4.2.3 二项分布与超几何分布(练案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学选择性必修第二册同步学习指导(人教B版2019)

2025-03-15
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教B版选择性必修第二册
年级 高二
章节 4.2.3 二项分布与超几何分布
类型 作业-同步练
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 725 KB
发布时间 2025-03-15
更新时间 2025-03-15
作者 河北万卷文化有限公司
品牌系列 成才之路·高中新教材同步学习指导
审核时间 2025-02-27
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/50671201.html
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来源 学科网

内容正文:

练案[13] 第四章  概率与统计 4. 2  [4. 2. 3  二项分布与超几何分布] A组·素养自测 一、选择题                                  1.(多选)下列说法正确的是 (  ) A.某同学投篮的命中率为0. 6,他10次投篮 中命中的次数X是一个随机变量,且X ~ B(10,0. 6) B.某福彩的中奖概率为p,某人一次买了8 张,中奖张数X是一个随机变量,且X ~ B(8,p) C.从装有5个红球、5个白球的袋中,有放回 地摸球,直到摸出白球为止,则摸球次数X 是随机变量,且X ~ B n,1( )2 D.盒中有10只螺丝钉,其中有3只是坏的, 现从盒中随机地抽取4个,取出好的螺丝 钉的只数X为随机变量,且X ~ H(10,4,7) 2.某人通过普通话二级测试的概率为14,若他连 续测试3次(各次测试互不影响),则其中恰 有一次通过的概率为 (C ) A. 164 B. 1 16 C. 27 64 D. 3 4 3.某电子管正品率为34,次品率为 1 4,现对该批 电子管进行测试,设第ξ次首次测到正品,则 P(ξ = 3)= (C ) A. C23 1( )4 2 × 34 B. C 2 3 3( )4 2 × 14 C. 1( )4 2 × 34 D. 3( )4 2 × 14 4.在4次独立重复试验中,随机事件A恰好发生 1次的概率不大于其恰好发生2次的概率,则 事件A在一次试验中发生的概率p的取值范 围是 (A ) A.[0. 4,1) B.(0,0. 4] C.[0. 6,1) D.(0,0. 6] 5.甲、乙两人进行乒乓球比赛,比赛规则为“3局 2胜”,即以先赢2局者为胜,根据经验,每局 比赛中甲获胜的概率为0. 6,则本次比赛甲获 胜的概率是 (D ) A. 0. 216 B. 0. 36 C. 0. 432 D. 0. 648 二、填空题 6.有n位同学参加某项选拔测试,每位同学能通过 测试的概率都是p(0 < p <1),假设每位同学能否 通过测试是相互独立的,则至少有一位同学通过 测试的概率为1 -(1 - p)n  . 7.如果X ~ B(20,p),当p = 12且P(X = k)取得 最大值时,k =         . 8.一盒中有12个乒乓球,其中9个新的,3个旧 的,从盒中任取3个球来用,用完后装回盒中, 此时盒中旧球个数X是一个随机变量,则 P(X = 4)的值为        . 三、解答题 9.从某小组的5名女生和4名男生中任选3人 去参加一项公益活动. (1)求所选3人中恰有一名男生的概率; (2)求所选3人中男生人数ξ的分布列                                                                . —105— 10.某工厂为了检查一条流水线的生产情况,从 该流水线上随机抽取40件产品,测量这些产 品的重量(单位:克),整理后得到如下的频 率分布直方图(其中重量的分组区间分别为 [490,495],(495,500],(500,505],(505, 510],(510,515]). (1)若从这40件产品中任取2件,设X为重 量超过505克的产品数量,求随机变量X的 分布列; (2)若将该样本分布近似看作总体分布,现 从该流水线上任取5件产品,求恰有2件产 品的重量超过505克的概率. B组·素养提升 一、选择题 1.