内容正文:
专题12 概率统计(新题速递,28题)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(2024·上海徐汇·一模)一个不透明的盒子中装有若干个红球和5个黑球,这些球除颜色外均相同.每次将球充分搅匀后,任意摸出1个球记下颜色后再放回盒子.经过重复摸球足够多次试验后发现,摸到黑球的频率稳定在0.1左右,则据此估计盒子中红球的个数约为( )
A.40个 B.45个 C.50个 D.55个
【答案】B
【分析】因为重复摸球次数足够多,所以将频率视为概率,应用古典概型概率的计算公式计算即可.
【详解】设红球个数为,
由题意可得:,解得:.
故选:B
2.(2024·上海杨浦·一模)如果是独立事件,分别是的对立事件,那么以下等式不一定成立的是( ).
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】根据相互独立事件的定义以及性质,即可结合选项逐一求解.
【详解】对于A,由于是独立事件,故,A正确,
对于B,由于是独立事件,则也是相互独立事件,故,B正确,
对于C,,故由于不一定为0,故C错误,
对于D, 由于是独立事件,则也是相互独立事件,,D正确,
故选:C
3.(24-25高三上·上海黄浦·期末)掷一颗质地均匀的骰子,观察朝上面的点数.设事件:点数是奇数,事件:点数是偶数,事件:点数是3的倍数,事件:点数是4.下列每对事件中,不是互斥事件的为( )
A.与 B.与 C.与 D.与
【答案】B
【分析】根据条件,利用互斥事件的定义,对各个选项逐一分析判断,即可求解.
【详解】对于选项A,因为事件和事件不能同时发生,所以与互斥,故选项A错误,
对于选项B,当朝上面的点数为时,与同时发生,即与不是互斥事件,所以选项B正确,
对于选项C,因为事件和事件不能同时发生,所以与互斥,故选项C错误,
对于选项D,因为事件和事件不能同时发生,所以与互斥,故选项D错误,
故选:B.
4.(24-25高三上·上海松江·期末)抛掷三枚硬币,若记“出现三个正面”、“两个正面一个反面”和“两个反面一个正面”分别为事件A、B和C,则下列说法错误的是( )
A.事件A、B和C两两互斥 B.
C.事件A与事件是对立事件 D.事件与相互独立
【答案】C
【分析】利用互斥事件的定义判断A,;利用互斥事件概率加法公式求解判断B;利用对立事件的定义判断C;利用相互独立事件判断D.
【详解】抛掷三枚硬币,样本空间(正,正,正),(正,正,反),(正,反,正),(反,正,正),
(正,反,反),(反,正,反),(反,反,正),(反,反,反),共8个样本点,
事件(正,正,正),(正,正,反),(正,反,正),(反,正,正),(正,反,反),(反,正,反),(反,反,正),
对于A,事件中任何两个事件都不能同时发生,事件两两互斥,A正确;
对于B,,B正确;
对于C,事件与可以同时不发生,事件A与事件不是对立事件,C错误;
对于D,,,
,则事件,相互独立,D正确.
故选:C
5.(2024·上海虹口·一模)已知事件和事件满足,则下列说法正确的是( ).
A.事件和事件独立 B.事件和事件互斥
C.事件和事件对立 D.事件和事件互斥
【答案】B
【分析】根据互斥事件、相互独立事件的定义判断即可.
【详解】因为事件和事件满足,则一定可以得到事件和事件互斥,但不一定对立,故B正确,C错误;
因为,当,不为时,事件和事件不独立,故A错误;
抛掷一枚骰子,记出现点为事件,出现点为事件,
则,,显然事件和事件不互斥,故D错误.
故选:B
6.(24-25高三上·上海浦东新·期末)对一组数据3,3,3,1,1,5,5,2,4,若任意去掉其中一个数据,剩余数据的统计量一定会发生变化的为( )
A.中位数 B.众数 C.平均数 D.方差
【答案】D
【分析】求出给定数据组的中位数、众数、平均数,举例说明判断ABC;利用数据的波动大小判断D.
【详解】数据由小到大排列为:1,1,2,3,3,3,4,5,5,其中位数、众数、平均数都为3,
去掉数据1,剩余数据的中位数、众数都不变;去掉数据3,剩余数据的平均数不变,ABC不是;
若任意去掉其中一个数据,剩余数据的波动性发生变化,方差一定发生变化,D是.
故选:D
7.(2024·上海嘉定·一模)假定生男生女是等可能的,设事件:一个家庭中既有男孩又有女孩;事件家庭中最多有一个女孩.针对下列两种情形:①家庭中有2个小孩;②家庭中有3个小孩,下面说法正确是( ).
A.①中事件与事件相互独立、②中的事件与事件相互独立
B.①中事件与事件不相互独立、②中的事件与事件相互独立
C.①中事件与事件相互独立、②中的事件与事件不相互独立
D.①中事件与事件不相互独立、②中的事件与事件不相互独立
【答案】B
【分析】分别写出①②对应的样本空间,再利用相互独立事件计算判断.
【详解】若家庭中有两个小孩,样本空间为(男,男),(男,女),(女,男),(女,女),共4种情况,
(男,女),(女,男)(男,男),(男,女),(女,男)(男,女),(女,男),
则,,,事件与事件不相互独立,AC错误;
若家庭中有三个小孩,样本空间为(男,男,男),(男,男,女),(男,女,男),(女,男,男),
(男,女,女),(女,男,女),(女,女,男),(女,女,女),共8种情况,
(男,男,女),(男,女,男),(女,男,男),(男,女,女),(女,男,女),(女,女,男),
(男,男,男),(男,男,女),(男,女,男),(女,男,男),(男,男,女),(男,女,男),(女,男,男),
,,,事件与事件相互独立,B正确,D错误.
