内容正文:
专题05 随机变量及其分布
题型概览
经典基础题
题型01事件关系及其判断
题型02条件概率的计算
题型03相互独立事件概率的计算
题型04排列组合与古典概率
题型05分布列及其性质的应用
题型06二项分布及其应用
题型07概率的综合问题
题型08正态分布及其应用
题型09随机变量的期望、方差
能力提升题
(
题型01
) 事件关系及其判断
1.(23-24高二下·安徽·期中)掷两枚质地均匀的骰子,设“第一枚出现奇数点”,“第二枚出现偶数点”,则与的关系为( ).
A.互斥 B.互为对立
C.相互独立 D.相等
【答案】C
【知识点】独立事件的乘法公式
【分析】根据互斥、对立、独立事件的定义判断即可.
【详解】解:掷两枚质地均匀的骰子,设“第一枚出现奇数点”,“第二枚出现偶数点”,
事件与能同时发生,故事件与既不是互斥事件,也不是对立事件,故选项A,B错误;
,,,,
因为,所以与独立,故选项C正确;
事件与不相等,故选项D错误.
故选:C.
2.(多选)(23-24高二下·安徽·期中)为随机事件,已知,,下列结论中正确的是( )
A.若为互斥事件,则
B.若为互斥事件,则
C.若相互独立,则
D.若,则相互独立
【答案】ACD
【知识点】独立事件的乘法公式、条件概率性质的应用、利用对立事件的概率公式求概率、互斥事件的概率加法公式
【分析】A选项根据互斥事件的加法公式进行判断,B选项根据类似集合的运算和对立事件进行判断,C选项结合和独立事件乘法公式计算,D选项根据条件概率公式计算.
【详解】A选项,根据互斥事件的加法公式可得,,A选项正确;
B选项,若为互斥事件,故,类似集合的运算:,
由,故B选项不正确;
C选项,由于是相互独立事件,故,
于是,C选项正确;
D选项:,即,于是相互独立,D选项正确.
故选:ACD.
(
题型02
) 条件概率的计算
1.(23-24高二下·安徽·期中)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】计算条件概率
【分析】借助概率乘法公式计算即可得.
【详解】,
故,即.
故选:A.
2.(23-24高二下·安徽·期中)设事件A,B满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】利用对立事件的概率公式求概率、计算条件概率
【分析】借助条件概率公式及对立事件的概率公式计算即可得.
【详解】由事件A,B满足,则有,
.
故选:B.
3.(23-24高二下·安徽·期中)在数字通信中,信号是由数字0和1组成的序列由于随机因素的干扰,发送的信号0或1有可能被错误地接收为1或0.已知当发送信号0时,被接收为0和1的概率分别为0.93和0.07;当发送信号1时,被接收为1和0的概率分别为0.95和0.05.假设发送信号0和1是等可能的,则接收的信号为1的概率为( )
A.0.48 B.0.49 C.0.52 D.0.51
【答案】D
【知识点】利用全概率公式求概率、计算条件概率
【分析】分发送0接收到1和发送1接收到1两种情况,根据条件概率的计算公式可得.
【详解】设“发送的信号为0”,“接收的信号为1”,
则,
因此.
故选:D
4.(23-24高二下·安徽·期中)甲、乙、丙三人到三个不同的景点旅游,每人只去一个景点,设事件为“三个人去的景点各不相同”,事件为“甲独自去一个景点,乙、丙去剩下的景点”,则等于
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】计算条件概率
【分析】这是求甲独自去一个景点的前提下,三个人去的景点不同的概率,求出相应的基本事件的个数,即可得出结果.
【详解】甲独自去一个景点,则有3个景点可选,乙、丙只能在剩下的两个景点选择,根据分步乘法计数原理可得,对应的基本事件有种;另外,三个人去不同景点对应的基本事件有种,所以,故选C.
5.(23-24高二下·安徽安庆·期中)质监部门对某种建筑构件的抗压能力进行检测,对此建筑构件实施两次打击,若没有受损,则认为该构件通过质检.若第一次打击后该构件没有受损的概率为0.85,当第一次没有受损时第二次实施打击也没有受损的概率为0.80,则该构件通过质检的概率为( )
A.0.4 B.0.16 C.0.68 D.0.17
【答案】C
【知识点】计算条件概率、乘法公式
【分析】运用概率乘法公式求解即可.
【详解】设表示第次打击后该构件没有受损,,
则由已知可得,,
所以由乘法公式可得,即该构件通过质检的概率是0.68.
故选:C.
6.(2023·安徽·三模)如图,用,,三类不同的元件连接成一个系统,当正常工作且,至少有一个正常工作时,系统正常工作,已知,,正常工作的概率依次是,,,已知在系统正常工作的前提下,则只有和正常工作的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】独立事件的乘法公式、计算条件概率、利用对立事件的概率公式求概率
【分析】利用独立事件的乘法公式求得系统正常工作和只有M和正常工作的概率,再利用条件概率公式求解即可.
【详解】设事件A为系统正常工作,事件B为只有M和正常工作,
因为并联元件、能正常工作的概率为,
所以,又,
所以.
即只有M和正常工作的概率为.
故选:C.
7.(23-24高二下·安徽亳州·期中)若甲盒中有2个白球、2个红球、1个黑球,乙盒中有6个白球、3个红球、2个黑球,现从甲盒中随机取出一个球放入乙盒,再从乙盒中随机取出一个球,若从甲盒中取出的球和从乙盒中取出的球颜色相同的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】利用全概率公式求概率
【分析】利用全概率公式求解即可.
【详解】设第一次从甲盒取出白球,红球,黑球的事件分别为,
从甲盒中取出的球和从乙盒中取出的球颜色相同的事件为,
则
.
故选:B.
8.(23-24高二下·安徽六安·期中)甲口袋中有3个红球,2个白球和5个黑球,乙口袋中有3个红球,3个白球和4个黑球,先从甲口袋中随机取出一球放入乙口袋,分别以和表示由甲口袋取出的球是红球,白球和黑球的事件:再从乙口袋中随机取出一球,以表示由乙口袋取出的球是红球的事件,则下列结论中正确的是( )
A. B.事件和事件相互独立
C. D.
【答案】C
【知识点】计算条件概率、独立事件的判断、利用全概率公式求概率
【分析】结合条件概率公式、全概率公式与概率的乘法公式,结合相互独立事件的定义逐项判断即可得.
【详解】对A:,故A错误;
对B、C:,
,则,
,故B错误,C正确;
对D:,故D错误.
故选:C.
9.(多选)(23-24高二下·安徽合肥·期中)已知,.若随机事件A,B相互独立,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【知识点】概率的基本性质、计算条件概率、独立事件的乘法公式
【分析】根据给定条件,利用相互独立事件的乘法公式,结合条件概率逐项计算即得.
【详解】随机事件A,B相互独立,,,
对于A,,A正确;
对于B,,B正确;
对于C,,C正确;
对于D,,D错误.
故选:ABC
10.(多选)(23-24高二下·安徽芜湖·期中)甲箱中有4个红球,2个白球和3个黑球,乙箱中有3个红球,3个白球和3个黑球,先从甲箱中随机取出一球放入乙箱,分别以,和表示由甲箱取出的球是红球,白球和黑球的事件;再从乙箱中随机取出一球,以表示由乙箱取出的球是红球的事件,则下列结论正确的是( )
A.事件与事件相互独立 B.
C. D.
【答案】BC
【知识点】计算条件概率、独立事件的判断、乘法公式、利用全概率公式求概率
【分析】依题意得到,,,,,,再由全概率公式求出,即可判断B、C,根据独立事件的概念判断A,利用条件概率公式判断D.
【详解】依题意可得,,,
若先发生,则乙袋中有4个红球,3白球,3黑球,此时,
若先发生,则乙袋中有3个红球,4白球,3黑球,此时,
若先发生,则乙袋中有3个红球,3白球,4黑球,此时.
所以,故B正确;
,
,
,故C正确;
因为,即与不独立,故A错误;
,故D错误.
故选:BC.
11.(多选)(23-24高二下·安徽·期中)甲、乙两个不透明的袋子中分别装有两种颜色不同但是大小相同的小球,甲袋中装有5个红球和5个绿球;乙袋中装有4个红球和6个绿球.先从甲袋中随机摸出一个小球放入乙袋中,再从乙袋中随机摸出一个小球,记表示事件“从甲袋摸出的是红球”,表示事件“从甲袋摸出的是绿球”,记表示事件“从乙袋摸出的是红球”,表示事件“从乙袋摸出的是绿球”.下列说法正确的是( )
A.,是互斥事件 B.,是独立事件
C. D.
【答案】AD
【知识点】独立事件的判断、计算条件概率、判断所给事件是否是互斥关系
【分析】根据,是互斥事件可判断A;求出是否相等可判断B;计算出可判断C;计算出可判断D.
【详解】对于A,依题意,因为每次只摸出一个球,,
所以,是互斥事件,A正确;
对于B,,,
,,B错误;
对于C,,C错误;
对于D,,D正确.
故选:AD.
12.(23-24高二下·安徽·期中)一个盒子里装有种颜色,大小形状质地都一样的个球,其中黄球个,蓝球个,绿球个,现从盒子中随机取出两个球,记事件“取出的两个球颜色不同”,事件“取出一个黄球,一个蓝球”,则 .
【答案】
【知识点】计算条件概率、计算古典概型问题的概率、实际问题中的组合计数问题
【分析】求出、的值,利用条件概率公式可求得的值.
【详解】由题意可得,
事件“取出一个黄球,一个蓝球”,则,
由条件概率公式可得.
故答案为:.
13.(23-24高二下·安徽淮南·期中)某企业生产手机加密芯片,有3台机器生产同一型号的芯片,质量合格的为正品,不合格的为次品,第1台生产的次品率为,第2,3台生产的次品率均为,将生产出来的芯片混放在一起,已知第1,2,3台机器生产的芯片数分别占总数的.
(1)任取一个芯片,求它是正品的概率;
(2)任取一个芯片,如果它是次品,求它分别是第1,2,3台机器生产的概率.
【答案】(1)
(2)它分别是第1,2,3台机器生产的概率为,,
【知识点】利用对立事件的概率公式求概率、计算条件概率、利用全概率公式求概率、利用贝叶斯公式求概率
【分析】(1)结合全概率公式,以及对立事件概率和为1,即可求解;
(2)利用条件概率,结合贝叶斯公式,即可求解.
