内容正文:
7.3频率与概率
课程标准
学习目标
1.了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性
2.会用频率估计概率.
3.理解概率的意义,会用概率的意义解释
1.能够通过随机试验,获得事件发生的频率,
2.知道通过大量重复试验,可以用频率估计概率;
3.了解频率与概率的区别与联系
知识点01 用频率估计概率
1. 定义∶一般地,如果在n次重复进行的试验中,事件A 发生的频率为,则当n很大时,可以认为事件A发生的概率P(A)的估计值为。
2. 性质∶事件A的概率P(A)满足0≤P(A)≤1。特别地,当A是必然事件时,P(A)=1,当A是不可能事件时,P(A)=0。
注意:频率与概率的区别和联系。
①频率本身是随机的,是一个变量,在试验前不能确定,做同样次数的重复试验得到的事件发生的频率不同。
②概率是一个确定的数,是客观存在的,与每次的试验无关。
③频率是概率的近似值,随着试验次数的增加,频率会越来越接近于概率。在实际问题中,通常事件发生的概率未知,常用频率作为它的估计值。
④二者都介于0~1之间,若A是不可能事件,则P(A)=0;若A是必然事件,则P(A)=1。
3.概率的统计定义
(1)对频率随机性的理解
在任何确定次数的随机试验中,一个随机事件A发生的频率具有随机性.
(2)对频率稳定性的理解
随着试验次数n的增大,频率偏离概率的幅度会缩小,即事件A发生的频率fn(A)会逐
渐稳定于事件A发生的概率P(A).我们称频率的这个性质为频率的稳定性.
如果在n次重复进行的试验中,事件A发生的频率,当n很大时,可以认为事件A 发生的概率P(A)的估计值为,且0≤P(A)≤1.
【即学即练1】(24-25高一下·全国·课后作业)某市统计近几年婴儿出生数及其中男婴数(单位:人)如下:
出生婴儿数
21840
23070
20094
19982
出生男婴数
11453
12031
10297
10242
(1)试计算这几年男婴出生的频率(精确到0.001);
(2)估计该市男婴出生的概率(精确到0.1).
【即学即练2】(2024高一下·江苏·专题练习)某射击运动员进行双向飞碟射击训练,七次训练的成绩记录如下:
射击次数n
100
120
150
100
150
160
150
击中飞碟次数
81
95
120
81
119
127
121
(1)求各次击中飞碟的频率;(保留三位小数)
(2)该射击运动员击中飞碟的概率约为多少?
难点:分类讨论思想的运用
示例1:(23-24高一下·云南楚雄·期末)某大型商超每天以每公斤1元的价格从蔬菜批发行购进若干公斤青菜,然后以每公斤2元的价格出售.如果当天卖不完,那么剩下的青菜当作福利分给有需要的员工
(1)若该商超一天购进800公斤青菜,求当天出售青菜的利润y(单位:元)关于当天青菜需求量x(单位:公斤)的函数解析式
(2)该商超记录了100天青菜的日需求量(单位:公斤),整理得到下表.
日需求量x
770
780
790
800
820
830
频数
5
10
20
35
20
10
(ⅰ)假设该大型商超在这100天内每天购进800公斤青菜,求这100天出售青菜的日利润(单位:元)的平均数;
(ⅱ)若该大型商超一天购进800公斤青菜,以100天记录的各需求量的频率作为各需求量发生的概率,求当天的利润不少于780元的概率.
【题型1:概率的定义】
例1.(23-24高一下·江苏淮安·期末)已知某医院治疗一种疾病的治愈率为,下列说法正确的是( )
A.患此疾病的病人被治愈的可能性为
B.医院接收10位患此疾病的病人,其中有一位病人被治愈
C.如果前9位病人都没有治愈,第10位病人一定能被治愈
D.医院接收10位患此疾病的病人,其中一定有能被治愈的
变式1.(23-24高一下·浙江温州·期末)气象台预报“本市明天中心城区的降雨概率为30%,郊区的降雨概率为70%.”基于这些信息,关于明天降雨情况的描述最为准确的是( )
A.整个城市明天的平均降雨概率为50%
B.明天如果住在郊区不带伞出门将很可能淋雨
C.只有郊区可能出现降雨,而中心城区将不会有降雨
D.如果明天降雨,郊区的降雨量一定比中心城区多
变式2.(多选)(23-24高一下·云南曲靖·期末)下列说法不正确的是( )
A.某种福利彩票的中奖概率为,那么买1000张这种彩票一定能中奖
B.随着试验次数的增加,频率一般会越来越接近概率
C.某医院治疗一种疾病的治愈率为,前9个病人没有治愈,则第10个病人一定治愈
D.某市气象台预报“明天本市降水概率为”,指的是该市气象台专家中,有认为明天会降水,30%认为不降水
变式3.(多选)(2024高一下·全国·专题练习)下列说法中正确的有( )
A.任何事件发生的概率总是在[0,1]之间
B.概率是随机的,在试验前不能确定
C.频率是客观存在的,与试验次数无关
D.频率是概率的近似值,概率是频率的稳定值
变式4.(多选)(2024高一下·全国·专题练习)下列说法中正确的有( )
A.频率是反映事件发生的频繁程度,而概率反映事件发生的可能性的大小
B.做次随机试验,事件发生次,则事件发生的频率就是事件发生的概率
C.频率是不能脱离具体的试验次数的试验值,而概率是具有确定性的不依赖于试验次数的理论值
D.频率是概率的近似值,概率是频率的稳定值
变式5.(2024高一下·全国·专题练习)有以下说法:
①昨天没有下雨,则说明“昨天气象局的天气预报降水概率为95%”是错误的;
②“彩票中奖的概率是1%”表示买100张彩票一定有1张会中奖;
③做10次抛硬币的试验,结果3次正面朝上,因此正面朝上的概率为;
④某厂产品的次品率为2%,但该厂的50件产品中可能有2件次品.
其中错误说法的序号是 .
变式6.(2024高一下·全国·专题练习)下列说法
①某事件发生的频率为
②不可能事件的概率为0,必然事件的概率为1
③小概率事件就是不可能发生的事件,大概率事件就是必然要发生的事件
④某事件发生的概率是随着试验次数的变化而变化的
正确的是 .(填写序号)
【方法技巧与总结】三个方面理解概率
(1)概率是随机事件发生可能性大小的度量,是随机事件A的本质属性,随机事件A发生的概率是大量重复试验中事件A发生的频率的近似值.
(2)由概率的定义我们可以知道随机事件A在一次试验中发生与否是随机的,但随机中含有规律性,而概率就是其规律性在数量上的反映.
(3)正确理解概率的意义,要清楚与频率的区别与联系,对具体的问题要从全局和整体上去看待,而不是局限于某一次试验或某一个具体的事件.
【题型2:频率与概率概念的理解】
例2.(23-24高一下·四川达州·期末)将两枚质地均匀的骰子同时投掷,设事件“两枚骰子掷出点数均为偶数”,若连续投掷100次,则事件A发生的频数为( ).
A.20 B.25 C.50 D.无法确定
变式1.(21-22高一下·陕西咸阳·阶段练习)甲同学在数学探究活动中做抛硬币实验,共抛掷了2000次,其中正面朝上的有1034次,则下列说法正确的是( )
A.抛掷一枚硬币,正面朝上的概率为0.517
B.甲同学的实验中,反面朝上的频率为0.483
C.抛掷一枚硬币,反面朝上的概率小于0.5
D.甲同学的实验中,正面朝上的频率接近0.517
变式2.(23-24高二上·吉林·阶段练习)下列叙述正确的是( )
A.随着试验次数的增加,频率一定越来越接近一个确定数值
B.若随机事件A发生的概率为,则
C.若事件A与事件B互斥,则
D.若事件A与事件B对立,则
变式3.(2023高一·全国·单元测试)将一枚硬币掷10次,正面向上出现了6次,若用表示正面向上这一事件,则( )
A.发生的概率为 B.发生的概率接近
C.在这十次试验中发生的频率为 D.在这十次试验中发生的频率为6
变式4.(23-24高二上·四川达州·阶段练习)某人抛掷一枚硬币80次,结果正面朝上有43次.设正面朝上为事件A,则事件A出现的概率为 .
变式5.(2023高二上·新疆·学业考试)对于下列说法:
①设有一批产品,其次品率为0.01,则从中任取200件,必有2件次品;
②抛掷骰子100次,得点数是1的结果是16次,则出现1点的频率是;
③做100次抛硬币的试验,有49次出现正面.因此出现正面的概率是0.49;
④随机事件发生的频率就是这个事件发生的概率;
其中正确的所有序号是
【方法技巧与总结】频率是事件A发生的次数m与试验总次数n的比值,利用此公式可求出它们的频率,频率本身是随机变量,当n很大时,频率总是在一个稳定值附近摆动,这个稳定值就是概率.
【题型3:用频率估计概率】
例3.(2024高一下·全国·专题练习)众所周知,长时间玩手机可能影响视力.据调查,某校学生大约40%的人近视,而该校大约有30%的学生每天玩手机超过2 h,这些人的近视率约为50%.现从每天玩手机不超过2 h的学生中任意调查一名学生,则该名学生近视的概率为( )
A. B. C. D.
变式1.(24-25高一上·广西崇左·开学考试)下表是某种植物的种子在相同条件下发芽率试验的结果.
种子个数n
100
400
900
1500
2500
4000
发芽种子个数m
92
352
818
1336
2251
3601
发芽种子频率
0.92
0.88
0.91
0.89
0.90
0.90
根据表中的数据,可估计该植物的种子发芽的概率为 (精确到0.1).
变式2.(23-24高一下·新疆乌鲁木齐·期末)在一个不透明的纸盒中装有6个白球和若干个红球,这些球除颜色外都相同.每次从袋子中随机摸出一个球,记下颜色后再放回袋中,通过多次重复试验发现摸出红球的频率稳定在0.8附近,则袋子中红球约有 个.
变式3.(2024高一下·全国·专题练习)一个盒子中有若干白色围棋子,为了估计其中围棋子的数目,小明将100颗黑色围棋子放入其中,充分搅拌后随机抽出了20颗,数得其中有5颗黑色围棋子,根据这些信息可以估计白色围棋子的数目为 颗.
变式4.(23-24高一下·安徽亳州·期末)某企业有A,B两个车间生产同一种型号的产品,检验小组对两个车间各生产的100件产品均随机抽取6件检测、获得质量指标值(满分值为10,8分为合格品),如下表所示:
A车间产品质量指标
10
9
7
8
10
10
B车件产品质量指标
10
6
10
10
9
9
(1)以频率作为概率,估计A,B两车间生产该批次产品的合格率;
(2)分别求出6件产品的平均数与方差,以此为依据,判断哪个车间生产质量更好?
变式5.(2024高一下·全国·专题练习)某商场设立了一个可以自由转动的转盘(如图所示),并规定:顾客购物10元以上就能获得一次转动转盘的机会,当转盘停止时,指针落在哪一区域(不考虑指针落在分界线上的情况)就可以获得相应的奖品,下表是活动进行中的一组统计数据.
