内容正文:
专题四 概率与统计
微专题10 概率
命题点1 古典概率
1.(2024·贵州模拟)甲、乙、丙三名同学相互做传球训练,第一次由甲将球传出,每次传球时,传球者都等可能的将球传给另外两个人中的任何一个人,则4次传球后球在甲手中的概率为( )
A. B.
C. D.
解析 根据题意4次传球总的传球路线种数为24=16种,满足题意的有:甲-乙-甲-乙-甲、甲-乙-甲-丙-甲、甲-乙-丙-乙-甲、甲-丙-甲-乙-甲、甲-丙-甲-丙-甲、甲-丙-乙-丙-甲,共有6种,所以4次传球后球在甲手中的概率为=.故选C.
答案 C
2.(2024·广东梅州二模)某学校为参加辩论比赛,选出8名学生,其中3名男生和5名女生,为了更好备赛和作进一步选拔,现将这8名学生随机地平均分成两队进行试赛,那么两队中均有男生的概率是( )
A. B.
C. D.
解析 根据题意,从8人中选出4人,有C=70种选法,分2种情况讨论:
①选出的4人中有2名男生和2名女生,有C·C=30种选法,
②选出的4人中有1名男生和3名女生,有C·C=30种选法,则两队中均有男生的概率P==.故选D.
答案 D
3.(2024·安徽芜湖二模)从某工厂生产的零件中随机抽取11个,其尺寸值为43,45,45,45,49,50,50,51,51,53,57(单位:mm),现从这11个零件中任取3个,则3个零件的尺寸刚好为这11个零件尺寸的平均数、第六十百分位数、众数的概率为________.
解析 由题意知11个零件的平均数为=49,第六十百分位数的位置为11×60%=6.6,即取第7位数50,故第六十百分位数为50,由题可知众数为45,所以从这11个零件中取出3个零件共有C=165种情况,则3个数分别为平均数49、第六十百分位数50,众数45共有CCC=6种情况,所以其概率为=.
答案
古典概型的样本点个数的探究方法
(1)枚举法.(2)树状图法.(3)排列组合法.
提醒:当所求概率的事件较复杂时,可把其分解为若干个互斥事件的和求解.
命题点2 事件的独立性
(1)有6个大小相同的小球,其中1个黑色,2个蓝色,3个红色.采用放回方式从中随机取2次球,每次取1个球,事件甲为“第一次取红球”,事件乙为“第二次取蓝球”,事件丙为“两次取出不同颜色的球”,事件丁为“两次取出相同颜色的球”,则( )
A.甲与乙相互独立 B.甲与丙相互独立
C.乙与丙相互独立 D.乙与丁相互独立
(2)甲、乙两人下围棋,若甲执黑子先下,则甲胜的概率为;若乙执黑子先下,则乙胜的概率为.假定每局之间相互独立且无平局,第二局由上一局负者先下,若甲、乙比赛两局,第一局甲、乙执黑子先下是等可能的,则甲胜第一局,乙胜第二局的概率为________.
[解析] (1)依题意,事件甲的概率P1==,事件乙的概率P2==,有放回取球两次的试验的基本事件总数是62=36,显然事件丙与丁是对立事件,两次取出的球颜色相同含有的基本事件数为12+22+32=14,事件丙的概率P3=1-=,事件丁的概率P4==.对于A,事件甲与乙同时发生所含的基本事件数为6,其概率P5===P1·P2,甲与乙相互独立,A正确;对于B,事件甲与丙同时发生所含的基本事件数为9,其概率P6==≠P1·P3,甲与丙不独立,B错误;对于C,事件乙与丙同时发生所含的基本事件数为8,其概率P7==≠P2·P3,乙与丙不独立,C错误;对于D,事件乙与丁同时发生所含的基本事件数为4,其概率P8==≠P2·P4,乙与丁不独立,D错误.
(2)第一局甲胜,第二局乙胜:若第一局甲执黑子先下,则甲胜第一局的概率为,第二局乙执黑子先下,则乙胜的概率为;若第一局乙执黑子先下,则甲胜第一局的概率为,第二局乙执黑子先下,则乙胜的概率为.所以第一局甲胜,第二局乙胜的概率为P=××+××=.