【详解】(1)任取一个芯片是次品的概率为:,
则它是正品的概率为:;
(2)次品是第1台机器生产的概率为:;
次品是第2台机器生产的概率为:,
次品是第3台机器生产的概率为:.
(
题型03
) 相互独立事件概率的计算
1.(23-24高二下·安徽合肥·期中)甲乙两人独立的解答同一道题,甲乙解答正确的概率分别是,,那么只有一人解答对的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】乘法公式
【分析】根据独立事件概率公式,即可求解.
【详解】只有1人答对的概率.
故选:B
(
题型04
) 排列组合与古典概率
1.(23-24高二下·安徽·期中)宋元时期是我国古代数学非常辉煌的时期,其中秦九韶、李冶、杨辉、朱世杰并称宋元数学四大家,其他表作有秦九韶的《数书九章》,李冶的《测圆海镜》和《益古演段》,杨辉的《详解九章算法》和《杨辉算法》,朱世杰的《算学启蒙》和《四元玉鉴》.现有数学著作《数书九章》,《测圆海镜》,《益古演段》,《详解九章算法》,《杨辉算法》,《算学启蒙》,《四元玉鉴》,共7本,从中任取3本,至少含有一本杨辉的著作的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】实际问题中的组合计数问题、计算古典概型问题的概率
【分析】先求其对立事件的概率,再用减去其对立事件的概率即为所求
【详解】解析:所求概率
故选:D
2.(23-24高二下·安徽·期中)如图,在某城市中,、两地之间有整齐的方格形道路网,其中、、、是道路网中位于一条对角线上的个交汇处.今在道路网、处的甲、乙两人分别要到、处,他们分别随机地选择一条沿街的最短路径,以相同的速度同时出发,直到到达、处为止.则下列说法正确的是( )
A.甲从到达处的方法有种
B.甲从必须经过到达处的方法有种
C.甲、乙两人在处相遇的概率为
D.甲、乙两人相遇的概率为
【答案】C
【知识点】计算古典概型问题的概率、实际问题中的组合计数问题、分步乘法计数原理及简单应用、分类加法计数原理
【分析】分析甲从到达处以及甲从必须经过到达处的走法,结合组合知识,可判断A,B;计算出甲、乙两人在处相遇的走法种数,根据古典概型的概率公式即可判断C;分类考虑甲、乙两人相遇的地点,计算出相应的走法数,根据古典概型的概率公式即可判断D.
【详解】A选项,甲从M到达N处,需要走6步,其中有3步向上走,3步向右走,
则甲从M到达N处的方法有种,A选项错误;
B选项,甲经过到达N处,可分为两步:第一步,甲从M经过需要走3步,
其中1步向右走,2步向上走,方法数为种;
第二步,甲从到N需要走3步,其中1步向上走,2步向右走,方法数为种,
故甲经过到达N的方法数为种,B选项错误;
C选项,甲经过的方法数为种,乙经过的方法数也为种,
∴甲、乙两人在处相遇的方法数为种,
故甲、乙两人在处相遇的概率为,C选项正确;
D选项,甲、乙两人沿最短路径行走,只可能在、、、处相遇,
若甲、乙两人在处相遇,甲经过处,则甲的前三步必须向上走,
乙经过处,则乙的前三步必须向左走,两人在处相遇的走法种数为1种;
若甲、乙两人在处相遇,由C选项可知,走法种数为81种;
若甲、乙两人在处相遇,甲到处,前三步有2步向右走,后三步只有1步向右走,
乙到处,前三步有2步向下走,后三步只有1步向下走,
∴两人在处相遇的走法种数为种;
若甲、乙两人在处相遇,甲经过处,则甲的前三步必须向右走,乙经过处,
则乙的前三步必须向下走,两人在处相遇的走法种数为1种;
故甲、乙两人相遇的概率,D选项错误,
故选:C.
3.(23-24高二下·安徽·期中)安排5名大学生到三家企业实习,每名大学生只去一家企业,每家企业至少安排1名大学生,则大学生甲、乙到同一家企业实习的概率为 .
【答案】
【知识点】计算古典概型问题的概率、分组分配问题
【分析】5名大学生分三组,每组至少一人,有两种情形,分别为2,2,1人或3,1,1人,根据排列组合得出各自有多少种,再得出甲,乙到同一家企业实习的情况有多少种,即可计算得出答案.
【详解】5名大学生分三组,每组至少一人,有两种情形,分别为2,2,1人或3,1,1人,
当分为3,1,1人时,有种实习方案,
当分为2,2,1人时,有 种实习方案,
所以共有种实习方案,
其中甲、乙到同一家企业实习的情况有种,
故大学生甲、乙到同一家企业实习的概率为 ,
故答案为:
4.(23-24高二下·安徽蚌埠·期中)在正三棱柱中,若点处有一只蚂蚁,随机的沿三棱柱的各棱或各侧面的对角线向相邻的某个顶点移动,且向每个相邻顶点移动的概率相同,设蚂蚁移动5次后还在底面ABC的概率为 ;
【答案】
【知识点】计算古典概型问题的概率、等比数列的简单应用
【分析】设蚂蚁移动次后还在底面的概率为,则,根据题意得底面走到底面的概率为,由上面走到底面的概率为,得到,进而得到是等比数列,求得数列的通项公式,即可求解.
【详解】设蚂蚁移动次后还在底面的概率为,则,
当时,表示第次在平面ABC的顶点上的概率,表示第次在平面的顶点上的概率.
由底面走到底面的概率为,由上面走到底面的概率为,
所以,得,又,
所以是等比数列,首项为,公比为,故,
整理得,所以.
故答案为:.
(
题型0
5
) 分布列及其性质的应用
1.(23-24高二下·安徽·期中)若随机变量X的分布列为
X
-2
-1
0
1
2
3
P
0.1
0.2
0.2
0.3
0.1
0.1
则当P(X<a)=0.8时,实数a的取值范围是( )
A.(-∞,2] B.[1,2]
C.(1,2] D.(1,2)
【答案】C
【知识点】由随机变量的分布列求概率
【分析】根据分布列可得P(X<0)=0.3,P(X<1)=0.5,P(X<2)=0.8,即可确定m的取值范围.
【详解】由随机变量X的分布列知:P(X<-1)=0.1,P(X<0)=0.3,P(X<1)=0.5,P(X<2)=0.8,
则当P(X<a)=0.8时,实数a的取值范围是(1,2].
故选:C
2.(23-24高二下·安徽·期中)已知随机变量X的分布列为
5
10
15
则( )
A. B. C. D.或
【答案】C
【知识点】利用随机变量分布列的性质解题
【分析】由分布列的性质有,可求的值.
【详解】由分布列的性质,得,即,解得或,
当时,,不符合分布列的性质,所以.
故选:C.
(
题型0
6
) 二项分布及其应用
1.(23-24高二下·安徽·期中)若随机变量,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】利用二项分布求分布列
【分析】直接利用二项分布的概率公式求解.
【详解】由二项分布的概率公式得.
故选:A
2.(23-24高二下·安徽安庆·期中)已知离散型随机变量服从二项分布,其中,记为奇数的概率为,为偶数的概率为,则下列说法中不正确的是( )
A. B.时,
C.时,随着的增大而增大 D.时,随着的增大而减小
【答案】D
【知识点】利用二项分布求分布列、二项展开式的应用、判断数列的增减性
【分析】结合概率基本性质可判断A项,由二项分布概率通项公式可求得、即可判断B项,结合二项式定理展开式可得,分别研究与时的单调性可判断C项、D项.
【详解】对于A选项,由概率的基本性质可知,,故A项正确;
对于B选项,由时,离散型随机变量服从二项分布,
则,
所以,,
所以,故B项正确;
对于C选项、D选项,,
当时,为正项且单调递增的数列,故随着的增大而增大,故C项正确,
当时,为正负交替的摆动数列,故D项不正确.
故选:D.
3.(23-24高二下·安徽淮南·期中)有一枚质地不均匀的游戏币,若随机抛掷它两次均得到正面的概率是均得到反面的概率的4倍,则随机抛掷它两次得到正面、反面各一次的概率为 .
【答案】
【知识点】独立重复试验的概率问题
【分析】利用相互独立事件概率公式和二项分布概率公式求解.
【详解】设一枚质地不均匀的游戏币随机抛掷一次,得到正面的概率为,则,
由,得,
随机抛掷它两次得到正面、反面各一次的概率为:.
故答案为:.
(
题型0
7
) 概率的综合问题
1.(多选)(23-24高二下·安徽·期中)甲和乙两个箱子中各装有10个球,其中甲箱中有5个红球、5个白球,乙箱中有6个红球、4个白球,下列说法正确的是( )
A.从甲箱中不放回地取球,在第一次取到红球的条件下,第二次也取到红球的概率为
B.从甲箱中不放回地每次任取一个球,直至取到白球后停止取球,则抽取两次后停止取球的概率为
C.从乙箱中有放回地抽取4次,则3次抽到红球的概率为
D.从乙箱中不放回地抽取3个球,则抽到2个红球的概率为
【答案】AC
【知识点】计算古典概型问题的概率、独立事件的乘法公式
【分析】结合古典概型和相互独立事件的概率公式对选项逐一判断即可.
【详解】设“从甲箱中不放回地取球,第一次取到红球”为事件A,“第二次取到红球”为事件B,则,,∴,A答案正确;
对于B选项,,B答案错误;
对于C选项,抽到红球的次数,三次抽到红球的概率为,C答案正确;
对于D选项,抽到红球的个数服从超几何分布,,D答案错误.
故选:AC.
2.(多选)(23-24高二下·安徽·期中)围棋棋理博大精深,蕴含着中华文化的丰富内涵,被列为“琴棋书画”四大文化之一,是中华文化与文明的体现.在某次国际围棋比赛中,甲、乙两人进行最后的决赛,比赛采取五场三胜制,即先胜三场的一方获得冠军,比赛结束.假设每场比赛甲胜乙的概率都为,且没有和棋,每场比赛的结果互不影响,记决赛的比赛总场数为,则下列结论正确的是( )
A.且甲获得冠军的概率是
B.有连续三场比赛都是乙胜的概率是
C.
