1)事件的“并”
“A∪B”表示A、B至少发生一个;
计算:若A、B是互斥事件,则P(A∪B)=P(A)+P(B);
(2)事件的“交”
“A∩B”表示A、B同时发生;
计算:P(A∩B)=P(A)·P(B);
(3)事件的“否”
表示A不发生
(二)统计初步
统计初步相关基本概念
(1)总体:研究对象的全体;
(2)个体:组成总体的每个对象;
(3)样本:被抽取出来的个体组成的集合;
(4)样本空间:样本所含个体数目;
抽样方法
简单随机抽样
设一个总体的个体数为N.如果通过逐个抽取的方法从中抽取一个样本,且每次抽取时各个个体被抽到的概率相等,就称这样的抽样为简单随机抽样.
系统抽样
当总体中的个体数较多时,可将总体分成均衡的几个部分,然后按预先定出的规则,从每一部分抽取一个个体,得到需要的样本,这种抽样叫做系统抽样.
分层抽样
当已知总体由差异明显的几部分组成时,为了使样本更充分地反映总体的情况,通常将总体分成几部分,然后按照各部分所占的比例进行抽样,这种抽样叫做分层抽样.
方差与标准差
方差
S2=[(x1-)2+(x2-)2+(x3-)2+…+(xn-)2]
样本方差说明样本的波动程度,方差越大,说明样本的波动越大,越不稳定.
标准差
方差的算术平方根,叫做标准差.即
S=
(三)离散型随机变量及其分布
(1)一般地,当离散型随机变量X的取值范围是{x1,x2,…,xn}时,如果对任意k∈{1,2,…,n},概率P(X=xk)=pk都是已知的,则称X的概率分布是已知的.
离散型随机变量X的概率分布可以用如下形式的表格表示,这个表格称为X的概率分布或分布列.
X
x1
x2
…
xk
…
xn
P
p1
p2
…
pk
…
pn
(2) 离散型随机变量的分布列必须满足:①pk≥0,k=1,2,…,n;②pk=p1+p2+…+pn=1.;
(3)离散型随机变量的均值
…
…
…
…
均值
(四)离散型随机变量的方差的概念
一般地,若离散型随机变量的概率分布列为:
…
…
…
…
则称
为随机变量的方差,称为随机变量的标准差.
(五)二项分布
1.独立重复试验
在相同条件下重复做n次伯努利试验时,人们总是约定这n次试验是互相独立的,此时这n次伯努利试验也常称为n次独立重复试验.
2.二项分布
(1)一般地,如果一次伯努利试验中,出现“成功”的概率为p,记q=1-p,且n次独立重复试验中出现“成功”的次数为X,则X的取值范围是{0,1,2,…,k,…,n},而且P(X=k)= ,k=0,1,2,…,n,X的分布列为:
0
1
k
n
(2)二项分布的均值与方差
若随机变量服从参数为,的二项分布,即,则,
考点突破
考点1 概率初步
【例1】柜子里有双不同的鞋,分别用,,,,,表示只鞋,如果从中随机地取出只,则取出的鞋一只左脚一只右脚的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设,,分别表示三双鞋的左只,,,分别表示三双鞋的右只,
则从中随机取出只的所有可能为,,,,,,,,,,,,,,,
共种,其中满足取出的鞋一只左脚一只右脚的有,,,,,,,,,共种,所以概率为,故选:C.
【突破训练】在一个盒子中有3个红球和2个黑球,这5个球除颜色外没有其他差异.现从中依次不放回地随机抽取出2个球.则两次取到的球颜色相同的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设3个红球为A,B,C,2个黑球为.
因为试验为“从中依次不放回地随机抽取出2个球”,
故试验的样本空间为:,
记“两次取到的球颜色相同”,则,
由古典概型概率公式,可得.故选:B.
【例2】口袋内装有一些大小相同的红球、白球和黑球,从中摸出1个球,摸出红球的概率是0.42,摸出白球的概率是0.28,那么摸出黑球的概率是( )
A.0.42 B.0.28 C.0.3 D.0
【答案】C
【详解】摸出黑球的概率为.故选:C
【突破训练】甲、乙两名射击运动员进行射击比赛,甲中靶的概率为0.6,乙中靶的概率为0.7,且两人是否中靶相互独立,若甲、乙各射击一次,则( )
A.两人都中靶的概率为0.12 B.两人都不中靶的概率为0.42
C.恰有一人中靶的概率为0.46 D.至少一人中靶的概率为0.74
【答案】C
【详解】设甲中靶为事件, 乙中靶为事件,
则两人都中靶的概率为,
两人都不中靶的概率为,
恰有一人中靶的概率为,
至少一人中靶的概率为.