(多选)下列随机变量ξ服从二项分布的有 (  ) A.随机变量ξ表示重复抛掷一枚骰子n次中 出现点数是3的倍数的次数; B.某射手击中目标的概率为0. 9,从开始射击 到击中目标所需的射击次数ξ; C.有一批产品共有N件,其中M件为次品, 采用有放回抽取方法,ξ表示n次抽取中出 现次品的件数(M < N); D.有一批产品共有N件,其中M件为次品, 采用不放回抽取方法,ξ表示n次抽取中出 现次品的件数. 2.(多选)某企业生产的12个产品中有10个一 等品,2个二等品,现从这批产品中任意抽取4 个,则其中恰好有1个二等品的概率为 (  ) A. 1 - C410 + C 2 2C 2 10 C412 B. C02C 4 10 + C 1 2C 3 10 C4100 C. 1 - C12 C412 D. C12C 3 10 C412 3.位于坐标原点的一个质点P按下述规则移 动:质点每次移动一个单位,移动的方向为向 上或向右,并且向上、向右移动的概率都是12 . 质点P移动五次后位于点(2,3)的概率是 (B ) A. 1( )2 5 B. C25 1( )2 5 C. C35 1( )2 3 D. C25C 3 5 1( )2 5 4.市场上供应的灯泡中,甲厂产品占70%,乙厂 占30%,甲厂产品的合格率为95%,乙厂产品 的合格率是80%,则从市场上买到一个是甲 厂生产的合格灯泡的概率是 (A ) A. 0. 665 B. 0. 56 C. 0. 24 D. 0. 285 二、填空题 5.设某10件产品中含有a件次品,从中任取7 件产品,其中含有的次品数为X,若X                                                                       的可能 —106— 取值中的最小值为2,则a =         . 6.设随机变量X ~ B(2,p),Y ~ B(4,p),若P(X ≥1)= 59,则P(Y≥2)的值为        . 7.某篮球队员在比赛中每次罚球的命中率相 同,且在两次罚球中至多命中一次的概率为 16 25,则该队员每次罚球的命中率为        . 三、解答题 8.“石头、剪刀、布”是一种广泛流传于我国民间 的古老游戏,其规则是:用三种不同的手势分 别表示石头、剪刀、布;两个玩家同时出示各 自手势1次记为1次游戏,“石头”胜“剪刀”, “剪刀”胜“布”,“布”胜“石头”;双方出示的 手势相同时,不分胜负.现假设玩家甲、乙双 方在游戏时出示三种手势是等可能的. (1)求在1次游戏中玩家甲胜玩家乙的概率; (2)若玩家甲、乙双方共进行了3次游戏,其 中玩家甲胜玩家乙的次数记作随机变量X,求 X的分布列. 9.某地区为下岗人员免费提供财会和计算机培 训,以提高下岗人员的再就业能力,每名下岗 人员可以选择参加一项培训、参加两项培训 或不参加培训,已知参加过财会培训的占 60%,参加过计算机培训的占75%,假设每个 人对培训项目的选择是相互独立的,且各人 的选择相互之间没有影响. (1)任选1名下岗人员,求该人参加过培训的 概率; (2)任选3名下岗人员,记ξ为3人中参加过 培训的人数,求ξ的分布列                                                                     . —107— 由于m,n∈Z,m,n∈S且m + n = 0, 所以事件A包含的基本事件为 (- 2,2),(2,- 2),(- 1,1),(1,- 1),(0,0). (2)由于m的所有不同取值为- 2,- 1,0,1,2,3, 所以ξ = m2的所有不同取值为0,1,4,9,且有 P(ξ = 0)= 16 ,P(ξ = 1)= 2 6 = 1 3 , P(ξ = 4)= 26 = 1 3 ,P(ξ = 9)= 1 6 . 故ξ的分布列为 ξ 0 1 4 9 P 16 1 3 1 3 1 6 B组·素养提升 1. AC  根据分布列的性质可知,所有的概率和等于1,故B选项 不能.