故选:B
二、填空题
8.(24-25高三上·上海黄浦·期末)从A校高一年级学生中抽取66名学生测量他们的身高,其中最大值为184cm,最小值152cm,绘制身高频率分布直方图,若组距为3,且第一组下限为151.5,则组数为 .
【答案】11
【分析】根据组距即可求解.
【详解】第一组下限为151.5,组距为3,所以,
故第11组的下限为181.5,因此组数为11,
故答案为:11
9.(2024·上海徐汇·一模)某景点对30天内每天的游客人数(单位:万人)进行统计,得到样本的茎叶图(如图所示),则该样本的第75百分位数是 .
【答案】51
【分析】根据百分位数的定义求解即可.
【详解】因为,
所以该样本的第75百分位数是按照从小到大的顺序排列的第个数,即为.
故答案为:.
10.(2024·上海长宁·一模)投掷两枚质地均匀的骰子,观察掷得的点数,则掷得的点数之和为7的概率是 .
【答案】
【分析】由题可得投掷两枚质地均匀的骰子所对应点数的总情况数,然后可得掷得的点数之和为7的情况数,据此可得答案.
【详解】一枚骰子的点数有6种情况,则两枚骰子点数所对应总情况为36种.
又注意到点数之和为7的情况有:1,6;6,1;2,5;5,2;3,4;4,3共6种,
则掷得的点数之和为7的概率是.
故答案为:
11.(24-25高三上·上海金山·期末)抛掷一枚质地均匀的硬币n次(其中n为大于等于2的整数),设事件A:n次中既有正面朝上又有反面朝上,事件B:n次中至多有一次正面朝上,若事件A与事件B是独立的,则n的值为 .
【答案】3
【分析】通过古典概率的计算公式计算,,由独立得,解方程即可.
【详解】由题意可知:,,,
因为独立,所以,
即,结合均随n的增大而增大,
故.
故答案为:
12.(2024·上海宝山·一模)某运动员在某次男子米气手枪射击比赛中的得分数据(单位:环)为:,,,,,,,,,,,,则这组数据的第百分位数为 .
【答案】/
【分析】将数据从小到大排序,再根据百分位数的概念求解即可.
【详解】分数据从小到大为:,,,,,,,,,,,,
共个数,则,
所以这组数据的第百分位数为.
故答案为:.
13.(2024·上海杨浦·一模)某次杨浦区高三质量调研数学试卷中的填空题第八题,答对得5分,答错或不答得0分,全区共4000人参加调研,该题的答题正确率是,则该次调研中全区同学该题得分的方差为 .
【答案】6
【分析】根据平均数和方差的定义计算求解即可.
【详解】同全区同学中答对的人数为人,答错或不答的人数为人,
所以全区同学该题得分的平均数为分,
则全区同学该题得分的方差为.
故答案为:6.
14.(2024·上海长宁·一模)设O为坐标原点,从集合中任取两个不同的元素x、y,组成A、B两点的坐标,则的概率为 .
【答案】
【分析】设与直线的交点为,由面积关系可得,列表,结合古典概型运算求解.
【详解】设与直线的交点为,由题意知A,B关于对称,
可知为线段的中点,且,则,
可得,,
则,即,
列表可得:
xy
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
╱
3
8
15
24
35
48
63
80
2
3
╱
5
12
21
32
45
60
77
3
8
5
╱
7
16
27
40
55
72
4
15
12
7
╱
9
20
33
48
65
5
24
21
16
9
╱
11
24
39
56
6
35
32
27
20
11
╱
13
28
45
7
48
45
40
33
24
13
╱
15
32
8
63
60
55
48
39
28
15
╱
17
9
80
77
72
65
56
45
32
17
╱
设样本空间为,为事件A,
可得,
所以所求概率为.
故答案为:.
15.(2024·上海崇明·一模)已知函数的定义域,值域,则函数为增函数的概率是 .
【答案】
【分析】求出所有函数的个数,再求出增函数的个数,利用古典概型的概率公式可求对应的概率.
【详解】若函数的定义域为,值域为,
则不同的函数的个数为,
其中增函数共有3个:
(1);
(2);
(3);
故所求概率为,
故答案为:.
三、解答题
16.(2024·上海徐汇·一模)某企业招聘员工,指定“英语听说”、“信息技术”、“逻辑推理”作为三门考试课程,有两种考试方案.
方案一:参加三门课程的考试,至少有两门及格为通过;
方案二:在三门课程中,随机选取两门,并参加这两门课程的考试,两门都及格为通过.
假设某应聘者参加三门指定课程考试及格的概率分别是.,且三门课程考试是否及格相互之间没有影响.
(1)分别求该应聘者选方案一考试通过的概率和选方案二考试通过的概率;
(2)试比较该应聘者在上述两种方案下考试通过的概率的大小,并说明理由.
【答案】(1);
(2),理由见解析
【分析】(1)记该应聘者对三门指定课程考试及格的事件分别为,方案一即可表示为,方案二先考虑随机选取两门的概率为,再计算这两门都及格的概率即可.
(2)为了比较概率大小,可作差与比较即可.
【详解】(1)记该应聘者对三门指定课程考试及格的事件分别为,
则.
应聘者选方案一考试通过的概率
应聘者选方案二考试通过的概率
(2)
,
因为,所以,即.
故,即选方案一,该应聘者考试通过的概率较大.