转动转盘的次数n
100
150
200
500
800
1000
落在“铅笔”区域的次数m
68
111
136
345
564
701
落在“铅笔”区域的频率
(1)计算并完成表格;
(2)请估计,当n很大时,落在“铅笔”区域的频率将会接近多少?
(3)假如你去转动该转盘一次,你获得铅笔的概率约是多少?
变式6.(2024高一下·江苏·专题练习)某公司在过去几年内使用某种型号的灯管支,该公司对这些灯管的使用寿命(单位:百小时)进行了统计,统计结果如表所示:
分组
频数
频率
(1)将各组的频率填入表中;
(2)根据上述统计结果,估计灯管使用寿命不足小时的概率.
【方法技巧与总结】
1.在大量重复试验的情况下,频率会呈现出稳定性,即频率在一个“常数”附近摆动,随着试验次数增加,摆动的幅度具有越来越小的趋势.
2.有时候也可能出现频率偏离“常数”较大的情形,但是随着试验次数的增大,频率偏离" 常数"的可能性会减小.
【题型4:游戏的公平性】
例4.(多选)(2024高一·全国·专题练习)某年级有12个班,现要从2班到12班中选1个班的学生参加一项活动,有人提议:掷两枚骰子,得到的点数之和是几就选几班,这种选法( )
A.公平,每个班被选到的概率都为
B.不公平,6班被选到的概率最大
C.不公平,2班和12班被选到的概率最小
D.不公平,7班被选到的概率最大
变式1.(多选)(2024高一下·全国·专题练习)甲、乙两人做游戏,下列游戏中公平的是( )
A.抛一枚骰子,向上的点数为奇数则甲胜,向上的点数为偶数则乙胜
B.同时抛掷两枚硬币,恰有一枚正面向上则甲胜,两枚都是正面向上则乙胜
C.从一副不含大、小王的扑克牌中抽一张,扑克牌是红色则甲胜,是黑色则乙胜
D.甲、乙两人各写一个数字,若是同奇或同偶则甲胜,否则乙胜
变式2.(23-24高一下·江苏无锡·阶段练习)一只口袋有形状大小质地都相同的只小球,这只小球上分别标记着数字. 甲乙丙三名学生约定:
①每个人不放回地随机摸取一个球;
②按照甲乙丙的次序依次摸取;
③谁摸到球的数字最大,谁就获胜.
用有序数组表示这个试验的基本事件,例如:表示在一次试验中,甲摸取的是数字,乙摸取的是数字,丙摸取的是数字.
(1)列出所有基本事件,并指出基本事件的总数;
(2)求甲获胜的概率;
(3)甲同学对游戏的公平性表示怀疑,于是改变游戏方法,选择红、黄、蓝颜色的球各一个(除颜色外,各球完全相同),放在不透明的盒子中搅拌均匀后按照甲乙丙的顺序依次不放回摸球,摸到红球者获胜,求甲、乙、丙获胜的概率,并判断游戏是否公平.
变式3.(22-23高一·全国·随堂练习)分赌本问题是历史上有名的问题.1654年,职业赌徒德·梅累向法国数学家帕斯卡(BlaisePascal,1623―1662)提出一个使他苦恼很久的分赌本问题:甲、乙两赌徒赌技相同,各出赌注50法郎,每局中无平局.他们约定,谁先赢三局则得到全部100法郎的赌本.当甲赢了两局,乙赢了一局时,因故要中止赌博.那么这100法郎如何分才算公平?说说你的想法.
变式4.(22-23高一下·重庆·期末)骰子(tóuzi),中国传统民间娱乐用来投掷的博具.早在战国时期就有.通常作为桌上游戏的小道具,最常见的骰子是六面骰,它是一颗正立方体,上面分别有一到六个孔(或数字),其相对两面之数字和必为七.中国的骰子习惯在一点和四点漆上红色.骰子是容易制作和取得的乱数产生器.骰经常会被错误念成shăi.现甲、乙两人玩掷骰子(质地均匀)游戏,每人掷同一枚骰子各一次,若两人掷出的点数和为偶数算甲赢,否则算乙赢.
(1)记“甲、乙两人掷出的点数和为6”,写出事件包含的样本点;
(2)现连玩三次,记“甲至少赢一次”,“乙至少赢两次”,试问:与是否为互斥事件?为什么?
(3)这种游戏规则公平吗?试说明理由.
变式5.(22-23高一·全国·随堂练习)甲、乙两人约定玩一种游戏,把一枚均匀的骰子连续抛掷3次,游戏规则有下述3种,这3种规则是否公平?对谁更有利?为什么?
(1)若三次掷出的点数之和为奇数,则甲获胜;若三次掷出的点数之和为偶数,则乙获胜.
(2)若三次掷出的点数为一奇两偶或两奇一偶,则甲获胜;若三次掷出的点数均为奇数或均为偶数,则乙获胜.
(3)若三次掷出的点数之和为3,4,5,6,7,14,15,16,17,18其中之一,则甲获胜;否则乙获胜.
变式6.(2023高一·全国·专题练习)甲乙二人用4张扑克牌(分别是红桃2,红桃3,红桃4,方片4)完游戏,他们将扑克牌洗匀后,背面朝上放在桌面上,甲先抽,乙后抽,抽出的牌不放回,各抽一张.
(1)设分别表示甲、乙抽到的牌的数字,写出甲乙二人抽到的牌的所有情况;
(2)若甲抽到红桃3,则乙抽出的牌的牌面数字比3大的概率是多少?
(3)甲乙约定:若甲抽到的牌的牌面数字比乙大,则甲胜,反之,则乙胜,你认为此游戏是否公平,说明你的理由.
【方法技巧与总结】游戏公平性的标准及判断方法
(1)游戏规则是否公平,要看对游戏的双方来说,获胜的可能性或概率是否相同.若相同,则规则公平,否则就是不公平的.
(2)具体判断时,可以按所给规则,求出双方的获胜概率,再进行比较.
【题型5:随机模拟估计概率】
例5.(23-24高一下·广东潮州·期末)已知某种设备在一年内需要维修的概率为0.2.用计算器产生1~5之间的随机数,当出现随机数1时,表示一年内需要维修,其概率为0.2,由于有3台设备,所以每3个随机数为一组,代表3台设备年内需要维修的情况,现产生20组随机数如下:
412 451 312 533 224 344 151 254 424 142
435 414 335 132 123 233 314 232 353 442
据此估计一年内这3台设备都不需要维修的概率为( )
A.0.4 B.0.45 C.0.55 D.0.6
变式1.(22-23高一下·湖南邵阳·期末)现采用随机模拟的方式估计一运动员三次投篮恰有两次命中的概率:先由计算机产生0到9之间取整数值的随机数,指定1,2,3,4表示命中,5,6,7,8,9,0表示不命中;再以三个随机数为一组,代表三次投篮结果,经随机模拟产生了如下12组随机数:137 960 197 925 271 815 952 683 829 436 730 257,据此估计,该运动员三次投篮恰有两次命中的概率为( )
A. B. C. D.
变式2.(23-24高一下·福建宁德·期末)根据某地天气预报,在今后的三天中,每天下雨的概率均为20%.利用计算机产生1到5之间整数值的随机数,当出现随机数1时,表示下雨,当出现随机数2,3,4,5时,表示不下雨,产生20组随机数:
435 451 132 533 224 344 151 231 424 142
412 414 335 312 123 233 314 254 353 442
据此估计这三天中至少有1天下雨的概率为( )
A.0.4 B.0.5 C.0.55 D.0.6
变式3.(22-23高一下·广东东莞·期末)利用随机模拟解决问题的方法称为蒙特卡洛方法,用此方法可以快速进行大量重复试验,进而用频率估计概率.甲、乙两名选手进行比赛,采用三局两胜制决出胜负,若每局比赛甲获胜的概率为,乙获胜的概率为.利用计算机产生1~5之间的随机整数,约定出现随机数1或2时表示一局比赛甲获胜,由于要比赛3局,所以3个随机数为一组,现产生了20组随机数如下:
354 151 314 432 125 334 541 112 443 534 312 324 252 525 453 114 344 423 123 243,则依此可估计甲选手最终赢得比赛的概率为( )
A. B. C. D.
变式4.(23-24高一下·辽宁朝阳·阶段练习)袋子中有红、黄、黑、白共四个小球,有放回地从中任取一个小球,直到红、黄两个小球都取到才停止,用随机模拟的方法估计恰好抽取三次停止的概率. 用1,2,3,4分别代表红、黄、黑、白四个小球,利用电脑随机产生1到4之间取整数值的随机数,以每三个随机数为一组,表示取球三次的结果,经随机模拟产生了以下16组随机数:
341 332 341 144 221 132 243 331
342 241 244 342 142 431 233 214
由此可以估计,恰好抽取三次就停止的概率为( )
A. B. C. D.
变式5.(23-24高二上·湖北荆门·期末)在一次羽毛球男子单打比赛中,运动员甲、乙进入了决赛.比赛规则是三局两胜制.根据以往战绩,每局比赛甲获胜概率为0.4,乙获胜概率为0.6,利用计算机模拟实验,产生内的整数随机数,当出现随机数1或2时,表示一局比赛甲获胜,现计算机产生15组随机数为:421,231,344,114,522,123,354,535,425,232,233,351,122,153,533,据此估计甲获得冠军的概率为 .
变式6.(21-22高一下·全国·期末)天气预报7月1日后连续四天,每天下雨的概率为0.7,现用随机模拟的方法估计四天中恰有三天下雨的概率:在0~9十个整数值中,假定0,1,2,3,4,5,6表示当天下雨,7,8,9表示当天不下雨.在随机数表中从某位置按从左到右的顺序读取如下20组四位随机数:
3281 9522 0018 7472 0129 3879 5869 2436 8460 3990
9533 7980 2692 8280 0753 8425 8935 3882 7890 5987
据此估计四天中恰有三天下雨的概率为 .
【方法技巧与总结】应用随机数估计概率的步骤
(1)明确随机数的范围及数字与试验结果的对应关系.
(2)产生随机数.
(3)统计试验次数N及所求事件包含的次数n.
(4)计算便可.
一、单选题
1.(23-24高二下·上海·期中)抛一枚硬币的试验中,下列对“伯努利大数定律”的理解正确的是( )
A.大量的试验中,出现正面的频率为0.5.