而11 × 2 + 1 2 × 3 +…+ 1 7 × 8 = 1 - 1 2 + 1 2 - 1 3 +…+ 1 7 - 18 = 1 - 1 8 = 7 8 ,所以D选项不能作为随机变量的分布列 的一组概率取值,故选AC. 2. ABC  X取一个可能值的概率的范围为(0,1),X取所有可能 值的概率之和为1,由概率加法得X取某两个可能值的概率 等于分别取其中两个值的概率之和,X在某一范围内取值的 概率等于它取这个范围内各个值的概率之和,所以D错,故 选ABC. 3. A  根据题意,有P(X≤4)= P(X = 2)+ P(X = 3)+ P(X = 4).抛掷两颗骰子,按所得的点数共36个基本事件,而X = 2 对应(1,1),X = 3对应(1,2),(2,1),X = 4对应(1,3),(3, 1),(2,2), 故P(X = 2)= 136,P(X = 3)= 2 36 = 1 18,P(X = 4)= 3 36 = 1 12, 所以P(X≤4)= 136 + 1 18 + 1 12 = 1 6 . 4. C  由分布列性质可知a + b = 12 ,而a 2 + b2≥(a + b) 2 2 = 1 8 , 当且仅当a = b = 14时取等号. 5. 0. 1  0. 45  0. 45  由分布列的性质得0. 2 + x + 0. 25 + 0. 1 + 0. 15 + 0. 2 = 1,解得x = 0. 1;P(η > 3)= P(η = 4)+ P(η = 5) + P(η = 6)= 0. 1 + 0. 15 + 0. 2 = 0. 45;P(1 < η≤ 4)= P(η = 2)+ P(η = 3)+ P(η = 4)= 0. 1 + 0. 25 + 0. 1 = 0. 45. 6. 0. 60  因为X取偶数值时的概率为P(X = 2)+ P(X = 4)+ P(X = 6)= 0. 10 + 0. 10 + 0. 20 = 0. 40. 故X取奇数值的概率为1 - 0. 40 = 0. 60. 7. 23   2 3   X有12个值且每个值的概率相同,则取每个值的概 率为112 .于是P(X > 8)= P(X = 9)+ P(X = 10)+…+ P(X = 16)= 8 × 112 = 2 3 ,P(6 < X≤14)= P(X = 7)+ P(X = 8)+… + P(X = 14)= 8 × 112 = 2 3 . 8.依题意,η的可能取值是5,6,7,8,9,10,11.则有P(η = 5)= 1 4 × 4 = 1 16,P(η = 6)= 2 16 = 1 8 ,P(η = 7)= 3 16,P(η = 8)= 4 16 = 14 ,P(η = 9)= 3 16,P(η = 10)= 2 16 = 1 8 ,P(η = 11)= 1 16 . 所以η的分布列为 η 5 6 7 8 9 10 11 P 116 1 8 3 16 1 4 3 16 1 8 1 16 9.(1)该市公众对“车辆限行”的赞成率约为3250 × 100% = 64%, 被调查者年龄的平均值约为: 20 × 5 + 30 × 10 + 40 × 15 + 50 × 10 + 60 × 5 + 70 × 5 50 = 43(岁). (2)依题意得ξ = 0,1,2,3. P(ξ = 0)= C 2 4 C25 ·C 2 6 C210 = 610 × 15 45 = 1 5 , P(ξ = 1)= C 1 4 C25 ·C 2 6 C210 + C24 C25 ·C 1 4·C16 C210 = 410 × 15 45 + 6 10 × 24 45 = 102 225 = 3475, P(ξ = 2)= C 1 4 C25 ·C 1 4·C16 C210 + C24 C25 ·C 2 4 C210 = 410 × 24 45 + 6 10 × 6 45 = 66 225 = 2275, P(ξ = 3)= C 1 4 C25 ·C 2 4 C210 = 410 × 6 45 = 12 225 = 4 75, 所以ξ的分布列是: ξ 0 1 2 3 P 15 34 75 22 75 4 75 练案[13] A组·素养自测 1. ABD  A,B显然满足独立重复试验的条件,而C虽然是有放 回地摸球,但随机变量X的定义是直到摸出白球为止,也就是 说前面摸出的一定是红球,最后一次是白球,不符合二项分布 的定义. D显然满足超几何分布的条件. 