17.(24-25高三上·上海松江·期末)某日用品按行业质量标准分成五个等级,等级系数依次为1、2、3、4、5,现从一批该日用品中随机抽取20件,对其等级系数进行统计分析,得到频率分布表如下:
1
2
3
4
5
(1)若所抽取的20件日用品中,等级系数为4的恰有3件,等级系数为5的恰有2件,求a、b、c的值;
(2)在(1)的条件下,将等级系数为4的3件日用品记为、、,等级系数为5的2件日用品记为、,现从、、、、这5件日用品中任取两件(假定每件日用品被取出的可能性相同),写出所有可能的结果,并求这两件日用品的等级系数恰好相等的概率.
【答案】(1),,
(2)所有可能的结果详见解析;概率为.
【分析】(1)根据频率和频数的关系可求的值,根据频率和为可求的值.
(2)用列举法写出所有的可能性,再结合古典概型公式求解即可.
【详解】(1)因为等级系数为4的恰有3件,所以;
等级系数为5的恰有2件,所以;
因为,所以.
故,,.
(2)从、、、、这5件日用品中任取两件,所有可能得结果有:
,,,,,,,,,共10种情况.
这两件日用品的等级系数恰好相等的结果有:,,,,共4个.
因为每种结果出现的可能性相同,所以这两件日用品的等级系数恰好相等的概率为:.
18.(24-25高三上·上海金山·期末)某高中举行了一次知识竞赛.为了了解本次竞赛成绩情况,从中抽取了部分学生的成绩作为样本进行统计.将成绩进行整理后,依次分为五组(),其中第1组的频率为第2组和第4组频率的等比中项.请根据下面的频率分布直方图(如图所示)解决下列问题:
(1)求a、b的值;
(2)从样本数据在两个小组内的学生中,用分层抽样的方法抽取7名学生,再从这7名学生中随机选出2人,求选出的两人恰好来自不同小组的概率;
(3)某老师在此次竞赛成绩中抽取了10名学生的分数:已知这10个分数的平均数,方差,若剔除其中的95和81两个分数,求剩余8个分数的平均数与方差.
【答案】(1),;
(2);
(3)平均数为88,方差为19.
【分析】(1)根据频率直方图,应用频率和为1及等比中项性质列方程求参数;
(2)根据分层抽样的等比例性质有来自的分别为2人、5人,结合组合数及古典概型的概率求法求概率;
(3)由平均数、方差公式求剔除数据后的平均数和方差.
【详解】(1)由题设,且,
所以且,故,
所以,.
(2)由题图知:在两个小组内的学生人数比为,
所以抽取7名学生中,来自的分别为2人、5人,
随机选出2人,两人恰好来自不同小组的概率.
(3)由题设得,,
假设剔除的两个为,则平均值为,
此时方差为.
19.(2024·上海杨浦·一模)为加强学生睡眠监测督导,学校对高中三个年级学生的日均睡眠时间进行调查.根据分层随机抽样法,学校在高一、高二和高三年级中共抽取了100名学生的日均睡眠时间作为样本,其中高一35人,高二33人.已知该校高三年级一共512人.
(1)学校高中三个年级一共有多少个学生?
(2)若抽取100名学生的样本极差为2,数据如下表所示(其中是正整数)
日均睡眠时间(小时)
8.5
9
9.5
10
学生数量
32
13
11
4
求该样本的第40百分位数.
(3)从这100名学生的样本中随机抽取三个学生的日均睡眠时间,求其中至少有1个数据来自高三学生的概率.
【答案】(1)1600
(2)
(3)
【分析】根据分层抽样,按比例抽取即可得到答案.
根据极差可得,再结合学生总数量为100,可求出,再根据求第百分位数的方法即可求得.
根据古典概型的概率计算,如果一次实验中可能出现的结果有个,而且所有结果出现的可能性都相等,如果某个事件包含的结果有个,那么事件的概率为,即可解得.
【详解】(1)设学校高中三个年级一共有个学生,
因为采用分层抽样法抽取一个容量为100的样本,
在高一年级抽取了35人,高二年级抽取了33人,
所以高三抽取的人数为:人,
又因为高三年级一共512人,所以有:,解得.
所以学校高中三个年级一共有1600个学生.
(2)因为抽取100名学生的样本极差为2,所以
又因为,所以样本的第40百分位数为:
(3)因为100名学生的样本中随机抽取三个学生的总情况数为:
其中至少有1个数据来自高三学生的情况为:
所以至少有1个数据来自高三学生的概率为:
20.(24-25高三上·上海浦东新·期末)申辉中学为期两周的高一、高二年级校园篮球赛告一段落.高一小、高二小分别荣获了高一年级和高二年级比赛的年级MVP(最有价值球员).以下是他们在各自8场比赛的二分球和三分球出手次数及其命中率.
二分球出手
二分球命中率
三分球出手
三分球命中率
小
100次
100次
小
190次
10次
现以两人的总投篮命中率(二分球+三分球)较高者评为校(总投篮命中率总命中次数÷总出手次数)
(1)小认为,目测小的二分球命中率和三分球命中率均高于小,此次必定能评为校,试通过计算判断小的想法是否准确?
(2)小是游戏爱好者,设置了一款由游戏人物小、小轮流投篮对战游戏,游戏规则如下:①游戏中小的命中率始终为0.4,小的命中率始终为0.3,②游戏中投篮总次数最多为次,且同一个游戏人物不允许连续技篮.③游戏中若投篮命中,则游戏结束,投中者获得胜利;若直至第次投篮都没有命中,则规定第二次投篮者获胜.若每次游戏对战前必须设置“第一次投篮人物”和“”的值,请解答以下两个问题.
(ⅰ)若小第一次投篮,请证明小获胜概率大;
(ⅱ)若小第一次投篮,试问谁的获胜概率大?并说明理由.