B.不管试验多少次,出现正面的概率始终为0.5
C.试验次数增大,出现正面的经验概率为0.5
D.试验次数每增加一次,下一次出现正面的频率一定比它前一次更接近于0.5
2.(23-24高一上·河南周口·开学考试)下列说法正确的是( )
A.某人在玩掷骰子游戏,掷得数字5的概率是,则此人掷6次骰子一定能掷得一次数字5
B.为了了解全国中学生的心理健康情况,应该采用普查的方式
C.一组数据8,8,7,10,6,8,9的众数和中位数都是8
D.若甲组数据的方差,乙组数据的方差,则乙比甲稳定
3.(23-24高一上·全国·课后作业)经过市场抽检,质检部门得知市场上食用油合格率为,经调查,某市市场上的食用油大约有个品牌,则不合格的食用油品牌大约有( )
A.个 B.个
C.个 D.个
4.(23-24高一上·全国·课后作业)某地一种植物一年生长的高度如下表:
高度/cm
[10,20)
[20,30)
[30,40)
[40,50)
[50,60]
频数
20
30
80
40
30
则该植物一年生长在[30,40)内的频率是( )
A.0.80 B.0.65
C.0.40 D.0.25
5.(22-23高一下·海南·期末)每年4月15日为全民国家安全教育日,某学校党委组织党员学习《中华人民共和国国家安全法》,为了解党员学习的情况,随机抽取了部分党员,对他们一周的学习时间(单位:时)进行调查,统计数据如下表所示:
学习时间(时)
党员人数
8
13
9
10
10
则从该校随机抽取1名党员,估计其学习时间不少于6小时的概率为( )
A.0.2 B.0.4 C.0.6 D.0.8
6.(22-23高一下·福建厦门·期末)一个袋中装有大小与质地相同的3个白球和若干个红球,某班分成20个小组进行随机摸球试验,每组各做50次,每次有放回地摸1个球并记录颜色.统计共摸到红球619次,则袋中红球的个数最有可能为( )
A.3 B.5 C.7 D.9
7.(23-24高一上·陕西汉中·期末)我国古代数学名著《九章算术》有“米谷粒分”题:粮仓开仓收粮,有人送来石(古代容量单位),验得米内夹谷(假设一粒米与一粒谷的体积相等),抽样取米一把,数得254粒内夹谷28粒,则这批米内夹谷约为( )
A.213石 B.152石 C.169石 D.196石
8.(22-23高一下·新疆喀什·期末)下列说法正确的是( )
A.随着试验次数的增大,随机事件发生的频率会逐渐稳定于该随机事件发生的概率
B.某种福利彩票的中奖概率为,买1000张这种彩票一定能中奖
C.连续100次掷一枚硬币,结果出现了49次反面,则掷一枚硬币出现反面的概率为
D.某市气象台预报“明天本市降水概率为70%”,指的是:该市气象台专家中,有70%认为明天会降水,30%认为明天不会降水
二、多选题
9.(23-24高一上·全国·课后作业)“今天北京的降雨概率是80%,上海的降雨概率是20%”,下列说法正确的是( )
A.北京今天一定降雨,而上海一定不降雨
B.上海今天可能降雨,而北京可能没有降雨
C.北京和上海都可能没降雨
D.北京降雨的可能性比上海大
10.(22-23高一下·河北衡水·期末)某年级组建了合唱、朗诵、脱口秀、舞蹈、太极拳五个社团,该年级每名同学依据自己的兴趣爱好只参加其中一个,各个社团的人数比例的饼状图如图所示,其中参加合唱社团的同学有72名,参加脱口秀社团的有120名,则该年级( )
A.参加社团的同学的总人数为480
B.参加脱口秀社团的人数占五个社团总人数的25%
C.参加朗诵社团的人数比参加舞蹈社团的多110人
D.从参加社团的同学中任选一名,其参加舞蹈或者脱口秀社团的概率为0.35
11.(21-22高一·全国·单元测试)某小组做“用频率估计概率”的试验时,将某一结果绘制成如图所示的频率折线图,则符合这一结果的试验可能是( )
A.抛一枚质地均匀的硬币,出现正面朝上
B.掷一个正六面体的骰子,出现3点或6点朝上
C.一副去掉大小王的扑克牌洗匀后,从中任抽一张牌的花色是红桃
D.从一个装有2个红球和1个黑球的袋子中任取一球,取到的是黑球
三、填空题
12.(23-24高一上·福建宁德·开学考试)在一个不透明的纸盒中装有2个白球和若干个红球,这些球除颜色外都相同.每次从袋子中随机摸出一个球,记下颜色后再放回袋中,通过多次重复试验发现摸出红球的频率稳定在0.8附近,则袋子中红球约有 个.
13.(23-24高一上·全国·课后作业)某制造商今年月份生产了一批乒乓球,随机抽取个进行检查,测得每个乒乓球的直径(单位:mm),将数据分组如下:
分组
频数
频率
10
0.10
20
0.20
50
0.50
20
0.20
合计
100
1.00
若用上述频率近似概率,已知标准乒乓球的直径为,则这批乒乓球的直径误差不超过的概率是 .
14.(21-22高一下·山西晋中·期末)已知小张每次射击命中十环的概率都为40%,现采用随机模拟的方法估计小张三次射击恰有两次命中十环的概率,先由计算器产生0到9之间取整数值的随机数,指定2,4,6,8表示命中十环,0,1,3,5,7,9表示未命中十环,再以每三个随机数为一组,代表三次射击的结果,经随机模拟产生了如下20组随机数:据此估计,小张三次射击恰有两次命中十环的概率约为 .
四、解答题
15.(2024高一·全国·专题练习)某地区有高中生7200人,初中生11800人,小学生12000人.当地教育部门为了了解本地区中小学生的近视率,采用分层随机抽样的方法,按高中生、初中生、小学生进行分层,得到高中生、初中生、小学生的近视率分别为80%、70%、36%.
(1)如果在各层中按比例分配样本,总样本量为310,那么在高中生、初中生、小学生中分别抽取了多少人?在这种情况下,请估计该地区全体中小学生的近视率(精确到1%);
(2)如果从高中生、初中生、小学生中抽取的样本量分别为60,100和150,那么在这种情况下,抽取的样本的近视率是多少?该地区全体中小学生的近视率约为多少(精确到1%)?
16.(24-25高一上·全国·课后作业)表1是某两名篮球运动员在中国男子篮球职业联赛(CBA)某个赛季的得分情况统计.
表1
场均得分
总得分
投篮命中率
三分球命中率
罚球命中率
场均时间
参赛场次
运动员甲
33.9
1016
49.7%
41.1%
86%
30.5
30
运动员乙
25.1
752
46.3%
34.4%
80.9%
36.2
30
根据这些数据分析两名运动员的得分水平.
17.(22-23高一·全国·随堂练习)同时抛掷两枚均匀的骰子,观察并记录两枚骰子掷出的点数之和.
(1)两枚骰子掷出的点数之和有多少种可能?
(2)重复抛掷两枚骰子次,根据试验结果,分别估计“掷出的点数之和为”,“掷出的点数之和为”,“掷出的点数之和为”的概率;
(3)汇总全班同学的数据,得到至少次试验结果,用上述结果对上述概率重新进行估计;
(4)为了对上述事件的概率给出比较好的估计,你需要怎么做?
(5)你认为“掷出的点数之和为”,“掷出的点数之和为”,“掷出的点数之和为”的概率相等吗?
18.(22-23高一下·河南商丘·期末)某射击运动员在一次射击训练中共射击10次,这10次命中的环数分别为8,7,9,9,10,6,8,8,7,8.
(1)求这名运动员10次射击成绩的方差;
(2)若以这10次命中环数的频率来估计这名运动员命中环数的概率,求该运动员射击一次时:
(i)命中9环或者10环的概率;
(ii)至少命中7环的概率.
19.(21-22高一上·全国·课后作业)某次高三年级模拟考试中,数学试卷有一道满分10分的选做题,学生可以从A,B两道题目中任选一题作答.某校有900名高三学生参加了本次考试,为了了解该校学生解答该选做题的得分情况,为下一步教学作参考依据,计划从900名考生的选做题成绩中随机抽取一个容量为10的样本.现采用分层抽样,按照学生选择A题目或B题目将成绩分为两层.已知该校高三学生有540人选做A题目,有360人选做B题目,选取的样本中,A题目的成绩平均数为5,方差为2,B题目的成绩平均数为5.5,方差为0.25.
(1)用样本估计该校这900名考生选做题得分的平均数与方差;
(2)本选做题阅卷分值都为整数,且选取的样本中,A题目成绩的中位数和B题目成绩的中位数都是5.5.从样本中随机选取两个大于样本平均值的数据做进一步调查,求取到的两个成绩来自不同题目的概率.
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7.3频率与概率
课程标准
学习目标
1.了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性
2.会用频率估计概率.
3.理解概率的意义,会用概率的意义解释
1.能够通过随机试验,获得事件发生的频率,
2.知道通过大量重复试验,可以用频率估计概率;
3.了解频率与概率的区别与联系
知识点01 用频率估计概率
1. 定义∶一般地,如果在n次重复进行的试验中,事件A 发生的频率为,则当n很大时,可以认为事件A发生的概率P(A)的估计值为。
2. 性质∶事件A的概率P(A)满足0≤P(A)≤1。特别地,当A是必然事件时,P(A)=1,当A是不可能事件时,P(A)=0。
注意:频率与概率的区别和联系。
①频率本身是随机的,是一个变量,在试验前不能确定,做同样次数的重复试验得到的事件发生的频率不同。
②概率是一个确定的数,是客观存在的,与每次的试验无关。
③频率是概率的近似值,随着试验次数的增加,频率会越来越接近于概率。在实际问题中,通常事件发生的概率未知,常用频率作为它的估计值。
④二者都介于0~1之间,若A是不可能事件,则P(A)=0;若A是必然事件,则P(A)=1。
3.概率的统计定义
(1)对频率随机性的理解
在任何确定次数的随机试验中,一个随机事件A发生的频率具有随机性.
(2)对频率稳定性的理解
随着试验次数n的增大,频率偏离概率的幅度会缩小,即事件A发生的频率fn(A)会逐
渐稳定于事件A发生的概率P(A).我们称频率的这个性质为频率的稳定性.
如果在n次重复进行的试验中,事件A发生的频率,当n很大时,可以认为事件A 发生的概率P(A)的估计值为,且0≤P(A)≤1.
【即学即练1】(24-25高一下·全国·课后作业)某市统计近几年婴儿出生数及其中男婴数(单位:人)如下:
出生婴儿数
21840
23070
20094
19982
出生男婴数
11453
12031
10297
10242
(1)试计算这几年男婴出生的频率(精确到0.001);
(2)估计该市男婴出生的概率(精确到0.1).
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)根据表中数据计算即可;
(2)对(1)中的四组数据取平均值.
【详解】(1)男婴出生的频率分别为;
(2)由题意知,所以该市男婴出生的概率约为.
【即学即练2】(2024高一下·江苏·专题练习)某射击运动员进行双向飞碟射击训练,七次训练的成绩记录如下:
射击次数n
100
120
150
100
150
160
150
击中飞碟次数
81
95
120
81
119
127
121
(1)求各次击中飞碟的频率;(保留三位小数)
(2)该射击运动员击中飞碟的概率约为多少?
【答案】(1)0.810,0.792,0.800,0.810,0.793,0.794,0.807
(2)0.800
【分析】(1)根据射击次数及击中飞碟次数计算频率即可;
(2)根据频率与概率的关系可得解.
【详解】(1)根据表格中数据,击中飞碟的频率依次为
,
.
(2)由(1)可知该射击运动员在同一条件下击中飞碟的频率都在0.800附近摆动,
所以该运动员击中飞碟的概率约为0.800.