D.若甲赢了第一场,则乙仍有超过的可能性获得冠军
【答案】CD
【知识点】由随机变量的分布列求概率、独立事件的乘法公式
【分析】对ABCD,分析出满足各自选项的所有情况,再利用独立事件的乘法公式一一判断即可.
【详解】对于A,且甲获得冠军有两种情况:且甲获得冠军,且甲获得冠军,
且甲获得冠军表示甲连胜三场,且甲获得冠军表示第四场甲获胜且前三场中有两场甲获胜,
所以且甲获得冠军的概率为,故A错误;
对于B,有连续三场比赛都是乙胜包含三种情况:前三场比赛都是乙获胜,
第一场比赛甲获胜接下来三场比赛都是乙获胜,前两场比赛甲获胜接下来三场比赛都是乙获胜,
所以有连续三场比赛都是乙胜的概率为,故B错误;
对于C,包含两种情况:比赛四场甲获得冠军,比赛四场乙获得冠军,
所以,故C正确;
对于D,甲赢了第一场,乙获得冠军包含两种情况:
第二至第四场都是乙获胜,第五场乙获胜且第二至第四场中有两场乙获胜,
所以甲赢了第一场,乙获得冠军的概率为,
因为为,所以若甲赢了第一场,则乙仍有超过的可能性获得冠军,故D正确.
故选:CD.
(
题型0
8
) 正态分布及其应用
1.(23-24高二下·安徽·期中)已知随机变量,则( )
注:若,则.
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】指定区间的概率、正态曲线的性质
【分析】根据正态曲线的性质求出和即可求出.
【详解】因为,即,,
所以,
,
所以.
故选:C.
2.(多选)(23-24高二下·安徽宿州·期中)已知随机变量服从正态分布,定义函数为取值不超过的概率,即,则下列说法正确的有( )
A. B.
C.在上是减函数 D.
【答案】AB
【知识点】特殊区间的概率、正态曲线的性质
【分析】根据正态曲线的性质判断A、B、D,由正态曲线的性质及函数单调性的定义判断C.
【详解】因为,所以,故A正确;
若,则,
所以,故B正确;
当增大时也增大,所以在上是增函数,故C错误;
因为,,
当时,,则,
又,所以不成立,故D错误.
故选:AB
3.(多选)(23-24高二下·安徽·期中)已知随机变量服从正态分布(100,100),则下列结论正确的是( )
(若随机变量服从正态分布,则,
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【知识点】3δ原则、正态曲线的性质
【分析】根据正态分布的意义及法则可得结果
【详解】由随机变量得:
正态分布曲线关于直线对称,且,
,
所以,
,
,
故ABC正确,D错误.
故选:ABC.
(
题型0
9
) 随机变量的期望、方差
1.(23-24高二下·安徽·期中)若随机变量的分布列如表,且,则的值为( )
0
2
A.9.2 B.5 C.4 D.1
【答案】C
【知识点】方差的性质
【分析】由概率之和等于1得出,求出方差,并由方差性质求解即可.
【详解】由题意可得:,解得,因为,所以,
解得.所以.
所以.
故选:C
2.(23-24高二下·安徽·期中)在3重伯努利试验中,事件A在每次试验中发生的概率相同,若事件A至少发生一次的概率为,则事件A发生的次数X的期望和方差分别为( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】D
【知识点】二项分布的方差、二项分布的均值、独立重复试验的概率问题、利用对立事件的概率公式求概率
【分析】根据题意得到,结合题设条件求得,结合期望和方差的公式,即可求解.
【详解】设事件在每次试验中发生的概率为,则,
因为事件至少发生一次的概率为,可得,解得,
所以,所以.
故选:D.
3.(23-24高二下·安徽合肥·期中)随机变量的取值为,,,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】离散型随机变量的方差与标准差、求离散型随机变量的均值
【分析】根据概率之和为,以及方差公式,即可解得和,进而利用方差公式直接求解即可.
【详解】由题知,,
又,
所以,
所以,,
所以.
故选:B
4.(23-24高二下·安徽安庆·期中)若随机变量X的分布列如下表所示,且,则表中a的值为( )
X
4
a
9
P
0.5
0.1
b
A. B.7 C.5.61 D.6.61
【答案】B
【知识点】由离散型随机变量的均值求参数、利用随机变量分布列的性质解题
【分析】根据随机变量的分布列的性质求得,再由期望的公式,求得,最后利用方差的公式,即可求解,得到答案.
【详解】根据随机变量的分布列性质,可得,解得,
又由,解得.
故选:B.
5.(23-24高二下·安徽黄山·期中)体育课的排球发球项目考试的规则是:每位学生最多可发球3次,一旦发球成功,则停止发球;否则一直发到3次为止.设学生一次发球成功的概率为,发球次数为,若的数学期望,则的取值可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】求离散型随机变量的均值
【分析】分别计算出发球1次、2次、3次所对应的概率,然后计算数学期望进行判断计算即可.
【详解】根据题意,发球次数为1的概率为,
发球次数为2的概率,
发球次数为3的概率,
则,
解得或,由可得.
故选:C.
6.(23-24高二下·安徽淮南·期中)如图,某考古队在挖掘一古墓群,古墓外面是一个正方形复杂空间,且有4个形状、大小均相同的入口1,2,3,4,其中只有1个入口可以打开,其他的是关闭的.现让一个机器狗从点出发探路,从4条路线中任选一条寻找打开的入口,找到后直接进入古墓,若未找到,则沿原路返回到出发点,继续重新寻找.若该机器狗是有记忆的,它在出发点选择各条路线的尝试均不多于1次,且每次选哪条路线是等可能的,则它能够进入古墓的总尝试次数的数学期望是( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【知识点】求离散型随机变量的均值、计算古典概型问题的概率
【分析】设机器狗能够进入古墓的总尝试次数为,则的所有可能取值为1,2,3,4,利用古典概型的概率公式求出相应的概率,再结合期望公式求解即可.
【详解】设机器狗能够进入古墓的总尝试次数为,则的所有可能取值为1,2,3,4,
所以,,,,
所以.
故选:D.
7.(多选)(23-24高二下·安徽·期中)设离散型随机变量的分布列为
0
1
2
3
4
0.4
0.1
0.2
0.2
若离散型随机变量满足,则下列结果正确的有
A. B.,
C., D.,
【答案】ACD
【知识点】离散型随机变量的方差与标准差、求离散型随机变量的均值
【分析】先计算的值,然后考虑、的值,最后再计算、的值.
【详解】因为,所以,故A正确;
又,
,故C正确;因为,所以,,故D正确.
故选ACD.
【点睛】随机变量的均值与方差的线性变化:若随机变量与随机变量满足,则,.
8.(多选)(23-24高二下·安徽·期中)已知离散型随机变量的分布列如下所示,则( )
1
3
A. B. C. D.
【答案】ABD
【知识点】利用随机变量分布列的性质解题、由随机变量的分布列求概率、求离散型随机变量的均值、离散型随机变量的方差与标准差
【分析】先利用分布列的性质求得,进而求得,从而得解.
【详解】对于A,由分布列的性质可得,解得,故A正确;
对于B,,故B正确;
对于C,,故C错误;
对于D,,故D正确.
故选:ABD.
9.(23-24高二下·安徽·期中)一个盒子中有大小、形状完全相同的m个红球和6个黄球.从盒中每次随机取出一个球,记下颜色后放回,共取5次,设取到红球的个数为X,若,则m的值为 .
【答案】14
【知识点】二项分布的均值
【分析】利用计算即可.
【详解】由题意,知,则,解得.
故答案为:14
【点睛】本题考查二项分布的期望,考查学生对常见分布的期望公式的掌握情况,是一道容易题.
10.(23-24高二下·安徽宿州·期中)已知随机变量,,则 .
【答案】
【知识点】二项分布的方差、方差的性质、二项分布的均值
【分析】借助二项分布期望公式与方差公式,结合方差的性质计算即可得.
【详解】由,故,则,
则.
故答案为:.
11.(23-24高二下·安徽滁州·期中)一个袋子中共有6个大小相同的球,其中3个红球,3个白球,从中随机摸出2个球,设取到白球的个数为X,则的方差为 .
【答案】
【知识点】求超几何分布的概率、方差的性质、离散型随机变量的方差与标准差、超几何分布的均值
【分析】根据超几何分布的概率求解分布列,进而根据方差的计算公式可得,由方差性质即可求解.
【详解】由题意,X满足超几何分布,且X的取值为0,1,2,
则,,,
,,
所以.
故答案为:
1.(23-24高二下·安徽·期中)某企业产品正常生产时,产品尺寸服从正态分布,从当前生产线上随机抽取200件产品进行检测,产品尺寸汇总如下表:
产品尺产
件数
2
27
30
80
36
22
3
根据产品质量标准和生产线的实际情况,产品尺寸在以外视为小概率事件,一旦小概率事件发生视为生产线出现异常,产品尺寸在以内为正品,以外为次品.
(1)判断生产线是否出现异常,并说明理由;
(2)用频率表示概率,若再随机从生产线上取3件产品复检,正品检测费10元/件,次品检测费15元/件,记这3件产品检测费为随机变量,求的数学期望及方差.
附:若随机变量X服从正态分布,则,,
【答案】(1)生产线出现异常,理由见解析;(2)数学期望为,方差为.
【知识点】二项分布的均值、二项分布的方差、正态分布的实际应用
【分析】(1)根据题意,得到正常产品尺寸范围是,求出正常情况下次品的数量,根据题中条件,即可得出结果;
(2)先由题意,求出该生产线的次品率,记这3件产品中次品数为,则服从二项分布,,根据二项分布的期望和方差的计算公式及性质,即可得出结果.
【详解】(1)依题意,有,,所以正常产品尺寸范围是,
又件,超出正常范围以外的零件数为5件,故生产线出现异常.
(2)依题意,尺寸在以外就是次品,故次品率为.
记这3件产品中次品数为,则服从二项分布,,
则,,
所以X的数学期望是(元),
方差是.
2.(23-24高二下·安徽合肥·期中)某大学为丰富学生课余生活,举办趣味知识竞赛,分为“个人赛”和“对抗赛”,竞赛规则如下:
①个人赛规则:每位学生需要从“历史类、数学类、生活类”问题中随机选1道试题作答,其中“历史类”有8道,“数学类”有6道,“生活类”有4道,若答对将获得一份奖品.