故选:C
【例3】某射击运动员每次射击命中目标的概率都为0.8,则他连续射击两次都命中的概率是( )
A.0.64 B.0.16 C.1.6 D.0.04
【答案】A
【详解】由题意,连续射击两次都命中的概率是.
故选:A
【突破训练】已知事件与事件相互独立,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题知,
故选:D.
考点2 统计初步
【例4】我市某所高中每天至少用一个小时学习数学的学生共有1200人,其中一、二、三年级的人数比为,要用分层随机抽样的方法从中抽取一个容量为120的样本,则应抽取的一年级学生的人数为( )
A.52 B.48 C.36 D.24
【答案】C
【详解】依题意,应抽取的一年级学生的人数为.故选:C
【突破训练】城市森林公园有各种树木共30000棵,其中松树3000棵,为了调查树苗的生长情况,采用分层抽样的方法抽取一个容量为150的样本,则样本中松树苗的数量为( )
A.30 B.25 C.20 D.15
【答案】D
【详解】分层抽样,即等比例抽样,设样本中松树苗的数量为,则,解得,即样本中松树苗的数量为15.
故选:D
【例6】“杂交水稻之父”袁隆平培育的超级杂交稻在全世界推广种植.某种植户为了考察所种植的杂交水稻苗的长势,从稻田中随机抽取7株水稻苗,测得苗高(单位:)分别是23,24,23,25,26,23,25.则这组数据的众数和中位数分别是( )
A.24,25 B.23,23
C.23,24 D.24,24
【答案】C
【详解】苗高由小到大排列为:,
所以这组数据的众数和中位数分别是23,24.
故选:C
【突破训练】在“美丽乡村”评选活动中,某乡镇7个村的得分为10,7,6,9,8,9,5,这组数据的中位数和众数分别是( )
A.7,9 B.9,9 C.9,8 D.8,9
【答案】D
【详解】某乡镇7个村的得分为10,7,6,9,8,9,5,由小到大排序为5,6,7,8,9,9,10,所以中位数为8,众数为9.故选:D.
【例7】某中学高一年级甲、乙两班参加了物理科的调研考试,其中甲班40人,乙班35人,甲班的平均成绩为82分,乙班的平均成绩为85分,那么甲、乙两班全部75名学生的平均成绩是多少分( )
A.82.4 B.82.7 C.83.4 D.83.5
【答案】C
【分析】根据平均数计算公式直接求解即可.
【详解】全班名学生的平均成绩.
故选:C.
【突破训练】随机调查某校50个学生在学校的午餐费,结果如表:
餐费(元)
6
7
8
人数
10
20
20
这50个学生的午餐费的平均值是( )
A.7.2 B.7.1 C.7 D.0.56
【答案】A
【详解】根据题意,计算这50个学生午餐费的平均值是:
故选:A.
【例8】已知退休的王大爷连续天户外运动的步数(单位:百步)分别为,,,,,则该组数据的均值与方差分别为( )
A., B., C., D.,
【答案】A
【分析】根据平均值和方差的计算公式,可得答案.
【详解】均值:,
方差:.
故选:A.
【突破训练】已知一组样本数据,,…,()的方差为1.2,则,,⋯,的方差为( ).
A.5 B.6 C.25 D.30
【答案】D
【详解】数据的方差为1.2,
,,……的方差为:.
故选:D.
【例9】某小学为了解学生的身体状况,抽取了名学生的身高,将所得的数据整理后,画出了如图所示的频率分布直方图,则所抽取的学生身高在的人数约为( )
A.100 B.90 C.80 D.70
【答案】A
【详解】根据频率分布直方图得,身高在的频率为,
所以人数约为人.
故选:A.
【突破训练】为了培养青少年无私奉献,服务社会,回馈社会的精神,某学校鼓励学生在假期去社会上的一些福利机构做义工.某慈善机构抽查了其中100名学生在一年内在福利机构做义工的时间(单位:小时),绘制成如图所示的频率分布直方图,则x的值为( )
A.0.0020 B.0.0025 C.0.0015 D.0.0030
【答案】B
【详解】由题意可得:,解得.
故选:B.
考点3 离散型随机变量X的概率分布
【例10】在一个不透明的袋子里装有3个黑球,2个红球,1个白球,从中任意取出2个球,然后再放入1个红球和1个白球.
(1)求取球放球结束后袋子里白球的个数为2的概率;
(2)设取球放球结束后袋子里红球的个数为随机变量,求的分布列.
【答案】(1)(2)分布列见解析
【详解】(1)设事件A为“取球放球结束后袋子里白球的个数为2”,
则取出的2个球没有白球,得,
所以取球放球结束后袋子里白球的个数为2的概率为.