难点:分类讨论思想的运用
示例1:(23-24高一下·云南楚雄·期末)某大型商超每天以每公斤1元的价格从蔬菜批发行购进若干公斤青菜,然后以每公斤2元的价格出售.如果当天卖不完,那么剩下的青菜当作福利分给有需要的员工
(1)若该商超一天购进800公斤青菜,求当天出售青菜的利润y(单位:元)关于当天青菜需求量x(单位:公斤)的函数解析式
(2)该商超记录了100天青菜的日需求量(单位:公斤),整理得到下表.
日需求量x
770
780
790
800
820
830
频数
5
10
20
35
20
10
(ⅰ)假设该大型商超在这100天内每天购进800公斤青菜,求这100天出售青菜的日利润(单位:元)的平均数;
(ⅱ)若该大型商超一天购进800公斤青菜,以100天记录的各需求量的频率作为各需求量发生的概率,求当天的利润不少于780元的概率.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)789元;(ⅱ)0.85
【分析】(1)由题意可知需要对进行分类讨论,很容易得到函数解析式;
(2)(ⅰ)根据分层计算出不同日需求量的利润即可求解;(ⅱ)以100天记录的各需求量的频率作为各需求量发生的概率即可求解.
【详解】(1)当时,;
当时,.
故关于的函数解析式为
(2)(i)这100天有5天的日利润为元,
10天的日利润为元,
20天的日利润为元,
65天的日利润为800元,
所以这100天出售青菜的日利润的平均数为元.
(ⅱ)若当天的利润不少于780元,则当日需求量不少于790公斤
故当天的利润不少于780元的概率为.
【题型1:概率的定义】
例1.(23-24高一下·江苏淮安·期末)已知某医院治疗一种疾病的治愈率为,下列说法正确的是( )
A.患此疾病的病人被治愈的可能性为
B.医院接收10位患此疾病的病人,其中有一位病人被治愈
C.如果前9位病人都没有治愈,第10位病人一定能被治愈
D.医院接收10位患此疾病的病人,其中一定有能被治愈的
【答案】A
【分析】利用概率的意义直接求解.
【详解】某医院治疗一种疾病的治愈率为,
对于A,患此疾病的病人被治愈的可能性为,故A正确;
对于B,医院接收10位患此疾病的病人,每个人被治愈的可能性为,
不一定有一位病人被治愈,故B错误;
对于C,如果前9位病人都没有治愈,第10位病人不一定能被治愈,故C错误;
对于D,医院接收10位患此疾病的病人,不一定有能被治愈的,故 D错误.
故选:A.
变式1.(23-24高一下·浙江温州·期末)气象台预报“本市明天中心城区的降雨概率为30%,郊区的降雨概率为70%.”基于这些信息,关于明天降雨情况的描述最为准确的是( )
A.整个城市明天的平均降雨概率为50%
B.明天如果住在郊区不带伞出门将很可能淋雨
C.只有郊区可能出现降雨,而中心城区将不会有降雨
D.如果明天降雨,郊区的降雨量一定比中心城区多
【答案】B
【分析】由概率的定义即可逐一判断各个选项.
【详解】对于A,中心城区面积和郊区面积不一定相同,故整个城市明天的平均降雨概率不一定为50%,故A错误;
对于B,明天郊区的降雨概率比中心城区的降雨概率大,故B正确;
对于C,不管郊区还是中心城区都可能会出现降雨,故C错误;
对于D,降雨量并不取决于降雨概率,反而是降雨时长以及有效覆盖面积(即下雨的区域在该所参考区域的面积)会影响降雨量,故D错误.
故选:B.
变式2.(多选)(23-24高一下·云南曲靖·期末)下列说法不正确的是( )
A.某种福利彩票的中奖概率为,那么买1000张这种彩票一定能中奖
B.随着试验次数的增加,频率一般会越来越接近概率
C.某医院治疗一种疾病的治愈率为,前9个病人没有治愈,则第10个病人一定治愈
D.某市气象台预报“明天本市降水概率为”,指的是该市气象台专家中,有认为明天会降水,30%认为不降水
【答案】ACD
【分析】根据频率和概率之间的关系、概率的定义可得正确的选项.
【详解】对于A,中奖概率为是指买一次彩票,可能中奖的概率为,
不是指1000张这种彩票一定能中奖,故A错误;
对于B,试验次数越多,频率就会稳定在概率的附近,故B正确;
对于C,某医院治疗一种疾病的治愈率为,是指一位病人被治愈的概率为,
不是说每10名患者就一定有一人被治愈,故C错误.
对于D,“明天本市降水概率为”指下雨的可能性为,故D错.
故选:ACD.
变式3.(多选)(2024高一下·全国·专题练习)下列说法中正确的有( )
A.任何事件发生的概率总是在[0,1]之间
B.概率是随机的,在试验前不能确定
C.频率是客观存在的,与试验次数无关
D.频率是概率的近似值,概率是频率的稳定值
【答案】AD
【分析】由频率和概率的有关概念即可得出答案.
【详解】对于A,任何事件的概率总是在[0,1]之间,其中必然事件的概率是1,
不可能事件的概率是0,“任何事件”包含“必然事件”和“不可能事件”,故A正确;
对于B,概率是一个确定的数,是客观存在的,与每次试验无关,
而事件的结果是随机的,在试验前不能确定,故B错误;
对于C,只有通过试验,才会得到频率的值,故频率不是客观存在的,
一般来说,当试验的次数不同,频率是不同的,它与试验次数有关,故C错误;
对于D,由频率的性质可知,随着试验次数的增加,事件发生的频率一般会稳定于概率,故D正确;
综上所述,正确的有A、D,
故选:AD.
变式4.(多选)(2024高一下·全国·专题练习)下列说法中正确的有( )
A.频率是反映事件发生的频繁程度,而概率反映事件发生的可能性的大小
B.做次随机试验,事件发生次,则事件发生的频率就是事件发生的概率
C.频率是不能脱离具体的试验次数的试验值,而概率是具有确定性的不依赖于试验次数的理论值
D.频率是概率的近似值,概率是频率的稳定值
【答案】ACD
【分析】根据频率和概率的关系逐项分析即可.
【详解】由频率和概率的关系知ACD正确,
当试验次数足够大,频率才能够当作概率,故B错误,
故选:ACD.
变式5.(2024高一下·全国·专题练习)有以下说法:
①昨天没有下雨,则说明“昨天气象局的天气预报降水概率为95%”是错误的;
②“彩票中奖的概率是1%”表示买100张彩票一定有1张会中奖;
③做10次抛硬币的试验,结果3次正面朝上,因此正面朝上的概率为;
④某厂产品的次品率为2%,但该厂的50件产品中可能有2件次品.
其中错误说法的序号是 .
【答案】①②③
【分析】根据概率的概念、概率与频率的关系逐一判断即可.
【详解】①中降水概率为95%,仍有不降水的可能,故①错误;
②中“彩票中奖的概率是1%”表示在设计彩票时,有1%的机会中奖,但不一定买100张彩票一定有1张会中奖,故②错误;
③中正面朝上的频率为,概率仍为,故③错误;
④中次品率为2%,但50件产品中可能没有次品,也可能有1件或2件或3件…50次品,故④正确.
故答案为:①②③
变式6.(2024高一下·全国·专题练习)下列说法
①某事件发生的频率为
②不可能事件的概率为0,必然事件的概率为1
③小概率事件就是不可能发生的事件,大概率事件就是必然要发生的事件
④某事件发生的概率是随着试验次数的变化而变化的
正确的是 .(填写序号)
【答案】②
【分析】利用事件的概念及概率与频率的关系进行判断即可.
【详解】对于①,事件发生的频率为,故①错误;
对于②,不可能事件的概率为0,必然事件的概率为1,故②正确;
对于③,小概率事件是指发生可能性极小的事件,是可能发生的,并不是不可能发生的事件,大概率事件就是发生可能性很大的事件,也可能不发生,并不是必然要发生的事件,故③错误;
对于④,概率是稳定值,是频率的理想值,并不会随着频率变化而变化,故与试验次数无关,故④错误.
故答案为:②.
【方法技巧与总结】三个方面理解概率
(1)概率是随机事件发生可能性大小的度量,是随机事件A的本质属性,随机事件A发生的概率是大量重复试验中事件A发生的频率的近似值.
(2)由概率的定义我们可以知道随机事件A在一次试验中发生与否是随机的,但随机中含有规律性,而概率就是其规律性在数量上的反映.
(3)正确理解概率的意义,要清楚与频率的区别与联系,对具体的问题要从全局和整体上去看待,而不是局限于某一次试验或某一个具体的事件.
【题型2:频率与概率概念的理解】
例2.(23-24高一下·四川达州·期末)将两枚质地均匀的骰子同时投掷,设事件“两枚骰子掷出点数均为偶数”,若连续投掷100次,则事件A发生的频数为( ).
A.20 B.25 C.50 D.无法确定
【答案】D
【分析】根据频率与概率的关系,即可得答案.
【详解】任意一次随机试验中,随机事件的发生具有随机性,即频率(频数与试验次数的比值)具有随机性,
而随试验次数的增加,事件发生的频率逐渐稳定于概率,具有稳定性,
则投掷100次的试验中,事件A发生的频率有随机性,故无法确定.
故选:D
变式1.(21-22高一下·陕西咸阳·阶段练习)甲同学在数学探究活动中做抛硬币实验,共抛掷了2000次,其中正面朝上的有1034次,则下列说法正确的是( )
A.抛掷一枚硬币,正面朝上的概率为0.517
B.甲同学的实验中,反面朝上的频率为0.483
C.抛掷一枚硬币,反面朝上的概率小于0.5
D.甲同学的实验中,正面朝上的频率接近0.517
【答案】B
【分析】根据概率与频率的关系判断.
【详解】甲同学的实验中,正面朝上的频率为0.517,反面朝上的频率为0.483,故B正确;
抛掷一枚硬币,正面朝上与反面朝上的概率均为0.5,为定值,故AC错误;
甲同学的实验中,正面朝上的频率就是0.517,而不是接近0.517,故D错误.
故选:B
变式2.(23-24高二上·吉林·阶段练习)下列叙述正确的是( )
A.随着试验次数的增加,频率一定越来越接近一个确定数值
B.若随机事件A发生的概率为,则
C.若事件A与事件B互斥,则
D.若事件A与事件B对立,则
【答案】D
【分析】选项A,事件发生的频率会逐渐稳定于事件发生的概率,并非越来越接近;选项B, ;选项C. 事件A与事件B互斥,;选项D,对立事件的概率和为1.
【详解】选项A,随着试验次数的增加,频率偏离概率的幅度会缩小,
即事件发生的频率会逐渐稳定于事件发生的概率,并不一定越来越接近这个确定数值,故A不正确;
选项B,样本空间Ω的子集称为随机事件,
必然事件和不可能事件作为随机事件的两个极端情形,
必然事件发生的概率为1,不可能事件发生的概率为0,即,故B不正确;
选项C. 若事件A与事件B互斥,则它们不可能同时发生,即发生则一定不发生,
所以,则,
则有,不一定与相等,故C不正确;
选项D. 若事件A与事件B对立,则为必然事件,且事件A与事件B互斥,则,故D正确.
