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20获胜,此时p1 = 0. 62 =
0. 36;二是甲以21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—