[答案] (1)A (2)
(1)相互独立事件同时发生的概率等于它们各自发生的概率之积.
(2)当正面计算较复杂或难以入手时,可以从其对立事件入手计算.
【预测练1】
某市为提升学生的足球水平,特地在当地选拔出几所学校作为足球特色学校,开设了“5人制”“7人制”“9人制”“11人制”四类足球体验课程.甲、乙两名同学各自从中任意挑选两门课程学习,设事件A为“甲、乙两人所选课程恰有一门相同”,事件B为“甲、乙两人所选课程完全不同”,事件C为“甲、乙两人均未选择‘5人制’课程”,则( )
A.A与B为对立事件
B.A与C互斥
C.A与C相互独立
D.B与C相互独立
解析 依题意,甲、乙两人所选课程有如下情形:①有一门相同,②两门都相同,③两门都不相同,故A与B互斥,故A错误;当甲、乙两人均未选择‘5人制’课程时,两人可能选的课程有一门相同,A与C不互斥,故B错误;因为P(A)==,P(B)==,P(C)==,且P(AC)==,P(BC)=0,所以P(AC)=P(A)·P(C),P(BC)≠P(B)·P(C),即A与C相互独立,B与C不相互独立,故C正确,D错误.
答案 C
命题点3 条件概率、全概率公式
(1)(2024·河南五市第一次联考)已知口袋中有3个黑球和2个白球(除颜色外完全相同),现进行不放回摸球,每次摸一个,则第一次摸到白球的情况下,第三次又摸到白球的概率为( )
A. B.
C. D.
(2)(2024·湖南常德模拟)设有甲、乙两箱数量相同的产品,甲箱中产品的合格率为90%,乙箱中产品的合格率为80%.从两箱产品中任取一件,经检验不合格,放回原箱后在该箱中再随机取一件产品,则该件产品合格的概率为( )
A. B.
C. D.
[解析] (1)设事件A表示“第二次摸到白球”,事件B表示“第三次又摸到白球”,依题意,在第一次摸到白球的情况下,口袋中有3个黑球和1个白球(除颜色外完全相同),
所以P(A)=,P=,P=0,P=,则所求概率为P(B)=PP(A)+PP=0×+×=,故选B.
(2)设事件B1表示“任选一件产品,来自甲箱”,事件B2表示“任选一件产品,来自乙箱”,事件A表示“从两箱产品中任取一件,恰好不合格”,P(A)=PP+PP=0.1×0.5+0.2×0.5=0.15,
又P====,P(B2|A)====,经检验不合格,放回原箱后在该箱中再随机取一件产品,则该件产品合格的概率为×+×=.故选A.
[答案] (1)B (2)A
(1)条件概率的两种求解方法:定义法、基本事件法.
(2)利用全概率公式的思路:首先按照确定的标准,将一个复合事件分解为若干个互斥事件Ai(i=1,2,…,n),然后求P(Ai)和所求事件B在各个互斥事件Ai发生的条件下的概率P(B|Ai),代入全概率公式计算.
【预测练2】
1.(2024·山东临沂一模)长时间玩手机可能影响视力,据调查,某学校学生中,大约有的学生每天玩手机超过1 h,这些人近视率约为,其余学生的近视率约为,现从该校任意调查一名学生,他近视的概率大约是( )
A. B.
C. D.
解析 设事件A为“任意调查一名学生,每天玩手机超过1 h”,事件B为“任意调查一名学生,该学生近视”,则P(A)=,P=,所以P=1-P(A)=,P=,则P(B)=P(A)P+PP=×+×=.故选C.
答案 C
2.(多选)(2024·湖南重点中学联考)有3台车床加工同一型号的零件,第1台加工的次品率为8%,第2台加工的次品率为3%,第3台加工的次品率为2%,加工出来的零件混放在一起.已知第1,2,3台车床加工的零件数分别占总数的10%,40%,50%,从混放的零件中任取一个零件,下列结论正确的是( )
A.该零件是第1台车床加工出来的次品的概率为0.08
B.该零件是次品的概率为0.03
C.如果该零件是第3台车床加工出来的,那么它不是次品的概率为0.98
D.如果该零件是次品,那么它不是第3台车床加工出来的概率为
解析 记事件A为“车床加工的零件为次品”,记事件Bi为“第i台车床加工的零件,i=1,2,3”.则P(A|B1)=8%,P(A|B2)=3%,P(A|B3)=2%,P(B1)=10%,P(B2)=40%,P(B3)=50%.