故选:D.
变式3.(2023高一·全国·单元测试)将一枚硬币掷10次,正面向上出现了6次,若用表示正面向上这一事件,则( )
A.发生的概率为 B.发生的概率接近
C.在这十次试验中发生的频率为 D.在这十次试验中发生的频率为6
【答案】C
【分析】根据概率与频率的关系以及频率公式可得答案.
【详解】概率是频率的稳定值,发生的概率等于,故AB错误;
在这十次试验中发生的频率为,故C正确,D错误.
故选:C
变式4.(23-24高二上·四川达州·阶段练习)某人抛掷一枚硬币80次,结果正面朝上有43次.设正面朝上为事件A,则事件A出现的概率为 .
【答案】/
【分析】由题意知硬币正反面出现的机会是均等的,即可得答案.
【详解】由题意可知事件A出现的频率为,而概率是大量试验中,频率趋于的一个稳定值,
由于硬币正反面出现的机会是均等的,故事件A出现的概率为,
故答案为:
变式5.(2023高二上·新疆·学业考试)对于下列说法:
①设有一批产品,其次品率为0.01,则从中任取200件,必有2件次品;
②抛掷骰子100次,得点数是1的结果是16次,则出现1点的频率是;
③做100次抛硬币的试验,有49次出现正面.因此出现正面的概率是0.49;
④随机事件发生的频率就是这个事件发生的概率;
其中正确的所有序号是
【答案】②
【分析】依据频率与概率的基本知识进行判断即可.
【详解】对于①,次品率是大量产品的估计值,并不是必有件是次品,故①错误;
对于②,抛掷骰子100次,得点数是1的结果是16次,
则出现1点的频率是,故②正确;
对于③,抛硬币出现正面的概率是,而不是,故③错误;
对于④,频率与概率不是同一个概念,故④错误.
故答案为:②.
【方法技巧与总结】频率是事件A发生的次数m与试验总次数n的比值,利用此公式可求出它们的频率,频率本身是随机变量,当n很大时,频率总是在一个稳定值附近摆动,这个稳定值就是概率.
【题型3:用频率估计概率】
例3.(2024高一下·全国·专题练习)众所周知,长时间玩手机可能影响视力.据调查,某校学生大约40%的人近视,而该校大约有30%的学生每天玩手机超过2 h,这些人的近视率约为50%.现从每天玩手机不超过2 h的学生中任意调查一名学生,则该名学生近视的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先设该校有a名同学,根据题目条件计算得出每天玩手机不超过2 h的学生中近视人数;再用频率估计概率即可求解.
【详解】设该校有a名同学,
则由题意可得:约有0.4a的学生近视,约有0.3a的学生每天玩手机超过2 h,约有0.7a的学生每天玩手机不超过2 h.
因为该校大约有30%的学生每天玩手机超过2 h,这些人的近视率约为50%
所以每天玩手机超过2 h的学生中近视的学生人数为0.3a×0.5=0.15a,
则每天玩手机不超过2 h的学生中有0.4a-0.15a=0.25a的学生近视,
所以从每天玩手机不超过2 h的学生中任意调查一名学生,该名学生近视的概率为.
故选:B.
变式1.(24-25高一上·广西崇左·开学考试)下表是某种植物的种子在相同条件下发芽率试验的结果.
种子个数n
100
400
900
1500
2500
4000
发芽种子个数m
92
352
818
1336
2251
3601
发芽种子频率
0.92
0.88
0.91
0.89
0.90
0.90
根据表中的数据,可估计该植物的种子发芽的概率为 (精确到0.1).
【答案】
【分析】根据频率与概率之间的关系即可求得;
【详解】在大量重复进行同一试验时,事件A发生的频率总是接近于某个数,
在它附近摆动,这个常数就是事件A的概率;
观察表格得到某种植物发芽的频率稳定在附近,进而求解即可.
故答案为:
变式2.(23-24高一下·新疆乌鲁木齐·期末)在一个不透明的纸盒中装有6个白球和若干个红球,这些球除颜色外都相同.每次从袋子中随机摸出一个球,记下颜色后再放回袋中,通过多次重复试验发现摸出红球的频率稳定在0.8附近,则袋子中红球约有 个.
【答案】24
【分析】设袋中红球有个,根据概率的概念列式求解即可.
【详解】设袋中红球有个,根据题意,得,解得:,
经检验:是分式方程的解,所以袋中红球有24个.
故答案为:24
变式3.(2024高一下·全国·专题练习)一个盒子中有若干白色围棋子,为了估计其中围棋子的数目,小明将100颗黑色围棋子放入其中,充分搅拌后随机抽出了20颗,数得其中有5颗黑色围棋子,根据这些信息可以估计白色围棋子的数目为 颗.
【答案】300
【分析】可以利用频率估计总体概率,来估计总体分布.
【详解】设白色围棋子的数目为n,则由已知可得,
解得,
即白色围棋子的数目大约有300颗.
故答案为:300.
变式4.(23-24高一下·安徽亳州·期末)某企业有A,B两个车间生产同一种型号的产品,检验小组对两个车间各生产的100件产品均随机抽取6件检测、获得质量指标值(满分值为10,8分为合格品),如下表所示:
A车间产品质量指标
10
9
7
8
10
10
B车件产品质量指标
10
6
10
10
9
9
(1)以频率作为概率,估计A,B两车间生产该批次产品的合格率;
(2)分别求出6件产品的平均数与方差,以此为依据,判断哪个车间生产质量更好?
【答案】(1)
(2)B车间,理由见解析
【分析】(1)根据题意算出频率,以频率作为概率即可求解;
(2)根据平均数和方差的计算公式即可求解.
【详解】(1)从数据可知,在随机抽取6件产品中,
A车间生产该批次产品的合格量为,频率为,B车间生产该批次产品的合格量为,频率为,
以频率作为概率,A,B两车间生产该批次产品的合格率均为;
(2)A车间生产随机抽取6件产品的平均数为,
方差为,
B车间生产随机抽取6件产品的平均数为,
方差为,
因为,所以A车间生产的产品质量比B车间生产的产品质量更稳定,故选A车间生产的产品更好.
变式5.(2024高一下·全国·专题练习)某商场设立了一个可以自由转动的转盘(如图所示),并规定:顾客购物10元以上就能获得一次转动转盘的机会,当转盘停止时,指针落在哪一区域(不考虑指针落在分界线上的情况)就可以获得相应的奖品,下表是活动进行中的一组统计数据.
转动转盘的次数n
100
150
200
500
800
1000
落在“铅笔”区域的次数m
68
111
136
345
564
701
落在“铅笔”区域的频率
(1)计算并完成表格;
(2)请估计,当n很大时,落在“铅笔”区域的频率将会接近多少?
(3)假如你去转动该转盘一次,你获得铅笔的概率约是多少?
【答案】(1)答案见解析;
(2)0.7;
(3)0.7.
【分析】(1)根据表格数据,按照频率公式直接计算可得;
(2)通过观察表中频率变化可得;
(3)根据频率与概率的关系可知.
【详解】(1)通过计算可得:
转动转盘的次数n
100
150
200
500
800
1000
落在“铅笔”区域的次数m
68
111
136
345
564
701
落在“铅笔”区域的频率
0.68
0.74
0.68
0.69
0.705
0.701
(2)当n很大时,落在“铅笔”区域的频率将会接近0.7.
(3)由表格可知,随着转动转盘次数越来越大,频率越来越稳定在0.7附近,
所以,获得铅笔的概率约是0.7.
变式6.(2024高一下·江苏·专题练习)某公司在过去几年内使用某种型号的灯管支,该公司对这些灯管的使用寿命(单位:百小时)进行了统计,统计结果如表所示:
分组
频数
频率
(1)将各组的频率填入表中;
(2)根据上述统计结果,估计灯管使用寿命不足小时的概率.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据表格中的频数结合样本总数可求每组频率,填入表格即可;
(2)根据(1)中的频率可求前4组的频率之和即为所求概率.
【详解】(1)
分组
频数
频率
(2)样本中灯管使用寿命不足小时的频率是,
即灯管使用寿命不足小时的概率约为.
【方法技巧与总结】
1.在大量重复试验的情况下,频率会呈现出稳定性,即频率在一个“常数”附近摆动,随着试验次数增加,摆动的幅度具有越来越小的趋势.
2.有时候也可能出现频率偏离“常数”较大的情形,但是随着试验次数的增大,频率偏离" 常数"的可能性会减小.
【题型4:游戏的公平性】
例4.(多选)(2024高一·全国·专题练习)某年级有12个班,现要从2班到12班中选1个班的学生参加一项活动,有人提议:掷两枚骰子,得到的点数之和是几就选几班,这种选法( )
A.公平,每个班被选到的概率都为
B.不公平,6班被选到的概率最大
C.不公平,2班和12班被选到的概率最小
D.不公平,7班被选到的概率最大
【答案】CD
【分析】利用古典概型计算每个班被选到的概率比较即可.
【详解】设i班被选到的概率为
则,
,,
,,,故AB错误,CD正确.
故选:CD.
变式1.(多选)(2024高一下·全国·专题练习)甲、乙两人做游戏,下列游戏中公平的是( )
A.抛一枚骰子,向上的点数为奇数则甲胜,向上的点数为偶数则乙胜
B.同时抛掷两枚硬币,恰有一枚正面向上则甲胜,两枚都是正面向上则乙胜
C.从一副不含大、小王的扑克牌中抽一张,扑克牌是红色则甲胜,是黑色则乙胜
D.甲、乙两人各写一个数字,若是同奇或同偶则甲胜,否则乙胜
【答案】ACD
【分析】根据古典概型求解概率即可比较求解.
【详解】A项,P(点数为奇数) P(点数为偶数);
B, 同时抛掷两枚硬币,共有4种情况:正正;正反;反正;正反.
则 P(恰有一枚正面向上),P(两枚都正面向上)=;概率不相等,故B错误,
C项,P(牌色为红) P(牌色为黑) ;
D项,P(同奇或同偶)=P(奇偶不同) .
故选:ACD.
变式2.(23-24高一下·江苏无锡·阶段练习)一只口袋有形状大小质地都相同的只小球,这只小球上分别标记着数字. 甲乙丙三名学生约定:
①每个人不放回地随机摸取一个球;
②按照甲乙丙的次序依次摸取;
③谁摸到球的数字最大,谁就获胜.
用有序数组表示这个试验的基本事件,例如:表示在一次试验中,甲摸取的是数字,乙摸取的是数字,丙摸取的是数字.
(1)列出所有基本事件,并指出基本事件的总数;
(2)求甲获胜的概率;
(3)甲同学对游戏的公平性表示怀疑,于是改变游戏方法,选择红、黄、蓝颜色的球各一个(除颜色外,各球完全相同),放在不透明的盒子中搅拌均匀后按照甲乙丙的顺序依次不放回摸球,摸到红球者获胜,求甲、乙、丙获胜的概率,并判断游戏是否公平.
【答案】(1)答案见解析;
(2);
(3)甲、乙、丙获胜的概率都为,游戏公平.