2. C  其中恰有一次通过的概率为C13 × 14 × 1 -( )14 2 = 2764 . 3. C  ξ = 3表示前两次测到的均是次品,第三次测到正品, 所以P(ξ = 3)= ( )14 2 × 34 . 4. A  由条件知P(ξ = 1)≤P(ξ = 2), ∴ C14p(1 - p)3≤C24p2(1 - p)2, ∴ 2(1 - p)≤3p,∴ p≥0. 4,又0≤p < 1,∴ 0. 4≤p < 1. 5. D  甲获胜有两种情况,一是甲以20获胜,此时p1 = 0. 62 = 0. 36;二是甲以21获胜,此时p2 = C12·0. 6 × 0. 4 × 0. 6 = 0. 288,故甲获胜的概率p = p1 + p2 = 0. 648. 6. 1 -(1 - p)n   所有同学都不通过的概率为(1 - p)n,故至少有 一位同学通过的概率为1 -(1 - p)n . 7. 10  当p = 12时,P(X = k)= C k 20 ( )12 k ·( )12 20 - k = ( )12 20 ·Ck20,显然当k = 10时,P(X = k)取得最大值. 8. 27220  因为此时盒中旧球个数X = 4,即旧球增加一个,所以取 出的3个球中必有1个新球,2个旧球,所以P(X = 4)= C 1 9C 2 3 C31                                                                       2 —163— = 27220. 9.(1)从某小组的5名女生和4名男生中任选3人,共有C39 = 84 种情况,所选3人中恰有一名男生的情况有C25C14 = 40种, 故所选3人中恰有一名男生的概率为4084 = 10 21 . (2)随机变量ξ的所有可能取值为0,1,2,3, P(ξ = 0)= C 3 5 C39 = 542, P(ξ = 1)= C 2 5C 1 4 C39 = 1021, P(ξ = 2)= C 1 5C 2 4 C39 = 514, P(ξ = 3)= C 3 4 C39 = 121 . 所以随机变量ξ的分布列为 ξ 0 1 2 3 P 542 10 21 5 14 1 21 10.(1)根据频率分布直方图可知,重量超过505克的产品数量 为[(0. 01 + 0. 05)× 5]× 40 = 12, 由题意得随机变量X的所有可能取值为0,1,2, P(X =0)= C 2 28 C240 = 63130,P(X =1)= C128C 1 12 C240 = 2865, P(X =2)= C 2 12 C240 = 11130. ∴随机变量X的分布列为: X 0 1 2 P 63130 28 65 11 130 (2)由题意得该流水线上产品的重量超过505克的概率为 0. 3, 设Y为从该流水线上任取5件产品重量超过505克的产品 数量,则Y ~ B(5,0. 3), 故所求概率为P(Y = 2)= C25 × 0. 32 × 0. 73 = 0. 308 7. B组·素养提升 1. AC  对于A,设事件A为“抛掷一枚骰子出现的点数是3的倍 数”,P(A)= 13 .而在n次独立重复试验中事件A恰好发生了 k次(k = 0,1,2,…,n)的概率P(ξ = k)= Ckn × ( )13 k × ( )23 n - k ,符合二项分布的定义,即有ξ ~ B(n,13 ). 对于B,ξ的取值是1,2,3,…,P(ξ = k)=0. 9 ×0.1k -1(k =1,2,3, …,n),显然不符合二项分布的定义,因此ξ不服从二项分布. C和D的区别是:C是“有放回”抽取,而D是“无放回”抽取, 显然D中n次试验是不独立的,因此ξ不服从二项分布,对于 ③有ξ ~ B n,M( )N . 故应填AC. 2. AD  任意抽取4个产品有C412种不同的抽取方法,其中恰好 有1个二等品的抽取方法有C12C310种,故所求事件的概率为 C12C 3 10 C412 .“恰好有1个二等品”的对立事件是“没有二等品”或 “有2个二等品”,故A选项也对. 3. B  由于质点每次移动一个单位,移动的方向向上或向右,移 动五次后位于点(2,3),所以质点P必须向右移动二次,向上 移动三次,故其概率为C35 ( )12 3 ( )12 2 = C35 ( )12 5 = C25 ( )12 5 . 