(2)依题意,随机变量的取值为1,2,3,
, , ,
所以的分布列为:
1
2
3
【突破训练】袋中有大小相同,质地均匀的3个白球,5个黑球,从中任取2个球,设取到白球的个数为X.
(1)求的值;
(2)求随机变量X的分布列和数学期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析;期望为
【分析】(1)直接利用古典概型求解概率即可.
(2)得出的可能取值,求出对应的概率,列出分布列,即可得出数学期望.
【详解】(1)根据题意可知,
“”指事件“取出的个球中,恰有个白球”,
所以.
(2)根据题意可知,的可能取值为:.
;;.
所以随机变量X的分布列为:
则的数学期望.
【例11】假定篮球运动员甲每次投篮命中的概率为.现有3个篮球,该运动员甲准备投篮,一旦投中即停止投篮,否则一直投篮到篮球用完(不重复使用).设耗用篮球数为,求:
(1)的概率分布列;
(2)均值.
【答案】(1)
X
1
2
3
(2)
【详解】(1)随机变量的所有取值是,
X
1
2
3
(2)
【突破训练】某一射手射击所得环数的分布列如下:
5
6
7
8
9
10
(1)求的值;
(2)求此射手射击所得环数的数学期望.
【答案】(1);(2).
【详解】(1)由分布列的性质得;
(2)此射手射击所得环数的数学期望.
模拟演练
一、单选题
1.从24名数学教师,16名物理教师,8名化学教师中,用分层抽样的方法抽取一个容量为6的样本,则抽取数学教师的人数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】从24名数学教师,16名物理教师,8名化学教师中,
用分层抽样的方法抽取一个容量为6的样本,
则应抽取的数学教师人数是人.
故选:C.
2.要调查某地区高中学生身体素质,从高中生中抽取100人进行跳远测试,根据测试成绩制作频率分布直方图如下图,现再从这100人中用分层抽样的方法抽取20人,应从间抽取人数为b,则b为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【详解】由题得,所以.
在之间的学生:人,
现再从这人中用分层抽样的方法抽取人,
应从间抽取人数为,故.
故选:C.
3.样本数据:48,49,50,50,50,50,51,52的方差为( )
A.1 B.1.25 C.2.5 D.4
【答案】B
【详解】样本数据的平均数,
方差.
故选:B.
4.某学校高一年级女生定制校服规格的数据如图所示,则这组数据的众数为( )
A.55 B.160 C.165 D.170
【答案】C
【详解】根据条形图165频数最大,可得众数为165.
故选:C.
5.袋中装有6个白球,5只黄球,4个红球,从中任取1球, 抽到的不是白球的概率为 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】从装有6个白球,5个黄球,4个红球的袋中,任取一球,有种取法,
其中取到白球的有种取法,
所以取到白球的概率为.
故选:B
6.袋子中有一些大小质地完全相同的红球、白球和黑球,从中任意摸出一球,摸出的球是红球或白球的概率为0.56,摸出的球是红球或黑球的概率为0.68,则摸出的球是白球或黑球的概率为( )
A.0.64 B.0.72 C.0.76 D.0.82
【答案】C
【详解】设摸出红球的概率为,摸出白球的概率为,摸出黑球的概率为,
所以,,且,
所以,,
所以,即摸出的球是白球或黑球的概率为0.76.
故选C.
7.甲、乙两人下棋,下成和棋的概率是,甲获胜的概率是,则乙获胜的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意得乙获胜的概率是,
故选:C
8.甲、乙两人独立地破译一份密码,已知各人能破译的概率分别为,则甲、乙两人一起破译这份密码,密码被成功破译的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据题意,甲乙两人能成功破译的概率分别是,
则密码没有被破译,即甲乙都没有成功破译密码的概率,
故该密码被成功破译的概率.
故选:C.
9.对某班名同学的一次数学成绩进行统计,如果这一组的频数是,那么这个班的学生这次数学测验,成绩在分之间的频率是( )
A.18 B.0.4 C.0.35 D.0.3
【答案】D
【详解】由题意,成绩在分之间的频率是.
故选:D.
10.某一射手射击所得环数的分布列如下:
4
5
6
7
8
9
10
P
0.02
0.05
0.06
0.08
m
m
0.21
则( ).
A.0.58 B.0.5 C.0.29 D.0.21
【答案】B
【详解】由题意可得,解得,
.
故选:B.
二、填空题
11.袋中有大小相同的5个球,分别标有1,2,3,4,5五个号码,现在在有放回抽取的条件下依次取出两个球,设两个球号码之和为随机变量X,则X的可能取值是 .(用集合表示)
【答案】
【详解】因为两球号码和可出现同号相加,如下表所示:
一
二
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
6
2
3
4
5
6
7
3
4
5
6
7
8
4
5
6
7
8
9
5
6
7
8
9
10
所以X的可能取值是.