【分析】(1)直接列举即可;
(2)根据(1)列举出甲获胜的基本事件,由古典概型概率公式可得;
(3)使用列举法求出甲、乙、丙三人获胜的概率,即可判断游戏公平性.
【详解】(1)基本事件为:
,
,
,
.
基本事件的总数是.
(2)事件“甲获胜”所包含的基本事件为:
.
甲获胜的概率为:.
(3)基本事件为:
(红,黄,蓝),(红,蓝,黄),(黄,红,蓝),
(黄,蓝,红),(蓝,红,黄),(蓝,黄,红).
基本事件总数为6.
甲获胜所包含的基本事件为(红,黄,蓝),(红,蓝,黄);
乙获胜所包含的基本事件为(黄,红,蓝),(蓝,红,黄);
丙获胜所包含的基本事件为(黄,蓝,红),(蓝,黄,红).
所以甲、乙、丙三人获胜概率都是,游戏公平.
变式3.(22-23高一·全国·随堂练习)分赌本问题是历史上有名的问题.1654年,职业赌徒德·梅累向法国数学家帕斯卡(BlaisePascal,1623―1662)提出一个使他苦恼很久的分赌本问题:甲、乙两赌徒赌技相同,各出赌注50法郎,每局中无平局.他们约定,谁先赢三局则得到全部100法郎的赌本.当甲赢了两局,乙赢了一局时,因故要中止赌博.那么这100法郎如何分才算公平?说说你的想法.
【答案】甲应分(法郎),乙应分(法郎).
【分析】不妨设一局中甲、乙两人获胜的概率都是,然后求出甲、乙获胜的概率,根据概率进行分配.
【详解】不妨设一局中甲、乙两人获胜的概率都是,
则再赌一局甲获胜的概率是,再赌两局甲才获胜的概率是,所以甲获胜的概率是,
乙连胜两局的概率是,
所以甲应分(法郎),乙应分(法郎).
变式4.(22-23高一下·重庆·期末)骰子(tóuzi),中国传统民间娱乐用来投掷的博具.早在战国时期就有.通常作为桌上游戏的小道具,最常见的骰子是六面骰,它是一颗正立方体,上面分别有一到六个孔(或数字),其相对两面之数字和必为七.中国的骰子习惯在一点和四点漆上红色.骰子是容易制作和取得的乱数产生器.骰经常会被错误念成shăi.现甲、乙两人玩掷骰子(质地均匀)游戏,每人掷同一枚骰子各一次,若两人掷出的点数和为偶数算甲赢,否则算乙赢.
(1)记“甲、乙两人掷出的点数和为6”,写出事件包含的样本点;
(2)现连玩三次,记“甲至少赢一次”,“乙至少赢两次”,试问:与是否为互斥事件?为什么?
(3)这种游戏规则公平吗?试说明理由.
【答案】(1)
(2)不是,理由见解析
(3)公平,理由见解析
【分析】(1)用表示甲、乙两人投出的点数,则表示这个实验的一个样本点,用列举法即可求解;
(2)根据互斥事件的概念即可求解;
(3)利用古典概型概率公式分别计算甲赢,乙赢的概率即可求解.
【详解】(1)用表示甲、乙两人投出的点数,则表示这个实验的一个样本点,
所以该实验的样本空间为,共有36个样本点,
事件包含的样本点共5个,即;
(2)与不是互斥事件,由于连玩三次,
则事件与可以同时发生,如甲赢一次,乙赢两次的事件即符合题意,
所以事件B与C不是互斥事件;
(3)这种游戏规则公平,
由题可知甲、乙两人投出的点数和为偶数的样本点有
,
,共18个.
所以甲赢的概率为,所以乙赢的概率为,所以这种游戏规则公平.
变式5.(22-23高一·全国·随堂练习)甲、乙两人约定玩一种游戏,把一枚均匀的骰子连续抛掷3次,游戏规则有下述3种,这3种规则是否公平?对谁更有利?为什么?
(1)若三次掷出的点数之和为奇数,则甲获胜;若三次掷出的点数之和为偶数,则乙获胜.
(2)若三次掷出的点数为一奇两偶或两奇一偶,则甲获胜;若三次掷出的点数均为奇数或均为偶数,则乙获胜.
(3)若三次掷出的点数之和为3,4,5,6,7,14,15,16,17,18其中之一,则甲获胜;否则乙获胜.
【答案】(1)公平;
(2)不公平,对甲有利;
(3)不公平,对乙有利.
【分析】(1)求出概率,根据概率的意义判断;
(2)求出概率,根据概率的意义判断;
(3)求出概率,根据概率的意义判断.
【详解】(1)把一枚均匀的骰子连续抛掷3次,基本事件的总数是,而中有3个奇数3个偶数,
事件“三次掷出的点数之和为奇数”,即三个奇数或一奇两偶,含有基本事件的个数是,概率,
事件“三次掷出的点数之和为偶数”,即三个偶数或一偶两奇,含有基本事件的个数是,概率,
,该规则公平;
(2)事件“三次掷出的点数为一奇两偶或两奇一偶”,含有的基本事件个数为,概率为,
事件“三次掷出的点数均为奇数或均为偶数”含有的基本事件个数为,概率为,
,该规则不公平,对甲更有利;
(3)和为3只有,和为4只有,和为5有113和122两种情形,和为6有114,123,222三种情形,和为7有115,124,133,223四种情形,由对称性,和为18,17,16,15,14含有的基本事件个数分别与和为3,4,5,6,7相同,
因此事件“三次掷出的点数之和为3,4,5,6,7,14,15,16,17,18其中之一”含有的基本事件个数是,概率为,显然,因此该规则不公平,对乙更有利.
变式6.(2023高一·全国·专题练习)甲乙二人用4张扑克牌(分别是红桃2,红桃3,红桃4,方片4)完游戏,他们将扑克牌洗匀后,背面朝上放在桌面上,甲先抽,乙后抽,抽出的牌不放回,各抽一张.
(1)设分别表示甲、乙抽到的牌的数字,写出甲乙二人抽到的牌的所有情况;
(2)若甲抽到红桃3,则乙抽出的牌的牌面数字比3大的概率是多少?
(3)甲乙约定:若甲抽到的牌的牌面数字比乙大,则甲胜,反之,则乙胜,你认为此游戏是否公平,说明你的理由.
【答案】(1)答案见解析
(2)
(3)不公平,理由见解析
【分析】(1)根据题意,利用列举法,即可求解基本事件的总数及基本事件的空间;
(2)由乙抽到的牌只能是2,4,,进而求得乙抽到的牌的数字大于3的概率;
(3)根据古典概率的概率计算公式,分别求得甲、乙获胜的概率,即可得到结论.
【详解】(1)解:甲乙二人抽到的牌的所有情况(方片4用字母表示,红桃2,红桃3,红桃4分别用2,3,4表示),
可得基本事件的空间为:(2,3)、(2,4)、(2,)、(3,2)、(3,4)、(3,)、
(4,2)、(4,3)、(4,)、(,2)、(,3)、(,4),共12种不同情况,
(2)解:由题意,甲抽到3,乙抽到的牌只能是2,4,,
所以乙抽到的牌的数字大于3的概率为.
(3)解:根据题意,甲抽到的牌比乙大的有(3,2)、(4,2)、(4,3)、(,2)、(,3),
共有5种情况,所以甲胜的概率,乙获胜的概率为,
因为,所以此游戏不公平.
【方法技巧与总结】游戏公平性的标准及判断方法
(1)游戏规则是否公平,要看对游戏的双方来说,获胜的可能性或概率是否相同.若相同,则规则公平,否则就是不公平的.
(2)具体判断时,可以按所给规则,求出双方的获胜概率,再进行比较.
【题型5:随机模拟估计概率】
例5.(23-24高一下·广东潮州·期末)已知某种设备在一年内需要维修的概率为0.2.用计算器产生1~5之间的随机数,当出现随机数1时,表示一年内需要维修,其概率为0.2,由于有3台设备,所以每3个随机数为一组,代表3台设备年内需要维修的情况,现产生20组随机数如下:
412 451 312 533 224 344 151 254 424 142
435 414 335 132 123 233 314 232 353 442
据此估计一年内这3台设备都不需要维修的概率为( )
A.0.4 B.0.45 C.0.55 D.0.6
【答案】C
【分析】找出代表事件“一年内没有1台设备需要维修”的数组,利用古典概型的概率公式可求得结果.
【详解】由题意可知,代表事件“一年没有1台设备需要维修”的数组有:
533 224 344 254 424 435 335 233 232 353 442共11组,
因此,所求概率为.
故选:C.
变式1.(22-23高一下·湖南邵阳·期末)现采用随机模拟的方式估计一运动员三次投篮恰有两次命中的概率:先由计算机产生0到9之间取整数值的随机数,指定1,2,3,4表示命中,5,6,7,8,9,0表示不命中;再以三个随机数为一组,代表三次投篮结果,经随机模拟产生了如下12组随机数:137 960 197 925 271 815 952 683 829 436 730 257,据此估计,该运动员三次投篮恰有两次命中的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据古典概型概率计算公式即可求解.
【详解】依题意在组随机数中三次投篮恰有两次命中的有:,,共个,
所以该运动员三次投篮恰有两次命中的概率,
故选:A.
变式2.(23-24高一下·福建宁德·期末)根据某地天气预报,在今后的三天中,每天下雨的概率均为20%.利用计算机产生1到5之间整数值的随机数,当出现随机数1时,表示下雨,当出现随机数2,3,4,5时,表示不下雨,产生20组随机数:
435 451 132 533 224 344 151 231 424 142
412 414 335 312 123 233 314 254 353 442
据此估计这三天中至少有1天下雨的概率为( )
A.0.4 B.0.5 C.0.55 D.0.6
【答案】B
【分析】由题意知经随机模拟产生的20组随机数中表示三天中至少有1天下雨的可以通过列举得到共10组随机数,根据概率公式得到结果.
【详解】20组随机数中三天中至少有1天下雨的有
451,132,151,231,142,412,414,312,123,314,共10组随机数,
所以这三天中至少有1天下雨的概率为.
故选:.
变式3.(22-23高一下·广东东莞·期末)利用随机模拟解决问题的方法称为蒙特卡洛方法,用此方法可以快速进行大量重复试验,进而用频率估计概率.甲、乙两名选手进行比赛,采用三局两胜制决出胜负,若每局比赛甲获胜的概率为,乙获胜的概率为.利用计算机产生1~5之间的随机整数,约定出现随机数1或2时表示一局比赛甲获胜,由于要比赛3局,所以3个随机数为一组,现产生了20组随机数如下:
354 151 314 432 125 334 541 112 443 534 312 324 252 525 453 114 344 423 123 243,则依此可估计甲选手最终赢得比赛的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意分析随机数中表示甲获胜的数目,然后利用古典概型的概率公式求解即可.