4. A  设A =“从市场上买到一个灯泡是甲厂生产的”,B =“从 市场上买到一个灯泡是合格品”,则A、B相互独立,则事件AB =“从市场上买到一个是甲厂生产的合格灯泡”. ∵ P(A)=0.7,P(B |A)=0. 95,∴ P(AB)= P(A)·P(B |A)=0. 7 ×0.95 =0.665. 5. 5  取出的7件产品中,要使所含的次品数最少,只需将(10 - a)件正品都取出,然后再取2件次品即可,故(10 - a)+ 2 = 7, 解得a = 5. 6. 1127   由条件知,P(X = 0)= 1 - P(X≥1)= 4 9 = C 0 2p 0(1 - p)2, ∴ p = 13 , ∴ P(Y≥2)= 1 - P(Y = 0)- P(Y = 1) = 1 - C04p 0(1 - p)4 - C14p(1 - P)3 = 1 - 1681 - 32 81 = 11 27 . 7. 35   设篮球运动员罚球的命中率为p,则由条件得P(ξ = 2) = 1 - 1625 = 9 25,∴ C 2 2·p2 = 925,∴ p = 3 5 . 8.(1)玩家甲、乙双方在1次游戏中出示手势的所有可能结果是 (石头,石头),(石头,剪刀),(石头,布),(剪刀,石头),(剪 刀,剪刀),(剪刀,布),(布,石头),(布,剪刀),(布,布),共9 个基本事件.玩家甲胜玩家乙的基本事件分别是(石头,剪 刀),(剪刀,布),(布,石头),共有3个. 所以在1次游戏中玩家甲胜玩家乙的概率p = 13 . (2)由题意知:X = 0,1,2,3. ∵ P(X = 0)= C03·( )23 3 = 827, P(X = 1)= C13·( )13 1 ·( )23 2 = 49 , P(X = 2)= C23·( )13 2 ·( )23 1 = 29 , P(X = 3)= C33·( )13 3 = 127 . ∴ X的分布列如下: X 0 1 2 3 P 827 4 9 2 9 1 27 9.(1)任选1名下岗人员,记“该人参加过财会培训”为事件A, “该人参加过计算机培训”为事件B,则事件A与B相互独立, 且P(A)= 0. 6,P(B)= 0. 75.所以,该下岗人员没有参加过培 训的概率是 P(A B)= P(A)·P(B)=(1 - 0. 6)×(1 - 0. 75)= 0. 1. 所以该人参加过培训的概率为1 - 0. 1 = 0. 9. (2)因为每个人的选择是相互独立的,所以3人中参加过培训 的人数ξ服从二项分布ξ ~ B(3,0. 9),P(ξ = k)= Ck30. 9k × 0. 13 - k,k = 0,1,2,3                                                                       , —164— 所以ξ的分布列是 ξ 0 1 2 3 P 0. 001 0. 027 0. 243 0. 729 练案[14] A组·素养自测 1. ABD  A错误,随机变量的数学期望E(X)是个常量,是随机 变量X本身固有的一个数字特征. B错误,随机变量的均值反 映随机变量取值的平均水平. C正确,由均值的性质可知. D 错误,因为E(X)= x1p1 + x2p2 +…+ xnpn . 2. B  设袋中有M个白球,从中任取2个球,取出白球的个数为 X,则X ~ H(7,2,M),所以E(X)= 2M7 = 6 7 ,所以M = 3. 3. A  E(ξ)= 0 × 0. 7 + 1 × 0. 1 + 2 × 0. 1 + 3 × 0. 1 = 0. 6,E(η)= 0 × 0. 5 + 1 × 0. 3 + 2 × 0. 2 + 3 × 0 = 0. 7. 因为E(η)> E(ξ),故甲比乙质量好. 4. C  设抽到的次品数为X,∵共有N件产品,其中有M件次 品,从中不放回地抽取n件产品,∴抽到的次品数X服从参数 为N、M、n的超几何分布,∴抽到次品数的数学期望值E(X) = nMN . 5. A  由E(aξ + b)= aE(ξ)+ b = 2 × 3 - 6 = 0. 6. 0. 4  ∵ x + y = 0. 6,7x + 10y = 8. 9 - 0. 8 - 2. 7,解得x = 0. 2 y = 0.{ 4. 7. 