【答案】(1)不正确
(2)(ⅰ)证明见解析,(ⅱ)答案见解析,理由见解析;
【分析】(1)直接计算命中率即可判断;
(2)(ⅰ)由独立事件乘法公式及互斥事件加法公式即可求证;(ⅱ)由独立事件乘法公式及互斥事件加法公式,结合指数函数单调性即可判断.
【详解】(1)由题意小总出手200次,命中120次,命中率为:,
小总出手200次,命中136次,命中率为,
故小获校,所以小的想法不正确;
(2)(ⅰ)证明:若第一次投篮人物为小,,
小获胜的概率为,小获胜的概率为,
则,
所以若小第一次投篮,小获胜概率大,
(ⅱ)若第一次投篮人物为小,,
小获胜的概率为,小获胜的概率为,
则
,
其中
由指数函数的单调性可知:随着的增大而增大,
计算可得:,
所以当也就是时,,
当也就是时,,
综上:若小第一次投篮,时,小获胜概率大,
时,小获胜概率大.
21.(24-25高三上·上海黄浦·期末)A校高一年级共有学生330名,为了解该校高一年级学生的身高情况,学校采用分层随机抽样的方法抽取66名学生,其中女生32名,男生34名,测量他们的身高.
(1)该校高一学生中男、女生各有多少名?
(2)若从这66名学生中随机抽取两名,求这两名都是男生的概率;
(3)在32名女生身高的数据中,其中一个数据记录有误,错将165cm记录为156cm,由错误数据求得这32个数据的平均数为161cm,方差为23.6875,求原始数据的平均数及方差.(平均数结果保留精确值,方差结果精确到0.01)
【答案】(1)男、女生各有名
(2)
(3)
【分析】(1)根据抽样比即可计算出男女生人数;
(2)利用古典概型计算公式可得结果;
(3)根据方差定义,利用方差的计算公式进行整体代换即可计算出结果.
【详解】(1)根据题意可知,抽样比为,
所以该校高一学生中男生有名,
女生有名;
(2)从这66名学生中随机抽取两名共有种,
两名都是男生的抽法共有种,
所以这两名都是男生的概率为
(3)根据题意可设正确的31个数据为,
易知,可得;
所以原始数据平均值为;
由方差定义可得,
因此,可得;
原始数据的方差为
即原始数据的方差为.
22.(2024·上海奉贤·一模)某芯片代工厂生产甲、乙两种型号的芯片,为了解芯片的某项指标,从这两种芯片中各抽取100件进行检测,获得该项指标的频率分布直方图,如图所示:
假设数据在组内均匀分布,以样本估计总体,以事件发生的频率作为相应事件发生的概率.
(1)求频率分布直方图中x的值并估计乙型芯片该项指标的平均值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表);
(2)已知甲型芯片指标在为航天级芯片,乙型芯片指标在为航天为航天级芯片.现分别采用分层抽样的方式,从甲型芯片指标在内取2件,乙型芯片指标在内取4件,再从这6件中任取2件,求至少有一件为航天级芯片的概率.
【答案】(1),.
(2).
【分析】(1)由频率和为1求出得值,根据平均数公式求出平均值.
(2)根据条件列举样本容量和样本点的方法,列式求解.
【详解】(1)由题意得,解得.
由频率分布直方图得乙型芯片该项指标的平均值:
.
(2)根据分层抽样得,来自甲型芯片指标在和的各1件,分别记为和,
来自甲型芯片指标在和分别为3件和1件,分别记为,,和,
从中任取2件,样本空间可记为,,,,,,
,,,,,,,,共15个,
记事件:至少有一件为航天级芯片,则,,,,,
,,,共9个,
所以.
23.(2024·上海长宁·一模)2024年第七届中国国际进口博览会(简称进博会)于11月5日至10日在上海国家会展中心举行.为了解进博会参会者的年龄结构,某机构随机抽取了年龄在15-75岁之间的200名参会者进行调查,并按年龄绘制了频率分布直方图,分组区间为.把年龄落在区间内的人称为“青年人”,把年龄落在区间内的人称为“中年人”,把年龄落在内的人称为“老年人”.
(1)求所抽取的“青年人”的人数;
(2)以分层抽样的方式从“青年人”“中年人”“老年人”中抽取10名参会者做进一步访谈,发现其中女性共4人,这4人中有3人是“中年人”.再用抽签法从所抽取的10名参会者中任选2人.
①简述如何采用抽签法任选2人;
②设事件A:2人均为“中年人”,事件B:2人中至少有1人为男性,判断事件A与事件B是否独立,并说明理由.
【答案】(1)80
(2)①答案见解析;②事件A与事件B不独立,理由见解析
【分析】(1)根据频率分布直方图求得的值,然后求得“青年人”人数占比,从而可得“青年人”人数;
(2)①利用简单随机抽样设计抽签法任选2人即可;②根据独立事件判断公式,结合超几何分布概率问题求解,从而可得结论.
【详解】(1)由频率分布直方图可得,解得:,
又“青年人”占比为,
所以所抽取的“青年人”人数为人;
(2)①先将10名参会者进行编号:1、2、、10,并将10个号码写在完全相同的纸片上,
放入某容器中充分混合均匀,再取出2张,2张纸片上所对应的参会者就是要选取的人,
②“青年人”“中年人”“老年人”的人数之比为,
所以10人中“中年人”共有5人,
2人均为“中年人”的概率,
2人中至少有1人为男性的概率,
2人均为“中年人”且至少有1人为男性的概率,
因为,所以事件A与事件B不独立.
24.(2024·上海崇明·一模)王老师将全班40名学生的高一数学期中考试(满分100分)成绩分成5组,绘制成如图所示的频率分布直方图,现将记作第一组,、、、分别记作第二、三、四、五组.已知第一组、第二组的频率之和为0.3,第一组和第五组的频率相同.