【详解】根据题意,在20组随机数中,表示甲获胜的有:151,125,112,312,252,114,123,共7种情况,
所以可估计甲选手最终赢得比赛的概率为,
故选:B
变式4.(23-24高一下·辽宁朝阳·阶段练习)袋子中有红、黄、黑、白共四个小球,有放回地从中任取一个小球,直到红、黄两个小球都取到才停止,用随机模拟的方法估计恰好抽取三次停止的概率. 用1,2,3,4分别代表红、黄、黑、白四个小球,利用电脑随机产生1到4之间取整数值的随机数,以每三个随机数为一组,表示取球三次的结果,经随机模拟产生了以下16组随机数:
341 332 341 144 221 132 243 331
342 241 244 342 142 431 233 214
由此可以估计,恰好抽取三次就停止的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】数出满足条件的组数,即可求解.
【详解】组随机数中,满足条件的有221,132,241,142,214,这5组数据满足条件,所以估计恰好抽取三次就停止的概率
故选:C
变式5.(23-24高二上·湖北荆门·期末)在一次羽毛球男子单打比赛中,运动员甲、乙进入了决赛.比赛规则是三局两胜制.根据以往战绩,每局比赛甲获胜概率为0.4,乙获胜概率为0.6,利用计算机模拟实验,产生内的整数随机数,当出现随机数1或2时,表示一局比赛甲获胜,现计算机产生15组随机数为:421,231,344,114,522,123,354,535,425,232,233,351,122,153,533,据此估计甲获得冠军的概率为 .
【答案】
【分析】根据题意,由随机数组来确定胜负情况,根据15组数据中满足条件的数组个数,除以总数即可得解.
【详解】由计算机产生的15组数据中,甲获得冠军的数据有421,231,114,522,123,232,122,共7组,
据此估计甲获得冠军的概率为.
故答案为:.
变式6.(21-22高一下·全国·期末)天气预报7月1日后连续四天,每天下雨的概率为0.7,现用随机模拟的方法估计四天中恰有三天下雨的概率:在0~9十个整数值中,假定0,1,2,3,4,5,6表示当天下雨,7,8,9表示当天不下雨.在随机数表中从某位置按从左到右的顺序读取如下20组四位随机数:
3281 9522 0018 7472 0129 3879 5869 2436 8460 3990
9533 7980 2692 8280 0753 8425 8935 3882 7890 5987
据此估计四天中恰有三天下雨的概率为 .
【答案】/0.45
【分析】结合表中数据根据古典概型概率公式求解即可.
【详解】由表中数据可得四天中恰有三天下雨的有3281,9522,0018,0129,8460,9533,2692,0753,8425,共9组,所以估计四天中恰有三天下雨的概率为.
故答案为:
【方法技巧与总结】应用随机数估计概率的步骤
(1)明确随机数的范围及数字与试验结果的对应关系.
(2)产生随机数.
(3)统计试验次数N及所求事件包含的次数n.
(4)计算便可.
一、单选题
1.(23-24高二下·上海·期中)抛一枚硬币的试验中,下列对“伯努利大数定律”的理解正确的是( )
A.大量的试验中,出现正面的频率为0.5.
B.不管试验多少次,出现正面的概率始终为0.5
C.试验次数增大,出现正面的经验概率为0.5
D.试验次数每增加一次,下一次出现正面的频率一定比它前一次更接近于0.5
【答案】B
【分析】根据频率、概率、经验概率的概念分析可得答案.
【详解】对于A,大量的试验中,出现正面的频率越来越接近于0.5,故A不正确;
对于B,事件发生的概率是一个常数,与试验次数无关,所以不管试验多少次,出现正面的概率始终为0.5,故B正确;
对于C,经验概率是指特定的事件发生的次数占总体试验样本的比率,随着试验次数增大,出现正面的经验概率约为0.5,故C不正确;
对于D,试验次数每增加一次,不能判断下一次出现正面的频率比它前一次更接近于0.5,D不正确.
故选:B
2.(23-24高一上·河南周口·开学考试)下列说法正确的是( )
A.某人在玩掷骰子游戏,掷得数字5的概率是,则此人掷6次骰子一定能掷得一次数字5
B.为了了解全国中学生的心理健康情况,应该采用普查的方式
C.一组数据8,8,7,10,6,8,9的众数和中位数都是8
D.若甲组数据的方差,乙组数据的方差,则乙比甲稳定
【答案】C
【分析】对于A,根据概率的概念可判断;对于B,根据抽样方法的理解可判断,对于C,根据中位数,众数的概念可判断;对于D,方差越小数据越稳定,可判断.
【详解】A选项,概率表示随机事件发生可能性大小,所以此人掷6次骰子不一定能掷得一次数字5,故A错误;
B选项,为了解全国中学生的心理健康情况,应该采取抽样调查更合理,故B错误;
C选项,根据中位数,众数的概念可判断其正确;
D选项,根据方差越小数据越稳定,故D错误.
故选:C.
3.(23-24高一上·全国·课后作业)经过市场抽检,质检部门得知市场上食用油合格率为,经调查,某市市场上的食用油大约有个品牌,则不合格的食用油品牌大约有( )
A.个 B.个
C.个 D.个
【答案】C
【分析】先求出市场上食用油不合格率,再根据频数样本容量频率可得结果.
【详解】因为市场上食用油合格率为,所以市场上食用油不合格率为,
又市场上的食用油大约有个品牌,所以不合格的食用油品牌大约有个.
故选:C
4.(23-24高一上·全国·课后作业)某地一种植物一年生长的高度如下表:
高度/cm
[10,20)
[20,30)
[30,40)
[40,50)
[50,60]
频数
20
30
80
40
30
则该植物一年生长在[30,40)内的频率是( )
A.0.80 B.0.65
C.0.40 D.0.25
【答案】C
【分析】根据表格中的数据,结合频率的计算公式,即可求解.
【详解】根据表格中的数据,可得该植物一年生长在内的频率.
故选:C.
5.(22-23高一下·海南·期末)每年4月15日为全民国家安全教育日,某学校党委组织党员学习《中华人民共和国国家安全法》,为了解党员学习的情况,随机抽取了部分党员,对他们一周的学习时间(单位:时)进行调查,统计数据如下表所示:
学习时间(时)
党员人数
8
13
9
10
10
则从该校随机抽取1名党员,估计其学习时间不少于6小时的概率为( )
A.0.2 B.0.4 C.0.6 D.0.8
【答案】B
【分析】根据古典概型概率公式求得样本中学习时间不少于6小时的概率,然后可得.
【详解】由统计表可知,样本容量为人,学习时间不少于6小时有人,
所以学习时间不少于6小时的概率为.
故选:B
6.(22-23高一下·福建厦门·期末)一个袋中装有大小与质地相同的3个白球和若干个红球,某班分成20个小组进行随机摸球试验,每组各做50次,每次有放回地摸1个球并记录颜色.统计共摸到红球619次,则袋中红球的个数最有可能为( )
A.3 B.5 C.7 D.9
【答案】B
【分析】根据频率与概率之间的关系即可列式子求解.
【详解】设红球的个数为,由题意可知:,
所以红球的个数最可能是5个,
故选:B
7.(23-24高一上·陕西汉中·期末)我国古代数学名著《九章算术》有“米谷粒分”题:粮仓开仓收粮,有人送来石(古代容量单位),验得米内夹谷(假设一粒米与一粒谷的体积相等),抽样取米一把,数得254粒内夹谷28粒,则这批米内夹谷约为( )
A.213石 B.152石 C.169石 D.196石
【答案】C
【分析】根据抽样取米一把,数得254粒内夹谷28粒,可计算出夹谷的频率,从而可解.
【详解】根据题意,抽样取米一把,数得254粒内夹谷28粒,则样本中夹谷的频率为,
则这批米内夹谷约为(石,
故选:C
8.(22-23高一下·新疆喀什·期末)下列说法正确的是( )
A.随着试验次数的增大,随机事件发生的频率会逐渐稳定于该随机事件发生的概率
B.某种福利彩票的中奖概率为,买1000张这种彩票一定能中奖
C.连续100次掷一枚硬币,结果出现了49次反面,则掷一枚硬币出现反面的概率为
D.某市气象台预报“明天本市降水概率为70%”,指的是:该市气象台专家中,有70%认为明天会降水,30%认为明天不会降水
【答案】A
【分析】根据频率与概率的定义以及两者之间的关系,即可结合选项逐一求解.
【详解】对于A, 随着试验次数的增大,随机事件发生的频率会逐渐稳定于该随机事件发生的概率,概率是频率的稳定值,故A正确,
对于B, 某种福利彩票的中奖概率为,买1000张这种彩票不一定中奖,故B错误,
对于C, 连续100次掷一枚硬币,结果出现了49次反面,则在100此抛硬币的实验中掷一枚硬币出现反面的频率为,而掷一枚硬币出现反面的概率为,故C错误,
对于D,某市气象台预报“明天本市降水概率为70%”,指的明天会降水的可能性为70%.故D错误,
故选:A
二、多选题
9.(23-24高一上·全国·课后作业)“今天北京的降雨概率是80%,上海的降雨概率是20%”,下列说法正确的是( )
A.北京今天一定降雨,而上海一定不降雨
B.上海今天可能降雨,而北京可能没有降雨
C.北京和上海都可能没降雨
D.北京降雨的可能性比上海大
【答案】BCD
【分析】根据概率的定义与含义,即可得到答案.
【详解】北京的降雨概率80%大于上海的降雨概率20%,说明北京降雨的可能性比上海大,也可能都降雨,也可能都没有降雨,但是不能确定北京今天一定降雨,上海一定不降雨,故只有A不正确.
故选:BCD
10.(22-23高一下·河北衡水·期末)某年级组建了合唱、朗诵、脱口秀、舞蹈、太极拳五个社团,该年级每名同学依据自己的兴趣爱好只参加其中一个,各个社团的人数比例的饼状图如图所示,其中参加合唱社团的同学有72名,参加脱口秀社团的有120名,则该年级( )
A.参加社团的同学的总人数为480
B.参加脱口秀社团的人数占五个社团总人数的25%
C.参加朗诵社团的人数比参加舞蹈社团的多110人
D.从参加社团的同学中任选一名,其参加舞蹈或者脱口秀社团的概率为0.35
【答案】ABD
【分析】对于A,根据参加合唱社团的人数及所占比例可求出总人数;
对于B,根据参加脱口秀社团的人数除以总人数即可判断;
对于C,求出参加朗诵社团的人数,再求出参加舞蹈社团的比例及人数即可判断;
对于D,根据参加舞蹈的占比及参加脱口秀社团的占比即可判断.
【详解】对于A,,故参加社团的同学的总人数为480,故A正确;
对于B,参加脱口秀社团的有120名,
故参加脱口秀社团的人数占五个社团总人数的,故B正确;
对于C,参加朗诵社团的人数为,
参加舞蹈社团的占比为,
参加舞蹈社团的人数为,
故参加朗诵社团的人数比参加舞蹈社团的多人,故C错误;
对于D,从参加社团的同学中任选一名,
其参加舞蹈或者脱口秀社团的概率为,即0.35,故D正确.
故选:ABD.