43   由题意知ξ的取值为0、1、2,ξ =0,表示X =Y;ξ =1表示X = 1,Y =2,或X =2,Y =3;ξ =2表示X =1,Y =3. ∴ P(ξ = 0)= 3 33 = 19 ,P(ξ = 1)= 2 × 2 × 3 33 = 49 , P(ξ = 2)= 2 × 3 + A 3 3 33 = 49 , ∴ E(ξ)= 0 × 19 + 1 × 4 9 + 2 × 4 9 = 4 3 . 8. 32   由表可得 0≤ 12 - p≤1, 0≤p≤1{ , 从而得p∈[0,12 ],期望值 E(X)= 0 × 12 -( )p + 1 × p + 2 × 12 = p + 1,当且仅当p = 12 时,E(X)最大值= 32 . 9.(1)令A表示事件“三种粽子各取到1个”,则由古典概型的 概率计算公式有 P(A)= C 1 2C 1 3C 1 5 C310 = 14 . (2)法一:X的所有可能取值为0,1,2,且P(X = 0)= C 3 8 C310 = 7 15,P(X = 1)= C12C 2 8 C310 = 715, P(X = 2)= C 2 2C 1 8 C310 = 115 . 综上知,X的分布列为 X 0 1 2 P 715 7 15 1 15 故E(X)= 0 × 715 + 1 × 7 15 + 2 × 1 15 = 3 5 (个). 法二:由题意可知:X ~ H(10,3,2), ∴ P(x = k)= C k 2C 3 - k 8 C310 ,k = 0,1,2. ∴ X的分布列为 X 0 1 2 P 715 7 15 1 15 ∴ E(X)= 2 × 310 = 3 5 (个). 10.(1)设“至少有一个系统不发生故障”为事件C, 那么P(C)= 1 - P(C)= 1 - 110·p = 49 50 . 解得p = 15 . (2)由题意,随机变量X的可能取值为0,1,2,3. 故P(X = 0)= C03 1( )10 3 = 11 000,P(X = 1)= C 1 3 1( )10 2 × 1 - 1( )10 = 271 000,P(X = 2)= C23 1( )10 × 1 - 1( )10 2 = 2431 000, P(X = 3)= C33 1 - 1( )10 3 = 7291 000. 所以随机变量X的概率分布列为 X 0 1 2 3 P 11 000 27 1 000 243 1 000 729 1 000 故随机变量X的数学期望: E(X)= 0 × 11 000 + 1 × 27 1 000 + 2 × 243 1 000 + 3 × 729 1 000 = 27 10 . B组·素养提升 1. BC  易知E(X)= 1 ×(a + b)+ 2 ×(2a + b)+ 3 ×(3a + b)+ 4 ×(4a + b)= 3,即30a + 10b = 3. ① 又(a + b)+(2a + b)+(3a + b)+(4a + b)= 1,即10a + 4b = 1, ② 由①②,得a = 110,b = 0. 2. BD  设“甲品牌轿车首次出现故障发生在保修期内”为事件 A,则P(A)= 2 + 350 = 1 10 . 依题意得,X1的分布列为 X1 1 2 3 P 125 3 50 9 10 E(X1)= 1 × 125 + 2 × 3 50 + 3 × 9 10 = 143 50 = 2. 86(万元), X2的分布列为 X2 1. 8 2. 9 P 110 9 10 E(X2)= 1. 8 × 110 + 2. 9 × 9 10 = 2. 79(万元). 因为E(X1)> E(X2),所以应生产甲品牌轿车. 3. A  ∵抛物线的对称轴在y轴的左侧                                                                      , —165—

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4.2.3 二项分布与超几何分布(练案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学选择性必修第二册同步学习指导(人教B版2019)
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