对A,任取一个零件,该零件是第1台车床加工出来的次品的概率为P(AB1)=P(A|B1)P(B1)=8%×10%=0.008,故A错误.
对B,任取一个零件,该零件是次品的概率为P(A)=P(AB1)+P(AB2)+P(AB3)=8%×10%+3%×40%+2%×50%=0.03,故B正确.
对C,如果该零件是第3台车床加工出来的,那么它不是次品的概率为P(|B3)=1-P(A|B3)=1-2%=0.98,故C正确.
对D,如果该零件是次品,那么它不是第3台车床加工出来的概率,可以考虑它的对立事件:如果该零件是次品,那么它是第3台车床加工出来的概率,即P(B3|A),所以所求概率为1-P(B3|A)=1-=1-=1-=,故D错误.故选BC.
答案 BC
1.(2023·全国甲卷)某地的中学生中有60%的同学爱好滑冰,50%的同学爱好滑雪,70%的同学爱好滑冰或爱好滑雪.在该地的中学生中随机调查一位同学,若该同学爱好滑雪,则该同学也爱好滑冰的概率为( )
A.0.8 B.0.6
C.0.5 D.0.4
解析 条件概率(理性思维、数学应用)
通解(图示法) 如图,左圆表示爱好滑冰的学生所占比例,右圆表示爱好滑雪的学生所占比例,A表示爱好滑冰且不爱好滑雪的学生所占比例,B表示既爱好滑冰又爱好滑雪的学生所占比例,C表示爱好滑雪且不爱好滑冰的学生所占比例,则0.6+0.5-B=0.7,所以B=0.4,C=0.5-0.4=0.1.所以若该学生爱好滑雪,则他也爱好滑冰的概率为==0.8,故选A.
优解(运用条件概率的计算公式求解) 令事件A,B分别表示该学生爱好滑冰、该学生爱好滑雪,事件C表示该学生爱好滑雪的条件下也爱好滑冰,则P(A)=0.6,P(B)=0.5,P(AB)=P(A)+P(B)-0.7=0.4,所以P(C)=P(A|B)===0.8,故选A.
答案 A
2.(2021·新高考全国Ⅰ卷)有6个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,从中有放回的随机取两次,每次取1个球,甲表示事件“第一次取出的球的数字是1”,乙表示事件“第二次取出的球的数字是2”,丙表示事件“两次取出的球的数字之和是8”,丁表示事件“两次取出的球的数字之和是7”,则( )
A.甲与丙相互独立 B.甲与丁相互独立
C.乙与丙相互独立 D.丙与丁相互独立
解析 根据独立事件概率关系逐一判断P(甲)=,P(乙)=,P(丙)=,P(丁)==,P(甲丙)=0≠P(甲)P(丙),P(甲丁)==P(甲)P(丁),P(乙丙)=≠P(乙)P(丙),P(丙丁)=0≠P(丁)P(丙),故选B.
答案 B
3.(多选)(2023·新课标Ⅱ卷)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α(0<α<1),收到0的概率为1-α;发送1时,收到0的概率为β(0<β<1),收到1的概率为1-β.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1,0,1的概率为(1-α)(1-β)2
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β(1-β)2
C.采用三次传输方案,若发送1,则译码为1的概率为β(1-β)2+(1-β)3
D.当0<α<0.5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
解析 对于A,采用单次传输方案,若依次发送1,0,1,则依次收到1,0,1的概率(1-β)(1-α)·(1-β)=(1-α)(1-β)2,A正确.
对于B,三次传输方案发送1,依次收到1,0,1,概率为(1-β)β(1-β)=β(1-β)2,B正确.
对于C,三次传输方案发送1,则译码为1,有2个1或3个1;
2个1概率Cβ(1-β)2,3个1概率(1-β)3,P=Cβ(1-β)2+(1-β)3,C错误.