11.(21-22高一·全国·单元测试)某小组做“用频率估计概率”的试验时,将某一结果绘制成如图所示的频率折线图,则符合这一结果的试验可能是( )
A.抛一枚质地均匀的硬币,出现正面朝上
B.掷一个正六面体的骰子,出现3点或6点朝上
C.一副去掉大小王的扑克牌洗匀后,从中任抽一张牌的花色是红桃
D.从一个装有2个红球和1个黑球的袋子中任取一球,取到的是黑球
【答案】BD
【分析】计算出各个事件的概率,只要概率在0.3到0.4之间即可.
【详解】由频率折线图可知,频率在0.3到0.4之间.
选项A,出现正面朝上的概率为,不符合题意,故A错误;
选项B,掷一个正六面体的骰子,出现3点或6点朝上的概率为,在0.3到0.4之间,符合题意,故B正确;
选项C,一副去掉大小王的扑克牌洗匀后,从中任抽一张牌的花色是红桃的概率为,不符合题意,故C错误;
选项D,从一个装有2个红球和1个黑球的袋子中任取一球,取到的是黑球的概率为,在0.3到0.4之间,符合题意,故D正确.
故选:BD.
三、填空题
12.(23-24高一上·福建宁德·开学考试)在一个不透明的纸盒中装有2个白球和若干个红球,这些球除颜色外都相同.每次从袋子中随机摸出一个球,记下颜色后再放回袋中,通过多次重复试验发现摸出红球的频率稳定在0.8附近,则袋子中红球约有 个.
【答案】
【分析】利用频率结合古典概型的计算公式代入即可得出答案.
【详解】因为摸到红球的频率稳定在0.8附近,
估计袋中红球个数是.
故答案为:.
13.(23-24高一上·全国·课后作业)某制造商今年月份生产了一批乒乓球,随机抽取个进行检查,测得每个乒乓球的直径(单位:mm),将数据分组如下:
分组
频数
频率
10
0.10
20
0.20
50
0.50
20
0.20
合计
100
1.00
若用上述频率近似概率,已知标准乒乓球的直径为,则这批乒乓球的直径误差不超过的概率是 .
【答案】
【分析】根据表格提供数据以及概率、频率的知识求得正确答案.
【详解】标准尺寸是,并且误差不超过,即直径需落在[39.97,40.03]范围内.
由频率分布表知,频率为,
所以直径误差不超过的概率约为.
故答案为:
14.(21-22高一下·山西晋中·期末)已知小张每次射击命中十环的概率都为40%,现采用随机模拟的方法估计小张三次射击恰有两次命中十环的概率,先由计算器产生0到9之间取整数值的随机数,指定2,4,6,8表示命中十环,0,1,3,5,7,9表示未命中十环,再以每三个随机数为一组,代表三次射击的结果,经随机模拟产生了如下20组随机数:据此估计,小张三次射击恰有两次命中十环的概率约为 .
【答案】0.3
【分析】确定随机数组中以恰有两个数字是2,4,6,8,再由概率公式计算.
【详解】由题意,随机数组421,292,274,632,478,663共6个,表示恰有两次命中十环,
所以概率为.
故答案为:0.3.
四、解答题
15.(2024高一·全国·专题练习)某地区有高中生7200人,初中生11800人,小学生12000人.当地教育部门为了了解本地区中小学生的近视率,采用分层随机抽样的方法,按高中生、初中生、小学生进行分层,得到高中生、初中生、小学生的近视率分别为80%、70%、36%.
(1)如果在各层中按比例分配样本,总样本量为310,那么在高中生、初中生、小学生中分别抽取了多少人?在这种情况下,请估计该地区全体中小学生的近视率(精确到1%);
(2)如果从高中生、初中生、小学生中抽取的样本量分别为60,100和150,那么在这种情况下,抽取的样本的近视率是多少?该地区全体中小学生的近视率约为多少(精确到1%)?
【答案】(1)72;118;120;59%
(2)55%;59%.
【分析】(1)利用分层抽样比为,可计算每层抽样的人数:高中生、初中生、小学生中分别抽取了人,人,人.再求样本容量为的学生的近视率为,利用样本估计总体,可以估计该地区全体中小学生的近视率为;
(2)如同方法(1)求新样本的近视率约为,求该地区全体中小学生的近视率约为.
【详解】(1)分配比例为,所以在高中生、初中生、小学生中分别抽取了(人),(人),(人).
总样本量为的学生的近视率为,
在比例分配的分层随机抽样中,我们直接用样本平均数估计总体平均数,
所以可以估计该地区全体中小学生的近视率为.
(2)抽取的样本的近视率是,
由于总体中的个体数为,
得该地区全体中小学生的近视率为
即该地区全体中小学生的近视率约为.
16.(24-25高一上·全国·课后作业)表1是某两名篮球运动员在中国男子篮球职业联赛(CBA)某个赛季的得分情况统计.
表1
场均得分
总得分
投篮命中率
三分球命中率
罚球命中率
场均时间
参赛场次
运动员甲
33.9
1016
49.7%
41.1%
86%
30.5
30
运动员乙
25.1
752
46.3%
34.4%
80.9%
36.2
30
根据这些数据分析两名运动员的得分水平.
【答案】运动员甲的各项命中率较高.
【分析】
由表格纵向比较每一组数据即可得解.
【详解】
由上面的数据可以看出,两名运动员的参赛场次相同,每场出场平均时间甲少于乙;甲的场均得分和总得分均高于乙.
从投篮命中率、三分球命中率和罚球命中率来看,甲均高于乙,可以认为运动员甲的各项命中率较高.
17.(22-23高一·全国·随堂练习)同时抛掷两枚均匀的骰子,观察并记录两枚骰子掷出的点数之和.
(1)两枚骰子掷出的点数之和有多少种可能?
(2)重复抛掷两枚骰子次,根据试验结果,分别估计“掷出的点数之和为”,“掷出的点数之和为”,“掷出的点数之和为”的概率;
(3)汇总全班同学的数据,得到至少次试验结果,用上述结果对上述概率重新进行估计;
(4)为了对上述事件的概率给出比较好的估计,你需要怎么做?
(5)你认为“掷出的点数之和为”,“掷出的点数之和为”,“掷出的点数之和为”的概率相等吗?
【答案】(1)有,,,,,,,,,,共种可能
(2)分别约为,,
(3)分别约为,,,且比第(2)问结果更加接近,,
(4)可增加重复试验的次数
(5)不相等
【分析】动手试验,观察、记录数据,根据题意进行计算,由频率估计出相应概率,依次解答即可.
【详解】(1)同时抛掷两枚均匀的骰子,经过观察、记录,两枚骰子掷出的点数之和有,,,,,,,,,,,共有种可能.
实际上,由古典概型知识,抛掷两枚均匀的骰子,用有序数对将可能出现的点数表示为:
,,,,,,
,,,,,,
,,,,,,
,,,,,,
,,,,,,
,,,,,,共种可能,
并可由此求得两枚骰子掷出的点数之和有,,,,,,,,,,,共有种可能.
(2)重复抛掷两枚骰子次,分别观察、记录,
记“掷出的点数之和为”,“掷出的点数之和为”,“掷出的点数之和为”的频数分别为,,,(不同同学得到的结果可能会不一样).
由此可以分别求出“掷出的点数之和为”,“掷出的点数之和为”,“掷出的点数之和为”的频率分别为(),(),(),(不同同学得到的结果可能会不一样).
由频率估计概率,“掷出的点数之和为”,“掷出的点数之和为”,“掷出的点数之和为”的概率分别约为(),(),(),(不同同学得到的结果可能会不一样).
实际上,由古典概型知识可以求得,
“掷出的点数之和为”有,,共种可能,概率为,故,
“掷出的点数之和为”有,,,,,共种可能,概率为,故,
“掷出的点数之和为”有,,共种可能,概率为,故.
(3)汇总全班同学的数据,对“掷出的点数之和为”,“掷出的点数之和为”,“掷出的点数之和为”进行估计,所得结果会更加接近,,(随着重复试验次数的增加,频率逐渐稳定于概率).
(4)为了对上述事件的概率给出比较好的估计,可以增加重复试验的次数,也可以采用计算机模拟试验的方法实现.
(5)由试验结果可知,“掷出的点数之和为”,“掷出的点数之和为”,“掷出的点数之和为”的概率不相等.
实际上,可以由第(2)问中古典概型计算结果进行确认.
18.(22-23高一下·河南商丘·期末)某射击运动员在一次射击训练中共射击10次,这10次命中的环数分别为8,7,9,9,10,6,8,8,7,8.
(1)求这名运动员10次射击成绩的方差;
(2)若以这10次命中环数的频率来估计这名运动员命中环数的概率,求该运动员射击一次时:
(i)命中9环或者10环的概率;
(ii)至少命中7环的概率.
【答案】(1)1.2
(2)(i);(ii)
【分析】(1)由方差的计算公式即可求解,
(2)根据互斥事件的概率加法公式即可求解,或者利用对立事件的概率求解.
【详解】(1)平均数,
方差
(2)设该运动员射击一次时,“命中7环”,“命中8环”,“命中9环”,“命中10环”,用频率估计概率,则,,,
(i)若“命中9环或者10环”,则;
(ii)解法1:若“至少命中7环”,则
解法2:若“至少命中7环”,“命中不超过6环”,则,
所以
19.(21-22高一上·全国·课后作业)某次高三年级模拟考试中,数学试卷有一道满分10分的选做题,学生可以从A,B两道题目中任选一题作答.某校有900名高三学生参加了本次考试,为了了解该校学生解答该选做题的得分情况,为下一步教学作参考依据,计划从900名考生的选做题成绩中随机抽取一个容量为10的样本.现采用分层抽样,按照学生选择A题目或B题目将成绩分为两层.已知该校高三学生有540人选做A题目,有360人选做B题目,选取的样本中,A题目的成绩平均数为5,方差为2,B题目的成绩平均数为5.5,方差为0.25.
(1)用样本估计该校这900名考生选做题得分的平均数与方差;
(2)本选做题阅卷分值都为整数,且选取的样本中,A题目成绩的中位数和B题目成绩的中位数都是5.5.从样本中随机选取两个大于样本平均值的数据做进一步调查,求取到的两个成绩来自不同题目的概率.
【答案】(1)平均数为5.2,方差为1.36
(2)0.6
【分析】(1)根据已知及平均数求法求样本平均数,应用方差公式求样本方差;
(2)应用列举法求古典概率的概率.
【详解】(1)由题意,按照分层随机抽样的方法抽出的样本中,
A题目的成绩有6个,按分值降序分别记为,
B题目的成绩有4个,按分值降序分别记为,
记样本的平均数为,样本的方差为,
由题意知:,
,
,
所以
所以估计该校900名考生选做题得分的平均数为5.2,方差为1.36.
(2)由题意,样本中A题目的成绩大于样本平均值的成绩有3个,设为,
B题目的成绩大于样本平均值的成绩有2个,设为.
从样本中随机选取两个大于样本平均值的数据共有10种取法,为、、、、、、、、、,
其中取到的两个成绩来自不同题目的取法共有6种,为、、、、、,
记“从样本中随机选取两个大于样本平均值的数据,取到的两个成绩来自不同题目”为事件A,
则.
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