(1)估计此次考试成绩的平均值(同一组数据用该组数据的中点值代替);
(2)王老师将测试成绩在和内的试卷进行分析,再从中选2人的试卷进行优秀答卷展示,求被选中进行优秀答卷展示的这2人的测试成绩至少1个在内的概率;
(3)已知第二组考生成绩的平均数和方差分别为65和40,第四组考生成绩的平均数和方差分别为83和70,据此计算第二组和第四组所有学生成绩的方差.
【答案】(1)74.5
(2)
(3)
【分析】(1)根据频率之和为1可求的值,根据组中值可求平均数;
(2)根据对立事件可求2人的测试成绩至少1个在内的概率;
(3)根据分层方差和总体方差的关系式可求第二组和第四组所有学生成绩的方差.
【详解】(1)由题意得,解得
所以平均数等于
(2)由题意,内有8人,内有2人,
所以被选中进行优秀答卷展示的这2人的测试成绩至少1个在内的概率为.
(3)设第二组、第四组的平均数与方差分别为,
由题意,第二组、第四组分别有10人和8人,
所以成绩在第二组、第四组的平均数
成绩在第二组、第四组的方差
故估计成绩在第二组、第四组的方差是.
25.(2024·上海虹口·一模)2024年法国奥运会落下帷幕.某平台为了解观众对本次奥运会的满意度,随机调查了本市1000名观众,得到他们对本届奥运会的满意度评分(满分100分),平台将评分分为共5层,绘制成频率分布直方图(如图1所示).并在这些评分中以分层抽样的方式从这5层中再抽取了共20名观众的评分,绘制成茎叶图,但由于某种原因茎叶图受到了污损,可见部分信息如图2所示.
(1)求图2中这20名观众的满意度评分的第35百分位数;
(2)若从图2中的20名观众中再任选取3人做深度采访,求其中至少有1名观众的评分大于等于90分的概率;
(3)已知这1000名观众的评分位于上的均值为67,方差为64.7,位于上的均值为73,方差为134.6,求这1000名观众的评分位于上的均值与方差.
【答案】(1)
(2)
(3)这1000名观众的评分位于上的均值与方差分别为,.
【分析】(1)根据百分位数的定义求解即可;
(2)先求出的人数,利用对立事件结合古典概型求解即可;
(3)根据题意利用分层抽样的平均数和方差公式运算求解.
【详解】(1)∵,
∴第35百分位数为第两个数的平方数
(2)由图1可知,图2中有2人,
所以从图2中的20名观众中再任选取3人做深度采访,求其中至少有1名观众的评分大于等于90分设为事件,
所以.
(3)由题意可知:落在的频率为,落在的频率为,
因为这1000名观众的评分位于上的均值为67,方差为64.7,
位于上的均值为73,方差为134.6,
所以,
设这1000名观众的评分位于上的均值与方差分别为,
所以,解得:,
,
解得:.
这1000名观众的评分位于上的均值与方差分别为,.
26.(2024·上海青浦·一模)第七届中国国际进口博览会于 2024 年 11 月 5 日至 10 日在上海举办,某公司生产的 、 三款产品在博览会上亮相,每一种产品均有普通装和精品装两种款式,该公司每天产量如下表: (单位:个)
产品
产品
产品
普通装
180
400
精品装
300
420
600
现采用分层抽样的方法在某一天生产的产品中抽取 100 个,其中 款产品有30 个.
(1)求 的值;
(2)用分层抽样的方法在 款产品中抽取一个容量为5的样本,从样本中任取 2 个产品,求其中至少有一个精品装产品的概率;
(3)对抽取到的 款产品样本中某种指标进行统计,普通装产品的平均数为10,方差为2, 精品装产品的平均数为12,方差为1.8,试估计这天生产的 款产品的某种指标的总体方差 (精确到 0.01 ).
【答案】(1)100;
(2);
(3).
【分析】(1)由分层随机抽样的抽样比直接计算即可;
(2)由古典概型结合组合数公式即可求解;
(3)根据分层抽样总体的方差公式求解即可.
【详解】(1)由题意可知,该工厂一天所生产的产品数为
现采用分层抽样的方法在这一天生产的产品中抽取100个,其中B款产品有30个,
则,解得.
(2)设所抽取的样本中有个精品装产品,则,解得
所以容量为5的样本中,有3个精品装产品,2个普通装产品.
因此从样本中任取 2 个产品,至少有1个精品装产品的概率为
(3)由题意,某项指标总体的平均数为,
所以由分层抽样的总体方差公式可得
27.(2024·上海嘉定·一模)在一场盛大的电竞比赛中,有两支实力强劲的队伍甲和乙进行对决.比赛采用5局3胜制,最终的胜者将赢得10万元奖金,比赛过程中,每局比赛双方获胜的概率相互独立且甲队每局获胜概率为0.4,乙队每局获胜概率为0.6.比赛开始后,甲队先连胜两局,此时,主办方记录了两队队员在这两局比赛中的一些数据.甲队队员的击杀数(单位:个)数据如下:;乙队队员的击杀数(单位:个)数据如下:然而此时比赛场地突发技术故障,比赛不得不中止.请回答以下问题:
(1)根据目前情况(甲队已连胜两局),写出甲、乙两队“采用5局3胜制”的比赛结果的样本空间;
(2)根据所给数据,绘制甲、乙两队队员的击杀数分布的茎叶图;
(3)在目前情况下(甲队已连胜两局),估算甲乙两队获胜概率,并据此分配10万元奖金.
【答案】(1);
(2)茎叶图见解析;
(3)甲乙获胜的概率分别为,奖金分别为万元和万元.