②对抗赛规则:两位学生进行答题比赛,每轮只有1道题目,比赛时两位参赛者同时回答这一个问题,若一人答对且另一人答错,则答对者获得1分,答错者得分;若两人都答对或都答错,则两人均得0分,对抗赛共设3轮,每轮获得1分的学生会获得一份奖品,且两位参赛者答对与否互不影响,每次答题的结果也互不影响.
(1)学生甲参加个人赛,若学生甲答对“历史类”“数学类”“生活类”的概率分别为,,,求学生甲答对所选试题的概率;
(2)学生乙和学生丙参加对抗赛,若每道题学生乙和学生丙答对的概率分别为,,求三轮结束学生乙仅获得一份奖品的概率.
【答案】(1);
(2).
【知识点】利用全概率公式求概率、利用二项分布求分布列、计算条件概率
【分析】(1)根据题意可知分三类求解:选题为历史类并且答对,选题为数学类且答对,选题为生活类且答对,由条件概率和全概率计算即可;
(2)可先求出乙同学每轮获得1分的概率,然后由二项分布概率模型计算即可.
【详解】(1)设学生甲选1道“历史类”试题为事件A,选1道“数学类”试题为事件B,选1道“生活类”试题为事件C,答对试题为事件D,
则,,,
,,,
所以:,
故学生甲答对所选试题的概率为.
(2)由题可知每一轮中学生乙得1分的概率为,
在3轮比赛后,学生乙得1分的概率为,
故三轮结束学生乙仅获得一份奖品的概率为:.
3.(23-24高二下·安徽·期中)近日,某企业举行“猜灯谜,闹元宵”趣味竞赛活动,每个员工从8道谜语中一次性抽出4道作答.小张有6道谜语能猜中,2道不能猜中;小王每道谜语能猜中的概率均为,且猜中每道谜语与否互不影响.
(1)分别求小张,小王猜中谜语道数的分布列;
(2)若预测小张猜中谜语的道数多于小王猜中谜语的道数,求的取值范围.
【答案】(1)分布列见解析
(2)
【知识点】利用二项分布求分布列、超几何分布的均值、二项分布的均值、超几何分布的分布列
【分析】(1)根据超几何分布概率公式和二项分布概率公式求概率,然后可得分布列;
(2)分别求两人猜中谜语道数的期望,根据期望列不等式即可求解.
【详解】(1)设小张猜中谜语的道数为,可知随机变量服从超几何分布,的取值分别为2,3,4.
有,,,
故小张猜中谜语道数的分布列为
2
3
4
设小王猜中谜语的道数为,可知随机变量服从二项分布的取值分别为0,1,2,3,4,
有,
,
,
,
.
故小王猜中谜语道数的分布列为
0
1
2
3
4
(2)由(1)可知,
若预测小张猜中谜语的道数多于小王猜中谜语的道数,则,可得.
4.(23-24高二下·安徽·期中)甲盒有标号分别为1、2、3的3个红球;乙盒有标号分别为1、2、3、4的4个黑球,从甲、乙两盒中各抽取一个小球.
(1)求抽到红球和黑球的标号都是偶数的概率;
(2)现从甲乙两盒各随机抽取1个小球,记其标号的差的绝对值为,求的分布列和数学期望.
【答案】(1)(2)见解析
【知识点】求离散型随机变量的均值、写出简单离散型随机变量分布列
【分析】(1)由独立事件的概率公式即可得到答案;
(2)的所有可能取值为0,1,2,3,分别计算概率,于是得到分布列和数学期望.
【详解】(1)由题意,抽到红球是偶数的概率为,抽到黑球是偶数的概率为
因为两次抽取是相互独立事件,
所以由独立事件的概率公式,得抽到红球和黑球的标号都是偶数的概率为
(2)由题意,的所有可能取值为0,1,2,3
故的分布列为
0
1
2
3
故的数学期望为
【点睛】本题主要考查相互独立事件的概率计算,分布列以及数学期望,意在考查学生的分析能力,转化能力及计算能力.
5.(23-24高二下·安徽·期中)袋中装着标有数字1,2,3,4,5的小球各2个,从袋中任取3个小球,按3个小球上最大数字的9倍计分,每个小球被取出的可能性都相等,用X表示取出的3个小球上的最大数字,求:
(1)取出的3个小球上的数字互不相同的概率;
(2)随机变量X的分布列;
(3)一次取球所得计分介于20分到40分之间的概率.
【答案】(1)
(2)分布列见解析
(3)
【知识点】互斥事件的概率加法公式、计算古典概型问题的概率、超几何分布的分布列
【分析】(1)根据题意,结合组合数的计算公式和古典摡型的概率计算公式,即可求解;
(2)由题意得到随机变量的可能取值为,利用互斥事件和独立事件的概率计算公式,求得相应的概率,列出分布列;
(3) “一次取球所得计分介于20分到40分之间记为事件C,结合,即可求解.
【详解】(1)解:由题意,“一次取出的3个小球上的数字互不相同”的事件即为,
则.
(2)解:由题意,随机变量的可能取值为,
可得;;
;
可得随机变量的概率分布列为:
X
2
3
4
5
P
(3)解:“一次取球所得计分介于20分到40分之间记为事件C,
则.
6.(23-24高二下·安徽蚌埠·期中)五一假期后,高二年级篮球赛进入白热化阶段,甲、乙、丙三支种子队在进入半决赛之前不会相遇.他们都需要在最后一轮小组赛中战胜对手从而进入淘汰赛,然后在淘汰赛中胜出才能进入半决赛.已知甲队在小组赛最后一轮和淘汰赛中获胜的概率分别为和;乙队在最后一轮和淘汰赛中获胜的概率分别为和;丙队在最后一轮和淘汰赛中获胜的概率分别为和,其中.
(1)甲、乙、丙三队中,谁进入半决赛的可能性最大;
(2)若甲、乙、丙三队中恰有两队进入半决赛的概率为,求的值;
(3)在(2)的条件下,设甲、乙、丙三队中进入半决赛的队伍数为,求的分布列及期望.
【答案】(1)乙进入半决赛的可能性最大
(2)
(3)分布列见解析,
【知识点】求离散型随机变量的均值、独立事件的实际应用、独立事件的乘法公式、写出简单离散型随机变量分布列
【分析】(1)根据题意,利用相互独立事件的概率乘法公式,分别求得甲乙丙进入半决赛的概率,即可求解;
(2)由甲、乙、丙三队中恰有两对进入半决赛的概率,结合列出方程,即可求解;
(3)根据题意,得到的可能取值为,求得相应的概率,列出分布列,结合期望公式,即可求解.
【详解】(1)解:由题意,甲队进入半决赛的概率为,乙队进入半决赛的概率为,
丙队进入半决赛的概率为,
因为,所以,
显然乙队进入半决赛的概率最大,所以乙进入半决赛的可能性最大.
(2)解:因为甲、乙、丙三队中恰有两对进入半决赛的概率为,
所以,解得或,
因为,所以.
(3)解:由题意可知:甲、乙、丙三队进入半决赛的概率分别为,
且随机变量的可能取值为,
可得,,
,,
所以的分布列为:
0
1
2
3
P
所以,期望为.
7.(23-24高二下·安徽·期中)为调查禽类某种病菌感染情况,某养殖场每周都定期抽样检测禽类血液中指标的值.养殖场将某周的5000只家禽血液样本中指标的检测数据进行整理,绘成如下频率分布直方图
(1)根据频率分布直方图,估计这5000只家禽血液样本中指标值的中位数(结果保留两位小数);
(2)通过长期调查分析可知,该养殖场家禽血液中指标的值服从正态分布
(i)若其中一个养殖棚有1000只家禽,估计其中血液指标的值不超过的家禽数量(结果保留整数);
(ii)在统计学中,把发生概率小于的事件称为小概率事件,通常认为小概率事件的发生是不正常的.该养殖场除定期抽检外,每天还会随机抽检20只,若某天发现抽检的20只家禽中恰有3只血液中指标的值大于,判断这一天该养殖场的家禽健康状况是否正常,并分析说明理由.
参考数据:
①;
②若,则
【答案】(1)7.33
(2)(i)841;(ii)不正常,理由见解析.
【知识点】由频率分布直方图估计中位数、独立重复试验的概率问题、指定区间的概率、根据正态曲线的对称性求参数
【分析】(1)先判断中位数所在区间,再设出中位数,利用中位数左侧频率和为0.5求解即可;
(2)(i)由正态分布的对称性及特殊区间的概率求得,再计算家禽数量即可;(ii)先求出,再由独立重复实验的概率公式求出恰有3只血液中指标的值大于的概率,和比较作出判断即可.
【详解】(1)由可得中位数在区间内,
设中位数为,则,解得;
(2)(i)由可得,
则,只;
(ii),,随机抽检20只相当于进行20次独立重复实验,
设恰有3只血液中指标的值大于为事件,则,
所以这一天该养殖场的家禽健康状况不正常.
8.(23-24高二下·安徽·期中)在数字通信中,信号是由数字“0”和“1”组成的序列.现连续发射信号次,每次发射信号“0”和“1”是等可能的.记发射信号1的次数为.
(1)当时,求
(2)已知切比雪夫不等式:对于任一随机变量,若其数学期望和方差均存在,则对任意正实数,有.根据该不等式可以对事件“”的概率作出下限估计.为了至少有的把握使发射信号“1”的频率在0.4与0.6之间,试估计信号发射次数的最小值.
【答案】(1)
(2)1250
【知识点】二项分布的方差、二项分布的均值、建立二项分布模型解决实际问题
【分析】(1)根据二项分布公式计算;
(2)运用二项分布公式算出 和 ,再根据题意求出 中a的表达式,最后利用切比雪夫不等式求解.
【详解】(1)由已知,
所以
;
(2)由已知,所以,
若,则,即,
即.
由切比雪夫不等式,
要使得至少有的把握使发射信号“1”的频率在与之间,则,
解得,所以估计信号发射次数的最小值为1250;
综上, ,估计信号发射次数的最小值为1250.