故答案为:.
12.已知某次摸奖的中奖概率为,则不中奖的概率为 .
【答案】/0.75
【详解】设“某次摸奖中奖”为事件,则“不中奖”为事件,
由题意,所以.
故答案为:.
13.甲、乙两人下象棋,已知甲获胜的概率是,平局的概率是,则乙获胜的概率是 .
【答案】/0.25
【详解】设事件表示“乙获胜”,则,
则.
故答案为:.
14.一组数据2,3,x,5,7的平均数是4,则这组数据的众数是 .
【答案】3
【详解】∵一组数据2,3,x,5,7的平均数是4,
∴,解得,
由于3出现了2次,其他数据均出现1次,
∴这组数据的众数是3
故答案为:3
15.若数据的平均数为10,方差为6,则数据,,,,的平均数为 ,方差为 .
【答案】
【详解】根据样本平均数、方差公式计算结果.
因为数据,,,,的平均数为10,方差为6,
所以数据,,,,的平均数为:,
方差为:.
故答案为:17;24
三、解答题
16.某水产养殖户对其养殖的一批鱼的重量(单位:)进行统计,所得数据都在内,按,,,,,分成六组,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求图中的值;
(2)估计该水产养殖户养殖的这批鱼的重量的中位数;
(3)若这批鱼有条,估计这批鱼中重量在内的数量.
【答案】(1)(2)中位数为(3)条
【详解】(1)由频率分布直方图可得,解得;
(2)设该水产养殖户养殖的这批鱼的重量的中位数为,因为,,所以,
则,解得,
即该水产养殖户养殖的这批鱼的重量的中位数为;
(3)由频率分布直方图可知这批鱼中重量在内的频率是,
则这批鱼中重量在内的数量是条.
17.射击队某选手命中环数的部分概率如下表所示.
命中环数
10
9
8
7
概率
0.32
0.28
0.18
0.12
该选手射击一次,求:
(1)命中9环或10环的概率;
(2)至少命中8环的概率;
(3)命中不足8环的概率.
【答案】(1)0.6(2)0.78(3)0.22
【详解】(1)所求概率为;
(2)所求概率为;
(3)所求概率为.
18.甲、乙、丙三人独立地破译一份密码.已知他们能破译该密码的概率分别是.
(1)求三人都成功破译该密码的概率;
(2)求恰有一人成功破译该密码的概率.
【答案】(1)(2)
【详解】(1)三人都成功破译该密码的概率为;
(2)只有甲成功破译该密码的概率为,
只有乙成功破译该密码的概率为,
只有丙成功破译该密码的概率为,
故恰有一人成功破译该密码的概率为.
19.从甲地到乙地要经过3个十字路口,设各路口信号灯工作相互独立,且在各路口遇到红灯的概率分别为,,.
(1)设X表示一辆车从甲地到乙地遇到红灯的个数,求随机变量X的分布列和期望.
(2)若有2辆车独立地从甲地到乙地,求这2辆车共遇到1个红灯的概率.
【答案】(1)分布列见解析,数学期望为;(2).
【详解】(1)随机变量X的所有可能取值为0,1,2,3.
,
,
,
.
所以,随机变量X的分布为,
;
(2)设Y表示第一辆车遇到红灯的个数,Z表示第二辆车遇到红灯的个数,
则所求事件的概率为
.
所以,这2辆车共遇到1个红灯的概率为.
20.若某产品的直径长与标准值的差的绝对值不超过1mm 时,则视为合格品,否则视为不合格品.在近期一次产品抽样检查中,从某厂生产的此种产品中,随机抽取5000件进行检测,结果发现有50件不合格品.计算这50件不合格品的直径长与标准值的差(单位:mm), 将所得数据分组,得到如下频率分布表:
分组
频数
频率
0.10
8
0.50
10
合计
50
1.00
(1)将上面表格中缺少的数据填在相应的位置;
(2)估计该厂生产的此种产品中,不合格品的直径长与标准值的差落在区间内的概率;
【答案】(1)答案见解析(2)0.7
【详解】(1)利用频率和频数的关系,将表格中的频率乘以50即可求得对应频数,
将频数除以50即可求得对应频率,即可完成表格如下:
分组
频数
频率
0.1
8
0.5
10
合计
50
1
(2)根据样本估计总体的方法可知,
样本中不合格品的直径长与标准值的差落在区间内的频数为,
所以该厂生产的此种产品中,不合格品的直径长与标准值的差落在区间内的概率为
$$