【分析】(1)根据给定条件,写出比赛结果的样本空间.
(2)绘制击杀数分布的茎叶图.
(3)利用相互独立事件的概率及对立事件的概率估计概率,再按概率分配奖金.
【详解】(1)用表示甲队在第局获胜,则表示乙队第局获胜,
所以所求样本空间.
(2)甲、乙两队队员的击杀数分布的茎叶图,如图,
(3)乙队获胜的事件为,则,,
因此甲队获胜的概率为,
由此分配10万元奖金,甲队分得(万元),乙队分得万元.
28.(2024·上海宝山·一模)甲乙两人轮流掷质地均匀的骰子,每人每次掷两颗.
(1)甲掷一次,求两颗骰子点数不同的概率;
(2)甲乙各掷一次,求甲的点数和恰好比乙的点数和大的概率;
(3)若第一次掷出点数之和大于的人为胜者,同时比赛结束;否则,由另一人继续投掷,直到比赛结束. 例如,甲乙先后轮流掷出的点数之和为:、、、,此时乙为胜者. 设甲先投掷,求甲最终获胜的概率.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)计算两颗骰子点数相等的概率即可得到两颗骰子点数不同的概率.
(2)设掷一次两颗骰子的点数和为,则,求出所对应的概率,再由相互独立事件及互斥事件的概率公式计算可得结果.
(3)由(2)可知掷两颗骰子点数和大于的概率为,分析可得甲第轮获胜的概率为,由无穷等比数列求和公式计算可得结果.
【详解】(1)甲掷一次,两颗骰子点数相等的概率为
所以两颗骰子点数不同的概率为.
(2)甲的点数和恰好比乙的点数和大点的情形如下表:
所以.
另解:设掷一次两颗骰子的点数和为,则.
则;
;
;
;
;
.
所以甲的点数和恰好比乙的点数和大7点的概率为
.
(3)由(2)可知掷两颗骰子点数和大于的概率为
.
若甲第一轮获胜,概率为;
若甲第二轮获胜,即第一轮投掷后两人的点数和都不大于,概率为;
若甲第三轮获胜,即前两轮投掷后两人的点数和都不大于,概率为;
由以上可得,若甲第轮获胜,即前轮投掷后两人的点数和都不大于,概率为;
于是,组成一个以为首项,为公比的无穷等比数列.
因为,
所以甲最终获胜的总概率为.
2
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专题12 概率统计(新题速递,28题)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(2024·上海徐汇·一模)一个不透明的盒子中装有若干个红球和5个黑球,这些球除颜色外均相同.每次将球充分搅匀后,任意摸出1个球记下颜色后再放回盒子.经过重复摸球足够多次试验后发现,摸到黑球的频率稳定在0.1左右,则据此估计盒子中红球的个数约为( )
A.40个 B.45个 C.50个 D.55个
2.(2024·上海杨浦·一模)如果是独立事件,分别是的对立事件,那么以下等式不一定成立的是( ).
A.
B.
C.
D.
3.(24-25高三上·上海黄浦·期末)掷一颗质地均匀的骰子,观察朝上面的点数.设事件:点数是奇数,事件:点数是偶数,事件:点数是3的倍数,事件:点数是4.下列每对事件中,不是互斥事件的为( )
A.与 B.与 C.与 D.与
4.(24-25高三上·上海松江·期末)抛掷三枚硬币,若记“出现三个正面”、“两个正面一个反面”和“两个反面一个正面”分别为事件A、B和C,则下列说法错误的是( )
A.事件A、B和C两两互斥 B.
C.事件A与事件是对立事件 D.事件与相互独立
5.(2024·上海虹口·一模)已知事件和事件满足,则下列说法正确的是( ).
A.事件和事件独立 B.事件和事件互斥
C.事件和事件对立 D.事件和事件互斥
6.(24-25高三上·上海浦东新·期末)对一组数据3,3,3,1,1,5,5,2,4,若任意去掉其中一个数据,剩余数据的统计量一定会发生变化的为( )
A.中位数 B.众数 C.平均数 D.方差
7.(2024·上海嘉定·一模)假定生男生女是等可能的,设事件:一个家庭中既有男孩又有女孩;事件家庭中最多有一个女孩.针对下列两种情形:①家庭中有2个小孩;②家庭中有3个小孩,下面说法正确是( ).
A.①中事件与事件相互独立、②中的事件与事件相互独立
B.①中事件与事件不相互独立、②中的事件与事件相互独立
C.①中事件与事件相互独立、②中的事件与事件不相互独立
D.①中事件与事件不相互独立、②中的事件与事件不相互独立
二、填空题
8.(24-25高三上·上海黄浦·期末)从A校高一年级学生中抽取66名学生测量他们的身高,其中最大值为184cm,最小值152cm,绘制身高频率分布直方图,若组距为3,且第一组下限为151.5,则组数为 .
9.(2024·上海徐汇·一模)某景点对30天内每天的游客人数(单位:万人)进行统计,得到样本的茎叶图(如图所示),则该样本的第75百分位数是 .
10.(2024·上海长宁·一模)投掷两枚质地均匀的骰子,观察掷得的点数,则掷得的点数之和为7的概率是 .
11.(24-25高三上·上海金山·期末)抛掷一枚质地均匀的硬币n次(其中n为大于等于2的整数),设事件A:n次中既有正面朝上又有反面朝上,事件B:n次中至多有一次正面朝上,若事件A与事件B是独立的,则n的值为 .
12.(2024·上海宝山·一模)某运动员在某次男子米气手枪射击比赛中的得分数据(单位:环)为:,,,,,,,,,,,,则这组数据的第百分位数为 .