9.(23-24高二下·安徽·期中)某中学为了解本校高二年级学生阅读水平现状,从该年级学生中随机抽取100人进行一般现代文阅读速度的测试,以每位学生平均每分钟阅读的字数作为该学生的阅读速度,将测试结果整理得到如下频率分布直方图:
(1)若该校高二年级有1500人,试估计阅读速度达到620字/分钟及以上的人数;
(2)用频率估计概率,从该校高二学生中随机抽取3人,设这3人中阅读速度达到540字/分钟及以上的人数为,求的分布列与数学期望;
(3)若某班有10名学生参加测试,他们的阅读速度如下:506,516,553,592,617,632,667,693,723,776,从这10名学生中随机抽取3人,设这3人中阅读速度达到540字/分钟及以上的人数为,试判断数学期望与(2)中的的大小.
【答案】(1)人
(2)分布列见解析;
(3)
【知识点】超几何分布的分布列、利用二项分布求分布列、由频率分布直方图计算频率、频数、样本容量、总体容量
【分析】(1)根据频率分布直方图分析数据得频率即可估计阅读速度达到620字/分钟及以上的人数;
(2)确定从中任取一人,其阅读速度达到540字/分钟及以上的概率,结合二项分布的概率求解的分布列与数学期望即可;
(3)根据超几何分布的概率求解的分布列与数学期望即可得结论.
【详解】(1),
故可估计阅读速度达到620字/分钟及以上的人数为人;
(2)从中任取一人,其阅读速度达到540字/分钟及以上的概率为:
,
的可能取值为、、、,
,
,
,
,
则其分布列为:
其期望为:;
(3),理由如下:
这10名学生中,阅读速度达到540字/分钟及以上的人数为人,的可能取值为、、,
,,,
则,故.
10.(23-24高二下·安徽·期中)现将两个班的艺术类考生报名表分别装进2个档案袋,第一个档案袋内有6名男生和4名女生的报名表,第二个档案袋内有5名男生和5名女生的报名表.随机选择一个档案袋,然后从中随机抽取2份报名表.
(1)若选择的是第一个档案袋,求从中抽到两名男生报名表的概率;
(2)求抽取的报名表是一名男生一名女生的概率.
【答案】(1);
(2).
【知识点】利用全概率公式求概率、计算古典概型问题的概率
【分析】(1)选择的是第一个档案袋,从中随机抽取2份报名表,基本事件总数,从中抽到两名男生报名表包含的基本事件个数为,由此能求出从中抽到两名男生报名表的概率;
(2)设事件表示抽取到第个档案袋,,设事件表示抽取的报名表是一名男生一名女生,利用全概率公式能求出抽取的报名表是一名男生一名女生的概率.
【详解】(1)(1)第一个档案袋内有6名男生和4名女生的报名表,
选择的是第一个档案袋,从中随机抽取2份报名表,基本事件总数,
从中抽到两名男生报名表包含的基本事件个数为,
从中抽到两名男生报名表的概率.
(2)设事件表示抽取到第个档案袋,,设事件表示抽取的报名表是一名男生一名女生,
则,,,,
抽取的报名表是一名男生一名女生的概率为:
.
11.(23-24高二下·安徽·期中)某商场为了促销规定顾客购买满500元商品即可抽奖,最多有3次抽奖机会,每次抽中,可依次获得10元,30元,50元奖金,若没有抽中,则停止抽奖.顾客每次轴中后,可以选择带走所有奖金,结束抽奖;也可选择继续抽奖,若没有抽中,则连同前面所得奖金全部归零,结束抽奖.小李购买了500元商品并参与了抽奖活动,已知他每次抽中的概率依次为,如果第一次抽中选择继续抽奖的概率为,第二次抽中选择继续抽奖的概率为,且每次是否抽中互不影响.
(1)求小李第一次抽中且所得奖金归零的概率;
(2)设小李所得奖金总数为随机变量,求的分布列.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【知识点】独立事件的乘法公式、写出简单离散型随机变量分布列、互斥事件的概率加法公式
【分析】(1)设出事件,分两种情况讨论:第一次抽中但第二次没抽中,前两次抽中但第三次没抽中,结合独立事件和互斥事件的概率计算公式求解出结果;
(2)先分析的可能取值,然后计算出对应概率,由此可求的分布列.
【详解】(1)记小李第次抽中为事件,则有,且两两互相独立,
记小李第一次抽中但奖金归零为事件,
则;
(2)由题意可知的可能取值为:,
,
,
,
,
所以的分布列为:
12.(23-24高二下·安徽宿州·期中)某校高二年级数学竞赛选拔赛分为初赛和决赛两阶段进行.初赛采用“两轮制”方式进行,要求每个班级派出两名同学,且每名同学都要参加两轮比赛,两轮比赛都通过的同学才具备参与决赛的资格.高二某班派出甲和乙参赛.在初赛中,若甲通过第一轮与第二轮比赛的概率分别是、,乙通过第一轮与第二轮比赛的概率分别是、,且每名同学所有轮次比赛的结果互不影响.
(1)若该班获得决赛资格的同学个数为X,求X的分布列和数学期望;
(2)已知甲和乙都获得了决赛资格. 决赛的规则如下:将问题放入A,B两个纸箱中,A箱中有3道选择题和3道填空题,B箱中有4道选择题和4道填空题. 决赛中要求每位参赛同学在A,B两个纸箱中随机抽取两题作答. 甲先从A箱中依次抽取2道题目,答题结束后将题目一起放入B箱中,然后乙再从B箱中抽取题目.
①求乙从B箱中抽取的第一题是选择题的概率;
②已知乙从B箱中抽取的第一题是选择题,求甲从A箱中抽出的是2道选择题的概率.
【答案】(1)分布列见解析,
(2)①;②
【知识点】利用全概率公式求概率、求离散型随机变量的均值、计算条件概率、写出简单离散型随机变量分布列
【分析】(1)分析题意,X为该班获得决赛资格的同学个数,因此需要分别计算出甲和乙进入决赛的概率和. 进入决赛的人数,求出概率,列出分布列,利用期望计算公式得到期望.
(2)能够直接计算出的是甲取到道选择题的概率(),以及分别在甲抽取道选择题条件下乙再抽取到选择题的概率,利用全概率公式和条件概率公式、乘法公式,可以得到①、②两问的结果.
【详解】(1)甲获得决赛资格的概率,
乙获得决赛资格的概率.
由题意得,
;
;
.
的分布列为:
0
1
2
.
(2)设事件“甲取到道选择题”,;事件“乙取到第一题是选择题”.
,,.
,,.
①由全概率公式可得:.
②由条件概率公式和乘法公式可得:.
13.(23-24高二下·安徽·期中)甲、乙两人组成“梦想队”参加“极速猜歌”比赛,比赛共两轮,每轮比赛从队伍中选出一人参与,参与比赛的选手从曲库中随机抽取一首进行猜歌名.若每轮比赛中甲、乙参与比赛的概率相同.甲首次参与猜歌名,猜对的概率为;甲在第一次猜对歌名的条件下,第二次也猜对的概率为;甲在第一次猜错歌名的条件下,第二次猜对的概率为.乙首次参与猜歌名,猜对的概率为;乙在第一次猜对歌名的条件下,第二次也猜对的概率为;乙在第一次猜错歌名的条件下,第二次猜对的概率为甲、乙互不影响.
(1)求在两轮比赛中,甲只参与一轮比赛的概率;
(2)记“梦想队”一共猜对了首歌名,求的分布列及期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,期望为
【知识点】求离散型随机变量的均值、独立事件的乘法公式、写出简单离散型随机变量分布列
【分析】(1)根据相互独立事件概率计算公式求得甲只参与一轮比赛的概率.
(2)首先计算出“梦想队”一共猜对首歌名、首歌名的概率,然后利用对立事件概率计算公式,求得“梦想队”一共猜对首歌名的概率,由此求得分布列并求得数学期望.
【详解】(1)依题意,每轮比赛中甲、乙参与比赛的概率相同,
甲只参与一轮比赛,即“参加第一轮,不参加第二轮”或“不参加第一轮,参加第二轮”,
所以甲只参与一轮比赛的概率为.
(2)每轮由两人选一人参赛,每次参赛结果有两种,,所以:
;
;
.
的分布列为
0
1
2
.
14.(23-24高二下·安徽·期中)我们学过二项分布,超几何分布,正态分布等概率分布模型.概率论中还有一种离散概率分布,设一组独立的伯努利试验,每次试验中事件发生的概率为,将试验进行至事件发生次为止,用表示试验次数,则服从负二项分布(也称帕斯卡分布),记作.为改善人口结构,落实积极应对人口老龄化国家战略,保持中国的人口资源优势,我国自2021年5月31日起实施三胎政策.政策实施以来,某市的人口出生率得到了一定程度的提高,某机构对该市家庭进行调查,抽取到第2个三胎家庭就停止抽取,记抽取的家庭数为随机变量,且该市随机抽取一户是三胎家庭的概率为.
(1)求;
(2)若抽取的家庭数不超过的概率不小于,求整数的最小值.
【答案】(1)
(2)7
【知识点】错位相减法求和、独立重复试验的概率问题
【分析】(1)利用独立事件的乘法公式求解即可;
(2)利用错位相减法求取的家庭数不超过的概率,再结合数列的单调性求解即可.
【详解】(1).
(2)因为.
所以抽取的家庭数不超过的概率为,
即,,
两式相减,得
所以.
由,得,
令,则.,
所以,所以数列是递减数列,
因为,
所以整数的最小值是7.
15.(23-24高二下·安徽亳州·期中)某公司为监督检查下属的甲、乙两条生产线所生产产品的质量,分别从甲、乙两条生产线出库的产品中各随机抽取了100件产品,并对所抽取产品进行检验,检验后发现,甲生产线的合格品占八成、优等品占两成,乙生产线的合格品占九成、优等品占一成(合格品与优等品间无包含关系).
(1)用分层随机抽样的方法从样品的优等品中抽取6件产品,在这6件产品中随机抽取2件,记这2件产品中来自甲生产线的产品个数有个,求的分布列与数学期望;
(2)消费者对该公司产品的满意率为,随机调研5位购买过该产品的消费者,记对该公司产品满意的人数有人,求至少有3人满意的概率及的数学期望与方差.
【答案】(1)分布列见解析;
(2),,
【知识点】超几何分布的分布列、二项分布的方差、二项分布的均值、超几何分布的均值
【分析】(1)借助分层随机抽样定义可得所抽取产品类别,得到的所有可能取值后计算其概率即可得分布列及期望.