对于D,三次传输方案发送0,译码为0的概率P1=Cα(1-α)2+(1-α)3,单次传输方案发送0译码为0的概率P2=1-α,P2-P1=(1-α)-Cα(1-α)2-(1-α)3=(1-α)[1-Cα(1-α)-(1-α)2]=(1-α)(2α2-α)=(1-α)(2α-1)α,0<α<0.5时,P2-P1<0,∴P2<P1,D正确,选ABD.
答案 ABD
4.(2024·全国甲卷)有6个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,从中无放回地随机取3次,每次取1个球,设m为前两次取出的球上数字的平均值,n为取出的三个球上数字的平均值,则m与n之差的绝对值不大于的概率为________.
解析 设3次取出的球上的数字依次为a,b,c,则无放回地随机取3次球的取法有A=120(种),则|m-n|==≤,可得|a+b-2c|≤3.
当c=1时,a,b需要满足“1≤a+b≤5”,所有可能情况为(2,3),(3,2),共2种.
当c=2时,a,b需要满足“1≤a+b≤7”,所有可能情况为(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(3,1),(4,1),(5,1),(6,1),(3,4),(4,3),共10种.
当c=3时,a,b需要满足“3≤a+b≤9”,所有可能情况为(1,2),(2,1),(1,4),(4,1),(1,5),(5,1),(1,6),(6,1),(2,4),(4,2),(2,5),(5,2),(2,6),(6,2),(4,5),(5,4),共16种.
当c=4时,a,b需要满足“5≤a+b≤11”,所有可能情况为(1,5),(5,1),(1,6),(6,1),(2,3),(3,2),(2,5),(5,2),(2,6),(6,2),(3,5),(5,3),(3,6),(6,3),(6,5),(5,6),共16种.
当c=5时,a,b需要满足“7≤a+b≤13”,所有可能情况为(1,6),(6,1),(2,6),(6,2),(3,4),(4,3),(3,6),(6,3),(4,6),(6,4),共10种.
当c=6时,a,b需要满足“9≤a+b≤15”,所有可能情况为(4,5),(5,4),共2种.
故共有2+10+16+16+10+2=56(种)可能情况,所以所求概率P==.
答案
5.(2024·新课标Ⅰ卷)甲、乙两人各有四张卡片,每张卡片上标有一个数字,甲的卡片上分别标有数字1,3,5,7,乙的卡片上分别标有数字2,4,6,8.两人进行四轮比赛,在每轮比赛中,两人各自从自己持有的卡片中随机选一张,并比较所选卡片上数字的大小,数字大的人得1分,数字小的人得0分,然后各自弃置此轮所选的卡片(弃置的卡片在此后的轮次中不能使用).则四轮比赛后,甲的总得分不小于2的概率为________.
解析 因为甲出卡片1一定输,出其他卡片有可能赢,所以四轮比赛后,甲的总得分最多为3.
若甲的总得分为3,则甲出卡片3,5,7时都赢,所以只有1种组合:3-2,5-4,7-6,1-8.
若甲的总得分为2,有以下三类情况:
第一类,当甲出卡片3和5时赢,只有1种组合,为3-2,5-4,1-6,7-8;
第二类,当甲出卡片3和7时赢,有3-2,7-4,1-6,5-8或3-2,7-4,1-8,5-6或3-2,7-6,1-4,5-8,共3种组合;
第三类,当甲出卡片5和7时赢,有5-2,7-4,1-6,3-8或5-2,7-4,1-8,3-6或5-4,7-2,1-6,3-8或5-4,7-2,1-8,3-6或5-2,7-6,1-4,3-8或5-2,7-6,1-8,3-4或5-4,7-6,1-2,3-8,共7种组合.
综上,甲的总得分不小于2共有12种组合,而所有不同的组合共有4×3×2×1=24(种),所以甲的总得分不小于2的概率P==.
答案
6.(2024·天津卷)A,B,C,D,E五种活动,甲、乙都要选择三个活动参加.甲选到A的概率为________;已知乙选了A活动,他再选择B活动的概率为________.
解析 由题意知甲选到A的概率P==.设乙选择A活动为事件M,乙选了A活动再选择B活动为事件N,则P(M)==,P(MN)==,所以P(N|M)===.
答案
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