13.(2024·上海杨浦·一模)某次杨浦区高三质量调研数学试卷中的填空题第八题,答对得5分,答错或不答得0分,全区共4000人参加调研,该题的答题正确率是,则该次调研中全区同学该题得分的方差为 .
14.(2024·上海长宁·一模)设O为坐标原点,从集合中任取两个不同的元素x、y,组成A、B两点的坐标,则的概率为 .
xy
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
╱
3
8
15
24
35
48
63
80
2
3
╱
5
12
21
32
45
60
77
3
8
5
╱
7
16
27
40
55
72
4
15
12
7
╱
9
20
33
48
65
5
24
21
16
9
╱
11
24
39
56
6
35
32
27
20
11
╱
13
28
45
7
48
45
40
33
24
13
╱
15
32
8
63
60
55
48
39
28
15
╱
17
9
80
77
72
65
56
45
32
17
╱
15.(2024·上海崇明·一模)已知函数的定义域,值域,则函数为增函数的概率是 .
三、解答题
16.(2024·上海徐汇·一模)某企业招聘员工,指定“英语听说”、“信息技术”、“逻辑推理”作为三门考试课程,有两种考试方案.
方案一:参加三门课程的考试,至少有两门及格为通过;
方案二:在三门课程中,随机选取两门,并参加这两门课程的考试,两门都及格为通过.
假设某应聘者参加三门指定课程考试及格的概率分别是.,且三门课程考试是否及格相互之间没有影响.
(1)分别求该应聘者选方案一考试通过的概率和选方案二考试通过的概率;
(2)试比较该应聘者在上述两种方案下考试通过的概率的大小,并说明理由.
17.(24-25高三上·上海松江·期末)某日用品按行业质量标准分成五个等级,等级系数依次为1、2、3、4、5,现从一批该日用品中随机抽取20件,对其等级系数进行统计分析,得到频率分布表如下:
1
2
3
4
5
(1)若所抽取的20件日用品中,等级系数为4的恰有3件,等级系数为5的恰有2件,求a、b、c的值;
(2)在(1)的条件下,将等级系数为4的3件日用品记为、、,等级系数为5的2件日用品记为、,现从、、、、这5件日用品中任取两件(假定每件日用品被取出的可能性相同),写出所有可能的结果,并求这两件日用品的等级系数恰好相等的概率.
18.(24-25高三上·上海金山·期末)某高中举行了一次知识竞赛.为了了解本次竞赛成绩情况,从中抽取了部分学生的成绩作为样本进行统计.将成绩进行整理后,依次分为五组(),其中第1组的频率为第2组和第4组频率的等比中项.请根据下面的频率分布直方图(如图所示)解决下列问题:
(1)求a、b的值;
(2)从样本数据在两个小组内的学生中,用分层抽样的方法抽取7名学生,再从这7名学生中随机选出2人,求选出的两人恰好来自不同小组的概率;
(3)某老师在此次竞赛成绩中抽取了10名学生的分数:已知这10个分数的平均数,方差,若剔除其中的95和81两个分数,求剩余8个分数的平均数与方差.
19.(2024·上海杨浦·一模)为加强学生睡眠监测督导,学校对高中三个年级学生的日均睡眠时间进行调查.根据分层随机抽样法,学校在高一、高二和高三年级中共抽取了100名学生的日均睡眠时间作为样本,其中高一35人,高二33人.已知该校高三年级一共512人.
(1)学校高中三个年级一共有多少个学生?
(2)若抽取100名学生的样本极差为2,数据如下表所示(其中是正整数)
日均睡眠时间(小时)
8.5
9
9.5
10
学生数量
32
13
11
4
求该样本的第40百分位数.
(3)从这100名学生的样本中随机抽取三个学生的日均睡眠时间,求其中至少有1个数据来自高三学生的概率.
20.(24-25高三上·上海浦东新·期末)申辉中学为期两周的高一、高二年级校园篮球赛告一段落.高一小、高二小分别荣获了高一年级和高二年级比赛的年级MVP(最有价值球员).以下是他们在各自8场比赛的二分球和三分球出手次数及其命中率.
二分球出手
二分球命中率
三分球出手
三分球命中率
小
100次
100次
小
190次
10次
现以两人的总投篮命中率(二分球+三分球)较高者评为校(总投篮命中率总命中次数÷总出手次数)
(1)小认为,目测小的二分球命中率和三分球命中率均高于小,此次必定能评为校,试通过计算判断小的想法是否准确?
(2)小是游戏爱好者,设置了一款由游戏人物小、小轮流投篮对战游戏,游戏规则如下:①游戏中小的命中率始终为0.4,小的命中率始终为0.3,②游戏中投篮总次数最多为次,且同一个游戏人物不允许连续技篮.③游戏中若投篮命中,则游戏结束,投中者获得胜利;若直至第次投篮都没有命中,则规定第二次投篮者获胜.若每次游戏对战前必须设置“第一次投篮人物”和“”的值,请解答以下两个问题.
(ⅰ)若小第一次投篮,请证明小获胜概率大;
(ⅱ)若小第一次投篮,试问谁的获胜概率大?并说明理由.
21.(24-25高三上·上海黄浦·期末)A校高一年级共有学生330名,为了解该校高一年级学生的身高情况,学校采用分层随机抽样的方法抽取66名学生,其中女生32名,男生34名,测量他们的身高.
(1)该校高一学生中男、女生各有多少名?