(2)借助二项分布的概率公式,期望公式与方差公式计算即可得.
【详解】(1),,,,
故所抽取的6件产品中有4件产品中来自甲生产线,2件产品中来自乙生产线,
则的所有可能取值为、、,
,
,
,
则其分布列为:
则;
(2)由题意可得,
则
,
,.
16.(23-24高二下·安徽淮南·期中)大学毕业生入职某国企需要笔试,笔试题目分为A,B两种类型,且两种类型的题目数量相同,每个笔试者选择2题作答,第1题从A,B两类试题中随机选择1题作答,笔试者若答对第1题,则第2题选择同一类试题作答的概率为,若答错第1题,则第2题选择同一类试题作答的概率为,试题不重复选择.已知甲答对A类试题的概率均为,答对B类试题的概率均为,且每道试题答对与否相互独立.
(1)求甲两题均选择A类试题作答的概率;
(2)若甲第1题选择B类试题作答,设甲答对的试题数为,求的分布列与期望.
【答案】(1)
(2)的分布列见解析,数学期望为.
【知识点】求离散型随机变量的均值、独立事件的乘法公式、写出简单离散型随机变量分布列、互斥事件的概率加法公式
【分析】(1)利用独立事件的概率乘法公式求解;
(2)由题可知,的所有可能取值为0,1,2,求出相应的概率,得到的分布列,再结合期望公式求解.
【详解】(1)若甲第1题选择类试题作答并且答错,则第2题选择类试题作答的概率,
若甲第1题选择类试题作答并且答对,则第2题选择类试题作答的概率,
故甲2题均选择类试题作答的概率;
(2)由题可知,的所有可能取值为0,1,2,
则,
,
,
故的分布列为:
0
1
2
则.
17.(23-24高二下·安徽·期中)已知A,B,C三人同时参加对同一个问题竞答;游戏的规则为三人同答一道题,若其中至少一人答对此题,则视为闯过此关.已知此三人答对此题的概率分别为,,.
(1)求此三人闯过此关的概率;
(2)若此三人闯此关时,答对试题的人数为,求的分布列和数学期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,
【知识点】求离散型随机变量的均值、独立事件的乘法公式、写出简单离散型随机变量分布列、利用对立事件的概率公式求概率
【分析】(1)根据独立事件概率乘法公式结合对立事件运算求解;
(2)分析可知的可能取值为0,1,2,3,根据独立事件概率乘法公式求分布列,进而可得期望.
【详解】(1)因为三人答对此题的概率分别为,,,则三人答错此题的概率分别为,,
且三人闯过此关的对立事件为三人均答错,
所以三人中至少一人答对此题的概率为.
(2)由题意可知:的可能取值为0,1,2,3,
此三人闯此关时没有人答对题目的概率;
此三人闯此关时只有1人答对题目的概率;
此三人闯此关时有2人答对题目的概率;
此三人闯此关时有3人答对题目的概率;
所以的分布列为
0
1
2
3
数学期望.
18.(23-24高二下·安徽·期中)已知随机变量的取值为不大于的非负整数值,它的分布列为:
0
1
2
n
其中()满足:,且.定义由生成的函数,令.
(I)若由生成的函数,求的值;
(II)求证:随机变量的数学期望, 的方差;
()(Ⅲ)现投掷一枚骰子两次,随机变量表示两次掷出的点数之和,此时由生成的函数记为,求的值.
【答案】(1);(2)详见解析;(3)441.
【知识点】方差的性质、离散型随机变量的方差与标准差、求离散型随机变量的均值、利用随机变量分布列的性质解题、写出简单离散型随机变量分布列
【详解】试题分析:本题为新定义信息题,根据知: ,而,则 ;根据数学期望公式写出 ,由于,求出的表达式,根据方差公式写出 并推到证明;第三步写出的取值2,3,4.,……12,求出相应的概率,写出函数 并求出的值.
试题解析:(I) .
(II)由于,
,
所以. 由的方差定义可知
由于,所以有
,这样
,所以有
.
(III)方法1.投掷一枚骰子一次,随机变量的生成的函数为:
.
投掷骰子两次次对应的生成函数为: .
所以.
方法2:的取值为2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12.
则的分布列为
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
.
则
.
19.(23-24高二下·安徽亳州·期中)已知正四面体的四个面分别标注有字母,随机抛掷该四面体,各面接触桌面的概率均相等.
(1)若每次抛掷时标注有的面接触桌面为抛掷成功,将试验进行到恰好出现3次成功时结束试验,求结束试验时所抛掷的次数为4次的概率;
(2)若每次抛掷标注有或的面接触桌面为抛掷成功,且试验进行到恰好出现2次成功时结束试验,用表示抛掷次数.
①求;
②要使得在次内(含次)结束试验的概率不小于,求的最小值.
【答案】(1)
(2)①;②6.
【知识点】判断数列的增减性、裂项相消法求和、独立重复试验的概率问题、建立二项分布模型解决实际问题
【分析】(1)分析事件,可得部分二项分布求概率;
(2)利用(1)的解法来求出概率,然后利用裂项相消法来求和,最后用数列递推思想得出数列单调性,从而赋值求解最小值.
【详解】(1)因为共抛掷了4次,结束试验时恰好成功3次,说明前3次成功了2次且第4次成功,
所以.
(2)①由题意可知,,
所以;
②由①可知,所以.
令,
则,所以单调递减.
又,,所以当时,,则的最小值为6.
【点睛】方法点睛:在求时,利用了裂项相消法,即.
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专题05 随机变量及其分布
题型概览
经典基础题
题型01事件关系及其判断
题型02条件概率的计算
题型03相互独立事件概率的计算
题型04排列组合与古典概率
题型05分布列及其性质的应用
题型06二项分布及其应用
题型07概率的综合问题
题型08正态分布及其应用
题型09随机变量的期望、方差
能力提升题
(
题型01
) 事件关系及其判断
1.(23-24高二下·安徽·期中)掷两枚质地均匀的骰子,设“第一枚出现奇数点”,“第二枚出现偶数点”,则与的关系为( ).
A.互斥 B.互为对立
C.相互独立 D.相等
2.(多选)(23-24高二下·安徽·期中)为随机事件,已知,,下列结论中正确的是( )
A.若为互斥事件,则
B.若为互斥事件,则
C.若相互独立,则
D.若,则相互独立
(
题型02
) 条件概率的计算
1.(23-24高二下·安徽·期中)已知,,,则( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二下·安徽·期中)设事件A,B满足,且,则( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二下·安徽·期中)在数字通信中,信号是由数字0和1组成的序列由于随机因素的干扰,发送的信号0或1有可能被错误地接收为1或0.已知当发送信号0时,被接收为0和1的概率分别为0.93和0.07;当发送信号1时,被接收为1和0的概率分别为0.95和0.05.假设发送信号0和1是等可能的,则接收的信号为1的概率为( )
A.0.48 B.0.49 C.0.52 D.0.51
4.(23-24高二下·安徽·期中)甲、乙、丙三人到三个不同的景点旅游,每人只去一个景点,设事件为“三个人去的景点各不相同”,事件为“甲独自去一个景点,乙、丙去剩下的景点”,则等于
A. B. C. D.
5.(23-24高二下·安徽安庆·期中)质监部门对某种建筑构件的抗压能力进行检测,对此建筑构件实施两次打击,若没有受损,则认为该构件通过质检.若第一次打击后该构件没有受损的概率为0.85,当第一次没有受损时第二次实施打击也没有受损的概率为0.80,则该构件通过质检的概率为( )
A.0.4 B.0.16 C.0.68 D.0.17
6.(2023·安徽·三模)如图,用,,三类不同的元件连接成一个系统,当正常工作且,至少有一个正常工作时,系统正常工作,已知,,正常工作的概率依次是,,,已知在系统正常工作的前提下,则只有和正常工作的概率是( )
A. B. C. D.
7.(23-24高二下·安徽亳州·期中)若甲盒中有2个白球、2个红球、1个黑球,乙盒中有6个白球、3个红球、2个黑球,现从甲盒中随机取出一个球放入乙盒,再从乙盒中随机取出一个球,若从甲盒中取出的球和从乙盒中取出的球颜色相同的概率为( )
A. B. C. D.
8.(23-24高二下·安徽六安·期中)甲口袋中有3个红球,2个白球和5个黑球,乙口袋中有3个红球,3个白球和4个黑球,先从甲口袋中随机取出一球放入乙口袋,分别以和表示由甲口袋取出的球是红球,白球和黑球的事件:再从乙口袋中随机取出一球,以表示由乙口袋取出的球是红球的事件,则下列结论中正确的是( )
A. B.事件和事件相互独立
C. D.
9.(多选)(23-24高二下·安徽合肥·期中)已知,.若随机事件A,B相互独立,则( )
A. B. C. D.
10.(多选)(23-24高二下·安徽芜湖·期中)甲箱中有4个红球,2个白球和3个黑球,乙箱中有3个红球,3个白球和3个黑球,先从甲箱中随机取出一球放入乙箱,分别以,和表示由甲箱取出的球是红球,白球和黑球的事件;再从乙箱中随机取出一球,以表示由乙箱取出的球是红球的事件,则下列结论正确的是( )
A.事件与事件相互独立 B.
C. D.
11.(多选)(23-24高二下·安徽·期中)甲、乙两个不透明的袋子中分别装有两种颜色不同但是大小相同的小球,甲袋中装有5个红球和5个绿球;乙袋中装有4个红球和6个绿球.先从甲袋中随机摸出一个小球放入乙袋中,再从乙袋中随机摸出一个小球,记表示事件“从甲袋摸出的是红球”,表示事件“从甲袋摸出的是绿球”,记表示事件“从乙袋摸出的是红球”,表示事件“从乙袋摸出的是绿球”.下列说法正确的是( )
A.,是互斥事件 B.,是独立事件
C. D.
12.(23-24高二下·安徽·期中)一个盒子里装有种颜色,大小形状质地都一样的个球,其中黄球个,蓝球个,绿球个,现从盒子中随机取出两个球,记事件“取出的两个球颜色不同”,事件“取出一个黄球,一个蓝球”,则 .
13.(23-24高二下·安徽淮南·期中)某企业生产手机加密芯片,有3台机器生产同一型号的芯片,质量合格的为正品,不合格的为次品,第1台生产的次品率为,第2,3台生产的次品率均为,将生产出来的芯片混放在一起,已知第1,2,3台机器生产的芯片数分别占总数的.
(1)任取一个芯片,求它是正品的概率;
(2)任取一个芯片,如果它是次品,求它分别是第1,2,3台机器生产的概率.
(
题型03
) 相互独立事件概率的计算
1.(23-24高二下·安徽合肥·期中)甲乙两人独立的解答同一道题,甲乙解答正确的概率分别是,,那么只有一人解答对的概率是( )
A. B. C. D.
(
题型04
) 排列组合与古典概率
1.(23-24高二下·安徽·期中)宋元时期是我国古代数学非常辉煌的时期,其中秦九韶、李冶、杨辉、朱世杰并称宋元数学四大家,其他表作有秦九韶的《数书九章》,李冶的《测圆海镜》和《益古演段》,杨辉的《详解九章算法》和《杨辉算法》,朱世杰的《算学启蒙》和《四元玉鉴》.现有数学著作《数书九章》,《测圆海镜》,《益古演段》,《详解九章算法》,《杨辉算法》,《算学启蒙》,《四元玉鉴》,共7本,从中任取3本,至少含有一本杨辉的著作的概率是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二下·安徽·期中)如图,在某城市中,、两地之间有整齐的方格形道路网,其中、、、是道路网中位于一条对角线上的个交汇处.今在道路网、处的甲、乙两人分别要到、处,他们分别随机地选择一条沿街的最短路径,以相同的速度同时出发,直到到达、处为止.则下列说法正确的是( )
A.甲从到达处的方法有种
B.甲从必须经过到达处的方法有种
C.甲、乙两人在处相遇的概率为
D.甲、乙两人相遇的概率为
3.(23-24高二下·安徽·期中)安排5名大学生到三家企业实习,每名大学生只去一家企业,每家企业至少安排1名大学生,则大学生甲、乙到同一家企业实习的概率为 .
4.(23-24高二下·安徽蚌埠·期中)在正三棱柱中,若点处有一只蚂蚁,随机的沿三棱柱的各棱或各侧面的对角线向相邻的某个顶点移动,且向每个相邻顶点移动的概率相同,设蚂蚁移动5次后还在底面ABC的概率为 ;
(
题型0
5
) 分布列及其性质的应用
1.(23-24高二下·安徽·期中)若随机变量X的分布列为
X
-2
-1
0
1
2
3
P
0.1
0.2
0.2
0.3
0.1
0.1
则当P(X<a)=0.8时,实数a的取值范围是( )
A.(-∞,2] B.[1,2]
C.(1,2] D.(1,2)
2.(23-24高二下·安徽·期中)已知随机变量X的分布列为
5
10
15
则( )
A. B. C. D.或
(
题型0
6
) 二项分布及其应用
1.(23-24高二下·安徽·期中)若随机变量,则等于( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二下·安徽安庆·期中)已知离散型随机变量服从二项分布,其中,记为奇数的概率为,为偶数的概率为,则下列说法中不正确的是( )
A. B.时,
C.时,随着的增大而增大 D.时,随着的增大而减小
3.(23-24高二下·安徽淮南·期中)有一枚质地不均匀的游戏币,若随机抛掷它两次均得到正面的概率是均得到反面的概率的4倍,则随机抛掷它两次得到正面、反面各一次的概率为 .
(
题型0
7
) 概率的综合问题
1.(多选)(23-24高二下·安徽·期中)甲和乙两个箱子中各装有10个球,其中甲箱中有5个红球、5个白球,乙箱中有6个红球、4个白球,下列说法正确的是( )
A.从甲箱中不放回地取球,在第一次取到红球的条件下,第二次也取到红球的概率为
B.从甲箱中不放回地每次任取一个球,直至取到白球后停止取球,则抽取两次后停止取球的概率为
C.从乙箱中有放回地抽取4次,则3次抽到红球的概率为
D.从乙箱中不放回地抽取3个球,则抽到2个红球的概率为
2.(多选)(23-24高二下·安徽·期中)围棋棋理博大精深,蕴含着中华文化的丰富内涵,被列为“琴棋书画”四大文化之一,是中华文化与文明的体现.在某次国际围棋比赛中,甲、乙两人进行最后的决赛,比赛采取五场三胜制,即先胜三场的一方获得冠军,比赛结束.假设每场比赛甲胜乙的概率都为,且没有和棋,每场比赛的结果互不影响,记决赛的比赛总场数为,则下列结论正确的是( )
A.且甲获得冠军的概率是
B.有连续三场比赛都是乙胜的概率是
C.
D.若甲赢了第一场,则乙仍有超过的可能性获得冠军
(
题型0
8
) 正态分布及其应用
1.(23-24高二下·安徽·期中)已知随机变量,则( )
注:若,则.
A. B.
C. D.
2.(多选)(23-24高二下·安徽宿州·期中)已知随机变量服从正态分布,定义函数为取值不超过的概率,即,则下列说法正确的有( )
A. B.
C.在上是减函数 D.
3.(多选)(23-24高二下·安徽·期中)已知随机变量服从正态分布(100,100),则下列结论正确的是( )
(若随机变量服从正态分布,则,
A. B.
C. D.
(
题型0
9
) 随机变量的期望、方差
1.(23-24高二下·安徽·期中)若随机变量的分布列如表,且,则的值为( )
0
2
A.9.2 B.5 C.4 D.1
2.(23-24高二下·安徽·期中)在3重伯努利试验中,事件A在每次试验中发生的概率相同,若事件A至少发生一次的概率为,则事件A发生的次数X的期望和方差分别为( )
A.和 B.和
C.和 D.和
3.(23-24高二下·安徽合肥·期中)随机变量的取值为,,,若,,则( )
A. B. C. D.
4.(23-24高二下·安徽安庆·期中)若随机变量X的分布列如下表所示,且,则表中a的值为( )
X
4
a
9
P
0.5
0.1
b
A. B.7 C.5.61 D.6.61
5.(23-24高二下·安徽黄山·期中)体育课的排球发球项目考试的规则是:每位学生最多可发球3次,一旦发球成功,则停止发球;否则一直发到3次为止.设学生一次发球成功的概率为,发球次数为,若的数学期望,则的取值可能是( )
A. B. C. D.
6.(23-24高二下·安徽淮南·期中)如图,某考古队在挖掘一古墓群,古墓外面是一个正方形复杂空间,且有4个形状、大小均相同的入口1,2,3,4,其中只有1个入口可以打开,其他的是关闭的.现让一个机器狗从点出发探路,从4条路线中任选一条寻找打开的入口,找到后直接进入古墓,若未找到,则沿原路返回到出发点,继续重新寻找.若该机器狗是有记忆的,它在出发点选择各条路线的尝试均不多于1次,且每次选哪条路线是等可能的,则它能够进入古墓的总尝试次数的数学期望是( )
A. B.2 C. D.
7.(多选)(23-24高二下·安徽·期中)设离散型随机变量的分布列为
0
1
2
3
4
0.4
0.1
0.2
0.2
若离散型随机变量满足,则下列结果正确的有
A. B.,
C., D.,
8.(多选)(23-24高二下·安徽·期中)已知离散型随机变量的分布列如下所示,则( )
1
3
A. B. C. D.
9.(23-24高二下·安徽·期中)一个盒子中有大小、形状完全相同的m个红球和6个黄球.从盒中每次随机取出一个球,记下颜色后放回,共取5次,设取到红球的个数为X,若,则m的值为 .
10.(23-24高二下·安徽宿州·期中)已知随机变量,,则 .
11.(23-24高二下·安徽滁州·期中)一个袋子中共有6个大小相同的球,其中3个红球,3个白球,从中随机摸出2个球,设取到白球的个数为X,则的方差为 .
1.(23-24高二下·安徽·期中)某企业产品正常生产时,产品尺寸服从正态分布,从当前生产线上随机抽取200件产品进行检测,产品尺寸汇总如下表:
产品尺产
件数
2
27
30
80
36
22
3
根据产品质量标准和生产线的实际情况,产品尺寸在以外视为小概率事件,一旦小概率事件发生视为生产线出现异常,产品尺寸在以内为正品,以外为次品.
(1)判断生产线是否出现异常,并说明理由;
(2)用频率表示概率,若再随机从生产线上取3件产品复检,正品检测费10元/件,次品检测费15元/件,记这3件产品检测费为随机变量,求的数学期望及方差.
附:若随机变量X服从正态分布,则,,
2.(23-24高二下·安徽合肥·期中)某大学为丰富学生课余生活,举办趣味知识竞赛,分为“个人赛”和“对抗赛”,竞赛规则如下:
①个人赛规则:每位学生需要从“历史类、数学类、生活类”问题中随机选1道试题作答,其中“历史类”有8道,“数学类”有6道,“生活类”有4道,若答对将获得一份奖品.
②对抗赛规则:两位学生进行答题比赛,每轮只有1道题目,比赛时两位参赛者同时回答这一个问题,若一人答对且另一人答错,则答对者获得1分,答错者得分;若两人都答对或都答错,则两人均得0分,对抗赛共设3轮,每轮获得1分的学生会获得一份奖品,且两位参赛者答对与否互不影响,每次答题的结果也互不影响.
(1)学生甲参加个人赛,若学生甲答对“历史类”“数学类”“生活类”的概率分别为,,,求学生甲答对所选试题的概率;
(2)学生乙和学生丙参加对抗赛,若每道题学生乙和学生丙答对的概率分别为,,求三轮结束学生乙仅获得一份奖品的概率.
3.(23-24高二下·安徽·期中)近日,某企业举行“猜灯谜,闹元宵”趣味竞赛活动,每个员工从8道谜语中一次性抽出4道作答.小张有6道谜语能猜中,2道不能猜中;小王每道谜语能猜中的概率均为,且猜中每道谜语与否互不影响.
(1)分别求小张,小王猜中谜语道数的分布列;
(2)若预测小张猜中谜语的道数多于小王猜中谜语的道数,求的取值范围.
4.(23-24高二下·安徽·期中)甲盒有标号分别为1、2、3的3个红球;乙盒有标号分别为1、2、3、4的4个黑球,从甲、乙两盒中各抽取一个小球.
(1)求抽到红球和黑球的标号都是偶数的概率;
(2)现从甲乙两盒各随机抽取1个小球,记其标号的差的绝对值为,求的分布列和数学期望.