(2)若从这66名学生中随机抽取两名,求这两名都是男生的概率;
(3)在32名女生身高的数据中,其中一个数据记录有误,错将165cm记录为156cm,由错误数据求得这32个数据的平均数为161cm,方差为23.6875,求原始数据的平均数及方差.(平均数结果保留精确值,方差结果精确到0.01)
22.(2024·上海奉贤·一模)某芯片代工厂生产甲、乙两种型号的芯片,为了解芯片的某项指标,从这两种芯片中各抽取100件进行检测,获得该项指标的频率分布直方图,如图所示:
假设数据在组内均匀分布,以样本估计总体,以事件发生的频率作为相应事件发生的概率.
(1)求频率分布直方图中x的值并估计乙型芯片该项指标的平均值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表);
(2)已知甲型芯片指标在为航天级芯片,乙型芯片指标在为航天为航天级芯片.现分别采用分层抽样的方式,从甲型芯片指标在内取2件,乙型芯片指标在内取4件,再从这6件中任取2件,求至少有一件为航天级芯片的概率.
23.(2024·上海长宁·一模)2024年第七届中国国际进口博览会(简称进博会)于11月5日至10日在上海国家会展中心举行.为了解进博会参会者的年龄结构,某机构随机抽取了年龄在15-75岁之间的200名参会者进行调查,并按年龄绘制了频率分布直方图,分组区间为.把年龄落在区间内的人称为“青年人”,把年龄落在区间内的人称为“中年人”,把年龄落在内的人称为“老年人”.
(1)求所抽取的“青年人”的人数;
(2)以分层抽样的方式从“青年人”“中年人”“老年人”中抽取10名参会者做进一步访谈,发现其中女性共4人,这4人中有3人是“中年人”.再用抽签法从所抽取的10名参会者中任选2人.
①简述如何采用抽签法任选2人;
②设事件A:2人均为“中年人”,事件B:2人中至少有1人为男性,判断事件A与事件B是否独立,并说明理由.
24.(2024·上海崇明·一模)王老师将全班40名学生的高一数学期中考试(满分100分)成绩分成5组,绘制成如图所示的频率分布直方图,现将记作第一组,、、、分别记作第二、三、四、五组.已知第一组、第二组的频率之和为0.3,第一组和第五组的频率相同.
(1)估计此次考试成绩的平均值(同一组数据用该组数据的中点值代替);
(2)王老师将测试成绩在和内的试卷进行分析,再从中选2人的试卷进行优秀答卷展示,求被选中进行优秀答卷展示的这2人的测试成绩至少1个在内的概率;
(3)已知第二组考生成绩的平均数和方差分别为65和40,第四组考生成绩的平均数和方差分别为83和70,据此计算第二组和第四组所有学生成绩的方差.
25.(2024·上海虹口·一模)2024年法国奥运会落下帷幕.某平台为了解观众对本次奥运会的满意度,随机调查了本市1000名观众,得到他们对本届奥运会的满意度评分(满分100分),平台将评分分为共5层,绘制成频率分布直方图(如图1所示).并在这些评分中以分层抽样的方式从这5层中再抽取了共20名观众的评分,绘制成茎叶图,但由于某种原因茎叶图受到了污损,可见部分信息如图2所示.
(1)求图2中这20名观众的满意度评分的第35百分位数;
(2)若从图2中的20名观众中再任选取3人做深度采访,求其中至少有1名观众的评分大于等于90分的概率;
(3)已知这1000名观众的评分位于上的均值为67,方差为64.7,位于上的均值为73,方差为134.6,求这1000名观众的评分位于上的均值与方差.
26.(2024·上海青浦·一模)第七届中国国际进口博览会于 2024 年 11 月 5 日至 10 日在上海举办,某公司生产的 、 三款产品在博览会上亮相,每一种产品均有普通装和精品装两种款式,该公司每天产量如下表: (单位:个)
产品
产品
产品
普通装
180
400
精品装
300
420
600
现采用分层抽样的方法在某一天生产的产品中抽取 100 个,其中 款产品有30 个.
(1)求 的值;
(2)用分层抽样的方法在 款产品中抽取一个容量为5的样本,从样本中任取 2 个产品,求其中至少有一个精品装产品的概率;
(3)对抽取到的 款产品样本中某种指标进行统计,普通装产品的平均数为10,方差为2, 精品装产品的平均数为12,方差为1.8,试估计这天生产的 款产品的某种指标的总体方差 (精确到 0.01 ).
27.(2024·上海嘉定·一模)在一场盛大的电竞比赛中,有两支实力强劲的队伍甲和乙进行对决.比赛采用5局3胜制,最终的胜者将赢得10万元奖金,比赛过程中,每局比赛双方获胜的概率相互独立且甲队每局获胜概率为0.4,乙队每局获胜概率为0.6.比赛开始后,甲队先连胜两局,此时,主办方记录了两队队员在这两局比赛中的一些数据.甲队队员的击杀数(单位:个)数据如下:;乙队队员的击杀数(单位:个)数据如下:然而此时比赛场地突发技术故障,比赛不得不中止.请回答以下问题:
(1)根据目前情况(甲队已连胜两局),写出甲、乙两队“采用5局3胜制”的比赛结果的样本空间;
(2)根据所给数据,绘制甲、乙两队队员的击杀数分布的茎叶图;
(3)在目前情况下(甲队已连胜两局),估算甲乙两队获胜概率,并据此分配10万元奖金.
28.(2024·上海宝山·一模)甲乙两人轮流掷质地均匀的骰子,每人每次掷两颗.
(1)甲掷一次,求两颗骰子点数不同的概率;
(2)甲乙各掷一次,求甲的点数和恰好比乙的点数和大的概率;
(3)若第一次掷出点数之和大于的人为胜者,同时比赛结束;否则,由另一人继续投掷,直到比赛结束. 例如,甲乙先后轮流掷出的点数之和为:、、、,此时乙为胜者. 设甲先投掷,求甲最终获胜的概率.
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