5.(23-24高二下·安徽·期中)袋中装着标有数字1,2,3,4,5的小球各2个,从袋中任取3个小球,按3个小球上最大数字的9倍计分,每个小球被取出的可能性都相等,用X表示取出的3个小球上的最大数字,求:
(1)取出的3个小球上的数字互不相同的概率;
(2)随机变量X的分布列;
(3)一次取球所得计分介于20分到40分之间的概率.
6.(23-24高二下·安徽蚌埠·期中)五一假期后,高二年级篮球赛进入白热化阶段,甲、乙、丙三支种子队在进入半决赛之前不会相遇.他们都需要在最后一轮小组赛中战胜对手从而进入淘汰赛,然后在淘汰赛中胜出才能进入半决赛.已知甲队在小组赛最后一轮和淘汰赛中获胜的概率分别为和;乙队在最后一轮和淘汰赛中获胜的概率分别为和;丙队在最后一轮和淘汰赛中获胜的概率分别为和,其中.
(1)甲、乙、丙三队中,谁进入半决赛的可能性最大;
(2)若甲、乙、丙三队中恰有两队进入半决赛的概率为,求的值;
(3)在(2)的条件下,设甲、乙、丙三队中进入半决赛的队伍数为,求的分布列及期望.
7.(23-24高二下·安徽·期中)为调查禽类某种病菌感染情况,某养殖场每周都定期抽样检测禽类血液中指标的值.养殖场将某周的5000只家禽血液样本中指标的检测数据进行整理,绘成如下频率分布直方图
(1)根据频率分布直方图,估计这5000只家禽血液样本中指标值的中位数(结果保留两位小数);
(2)通过长期调查分析可知,该养殖场家禽血液中指标的值服从正态分布
(i)若其中一个养殖棚有1000只家禽,估计其中血液指标的值不超过的家禽数量(结果保留整数);
(ii)在统计学中,把发生概率小于的事件称为小概率事件,通常认为小概率事件的发生是不正常的.该养殖场除定期抽检外,每天还会随机抽检20只,若某天发现抽检的20只家禽中恰有3只血液中指标的值大于,判断这一天该养殖场的家禽健康状况是否正常,并分析说明理由.
参考数据:
①;
②若,则
8.(23-24高二下·安徽·期中)在数字通信中,信号是由数字“0”和“1”组成的序列.现连续发射信号次,每次发射信号“0”和“1”是等可能的.记发射信号1的次数为.
(1)当时,求
(2)已知切比雪夫不等式:对于任一随机变量,若其数学期望和方差均存在,则对任意正实数,有.根据该不等式可以对事件“”的概率作出下限估计.为了至少有的把握使发射信号“1”的频率在0.4与0.6之间,试估计信号发射次数的最小值.
9.(23-24高二下·安徽·期中)某中学为了解本校高二年级学生阅读水平现状,从该年级学生中随机抽取100人进行一般现代文阅读速度的测试,以每位学生平均每分钟阅读的字数作为该学生的阅读速度,将测试结果整理得到如下频率分布直方图:
(1)若该校高二年级有1500人,试估计阅读速度达到620字/分钟及以上的人数;
(2)用频率估计概率,从该校高二学生中随机抽取3人,设这3人中阅读速度达到540字/分钟及以上的人数为,求的分布列与数学期望;
(3)若某班有10名学生参加测试,他们的阅读速度如下:506,516,553,592,617,632,667,693,723,776,从这10名学生中随机抽取3人,设这3人中阅读速度达到540字/分钟及以上的人数为,试判断数学期望与(2)中的的大小.
10.(23-24高二下·安徽·期中)现将两个班的艺术类考生报名表分别装进2个档案袋,第一个档案袋内有6名男生和4名女生的报名表,第二个档案袋内有5名男生和5名女生的报名表.随机选择一个档案袋,然后从中随机抽取2份报名表.
(1)若选择的是第一个档案袋,求从中抽到两名男生报名表的概率;
(2)求抽取的报名表是一名男生一名女生的概率.
11.(23-24高二下·安徽·期中)某商场为了促销规定顾客购买满500元商品即可抽奖,最多有3次抽奖机会,每次抽中,可依次获得10元,30元,50元奖金,若没有抽中,则停止抽奖.顾客每次轴中后,可以选择带走所有奖金,结束抽奖;也可选择继续抽奖,若没有抽中,则连同前面所得奖金全部归零,结束抽奖.小李购买了500元商品并参与了抽奖活动,已知他每次抽中的概率依次为,如果第一次抽中选择继续抽奖的概率为,第二次抽中选择继续抽奖的概率为,且每次是否抽中互不影响.
(1)求小李第一次抽中且所得奖金归零的概率;
(2)设小李所得奖金总数为随机变量,求的分布列.
12.(23-24高二下·安徽宿州·期中)某校高二年级数学竞赛选拔赛分为初赛和决赛两阶段进行.初赛采用“两轮制”方式进行,要求每个班级派出两名同学,且每名同学都要参加两轮比赛,两轮比赛都通过的同学才具备参与决赛的资格.高二某班派出甲和乙参赛.在初赛中,若甲通过第一轮与第二轮比赛的概率分别是、,乙通过第一轮与第二轮比赛的概率分别是、,且每名同学所有轮次比赛的结果互不影响.
(1)若该班获得决赛资格的同学个数为X,求X的分布列和数学期望;
(2)已知甲和乙都获得了决赛资格. 决赛的规则如下:将问题放入A,B两个纸箱中,A箱中有3道选择题和3道填空题,B箱中有4道选择题和4道填空题. 决赛中要求每位参赛同学在A,B两个纸箱中随机抽取两题作答. 甲先从A箱中依次抽取2道题目,答题结束后将题目一起放入B箱中,然后乙再从B箱中抽取题目.
①求乙从B箱中抽取的第一题是选择题的概率;
②已知乙从B箱中抽取的第一题是选择题,求甲从A箱中抽出的是2道选择题的概率.
13.(23-24高二下·安徽·期中)甲、乙两人组成“梦想队”参加“极速猜歌”比赛,比赛共两轮,每轮比赛从队伍中选出一人参与,参与比赛的选手从曲库中随机抽取一首进行猜歌名.若每轮比赛中甲、乙参与比赛的概率相同.甲首次参与猜歌名,猜对的概率为;甲在第一次猜对歌名的条件下,第二次也猜对的概率为;甲在第一次猜错歌名的条件下,第二次猜对的概率为.乙首次参与猜歌名,猜对的概率为;乙在第一次猜对歌名的条件下,第二次也猜对的概率为;乙在第一次猜错歌名的条件下,第二次猜对的概率为甲、乙互不影响.
(1)求在两轮比赛中,甲只参与一轮比赛的概率;
(2)记“梦想队”一共猜对了首歌名,求的分布列及期望.
14.(23-24高二下·安徽·期中)我们学过二项分布,超几何分布,正态分布等概率分布模型.概率论中还有一种离散概率分布,设一组独立的伯努利试验,每次试验中事件发生的概率为,将试验进行至事件发生次为止,用表示试验次数,则服从负二项分布(也称帕斯卡分布),记作.为改善人口结构,落实积极应对人口老龄化国家战略,保持中国的人口资源优势,我国自2021年5月31日起实施三胎政策.政策实施以来,某市的人口出生率得到了一定程度的提高,某机构对该市家庭进行调查,抽取到第2个三胎家庭就停止抽取,记抽取的家庭数为随机变量,且该市随机抽取一户是三胎家庭的概率为.
(1)求;
(2)若抽取的家庭数不超过的概率不小于,求整数的最小值.
15.(23-24高二下·安徽亳州·期中)某公司为监督检查下属的甲、乙两条生产线所生产产品的质量,分别从甲、乙两条生产线出库的产品中各随机抽取了100件产品,并对所抽取产品进行检验,检验后发现,甲生产线的合格品占八成、优等品占两成,乙生产线的合格品占九成、优等品占一成(合格品与优等品间无包含关系).
(1)用分层随机抽样的方法从样品的优等品中抽取6件产品,在这6件产品中随机抽取2件,记这2件产品中来自甲生产线的产品个数有个,求的分布列与数学期望;
(2)消费者对该公司产品的满意率为,随机调研5位购买过该产品的消费者,记对该公司产品满意的人数有人,求至少有3人满意的概率及的数学期望与方差.
16.(23-24高二下·安徽淮南·期中)大学毕业生入职某国企需要笔试,笔试题目分为A,B两种类型,且两种类型的题目数量相同,每个笔试者选择2题作答,第1题从A,B两类试题中随机选择1题作答,笔试者若答对第1题,则第2题选择同一类试题作答的概率为,若答错第1题,则第2题选择同一类试题作答的概率为,试题不重复选择.已知甲答对A类试题的概率均为,答对B类试题的概率均为,且每道试题答对与否相互独立.
(1)求甲两题均选择A类试题作答的概率;
(2)若甲第1题选择B类试题作答,设甲答对的试题数为,求的分布列与期望.
17.(23-24高二下·安徽·期中)已知A,B,C三人同时参加对同一个问题竞答;游戏的规则为三人同答一道题,若其中至少一人答对此题,则视为闯过此关.已知此三人答对此题的概率分别为,,.
(1)求此三人闯过此关的概率;
(2)若此三人闯此关时,答对试题的人数为,求的分布列和数学期望.
18.(23-24高二下·安徽·期中)已知随机变量的取值为不大于的非负整数值,它的分布列为:
0
1
2
n
其中()满足:,且.定义由生成的函数,令.
(I)若由生成的函数,求的值;
(II)求证:随机变量的数学期望, 的方差;
()(Ⅲ)现投掷一枚骰子两次,随机变量表示两次掷出的点数之和,此时由生成的函数记为,求的值.
19.(23-24高二下·安徽亳州·期中)已知正四面体的四个面分别标注有字母,随机抛掷该四面体,各面接触桌面的概率均相等.
(1)若每次抛掷时标注有的面接触桌面为抛掷成功,将试验进行到恰好出现3次成功时结束试验,求结束试验时所抛掷的次数为4次的概率;
(2)若每次抛掷标注有或的面接触桌面为抛掷成功,且试验进行到恰好出现2次成功时结束试验,用表示抛掷次数.
①求;
②要使得在次内(含次)结束试验的概率不小于,求的最小值.
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