内容正文:
统计与概率:二项分布、超几何分布、正态分布专项训练
统计与概率:二项分布、超几何分布、正态分布专项训练
考点一 二项分布
1.(24-25高二下·安徽阜阳·阶段练习)重阳节,农历九月初九,二九相重,称为“重九”,又称“登高节”,由于“九九”谐音是“久久”,有长久之意,所以常在此日祭祖与推行敬老活动.某社区在重阳节开展敬老活动,已知当天参加活动的老人中女性占比为,现从参加活动的老人中随机抽取14人赠送保健品,若14人中有名女性的可能性最大,则的值为( )
A.8 B.7或8 C.9 D.8或9
【答案】D
【详解】若从参加活动的老人中随机抽取14人,且抽到的女性人数为,则,
若抽到名女性的可能性最大,则
即解得,
又,故或9.
故选:D.
2.(24-25高三下·黑龙江·阶段练习)已知随机变量,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
故选:D.
3.(23-24高二下·广东中山·阶段练习)如图是一块高尔顿板示意图:在一木块上钉着若干排互相平行但相互错开的圆柱形小木钉,小木钉之间留着适当的空隙作为通道,前面挡有一块玻璃,将小球从顶端放入,小球在下落过程中,每次碰到小木钉后都等可能地向左或右落下,最后落入底部的格子中,格子从左到右分别编号为、、、、,用表示小球落入格子的号码,则下列不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】设,依题意,,
对于A选项,,A对;
对于B选项,,
则,
所以,B对;
对于C选项,,C错;
对于D选项,,D对.
故选:C.
4.(2025·江西·一模)甲、乙两人玩一种扑克游戏,每局开始前每人手中各有6张扑克牌,点数分别为1~6,两人各随机出牌1张,当两张牌的点数之差为偶数时,视为平局,当两张牌的点数之差为奇数时,谁的牌点数大谁胜,重复上面的步骤,游戏进行到一方比对方多胜2次或平局4次时停止,记游戏停止时甲、乙各出牌次,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】甲乙每次出牌1张,若两人出牌的点数都是偶数或都是奇数,则平局,
所以平局的概率,
若甲胜,则结果有、、、、、、、、,共9种,
所以甲胜的概率为,同理乙胜的概率也为,
各出牌4次后停止游戏,若4次全平局,概率为;
若平局2次,则最后1次不能是平局,
另外2次甲全胜或乙全胜,概率为,
若平局0次,则一方3胜1负,且负的1次只能在前2次中,概率为,
所以.
故选:.
5.(23-24高二下·北京海淀·期末)小明投篮3次,每次投中的概率为,且每次投篮互不影响,若投中一次得2分,没投中得0分,总得分为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设小明投中次数为,则由题意可知,
则,,
因为投中一次得2分,没投中得0分,所以,
则,.
故选:B.
6.(23-24高二下·吉林白山·期末)已知随机变量,当且仅当时,取得最大值,则( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】B
【详解】由题得,
由题知在中,最大值只有,
即在中,最大值只有,由二项式系数的对称性可知.
故选:.
7.(24-25高二下·河北衡水·阶段练习·多选)某人在次射击中击中目标的次数为,,其中,,击中奇数次为事件,则( )
A.若,,则取最大值时
B.当时,取得最小值
C.当时,n为奇数时,随着的增大而增大
D.当时,n为偶数时,随着的增大而增大
【答案】AC
【详解】对于A,在10次射击中击中目标的次数,
当时对应的概率,
因为取最大值,所以,
即,
即,解得,
因为且,所以,即时概率最大.故A正确,
对于B,,
当时,取得最大值,故B错误;
对于C、D,,
,
,
,
当,n为奇数时,为正项且单调递增的数列,
则随着的增大而增大,故C正确,
当,n为偶数时,,随着的增大而增大,
则随着的增大而减小,故D错误.
故选:AC
8.(23-24高二下·安徽马鞍山·期中·多选)下图是一块高尔顿板示意图:在一块木块上钉着若干排互相平行但相互错开的圆柱形小木钉,小木钉之间留有适当的空隙作为通道,前面挡有一块玻璃,将小球从顶端放入,小球在下落过程中,每次碰到小木钉后都等可能地向左或向右落下,最后落入底部的格子中,格子从左到右分别编号为1,2,3,…,6,用表示小球落入格子的号码,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【详解】设“向右下落”,则“向左下落”,且,
设,因为小球在下落过程中共碰撞5次,所以,
于是.
所以,A正确;
,
,
所以,B错误;
,C错误,D正确
故选:AD.
9.(2025·陕西西安·二模)排球比赛实行“五局三胜制”(当一队赢得三场胜利时,该队获胜,比赛结束),根据此前的若干次比赛数据统计可知,在甲、乙两队的比赛中,每场比赛甲队获胜的概率为,乙队获胜的概率为,则在这场“五局三胜制”的排球比赛中甲队获胜的概率为 .
【答案】
【详解】命题可以转化为:即使某一队获胜三场,也照常进行后续的场次,直至五场全部结束,最后获胜场次数多的队获胜。二者等效(区别仅在于胜负已定后,后续场次是否真正进行).
此时,甲队获胜的概率即为甲队获胜场数不小于的概率,即.
故答案为:.
10.(24-25高二上·内蒙古通辽·期末)抛掷一枚质地均匀的骰子,观察骰子朝上面的点数,并制定如下规则:当点数为时得1分,当点数为1,6时得3分.多次抛掷这枚骰子,将每次得分相加的结果作为最终得分.若抛掷2次骰子,最终得分为,则随机变量的期望是 ;若抛掷50次骰子,记得分恰为分的概率为,则当取最大值时的值为 .
【答案】 或
【详解】抛一次骰子得1分的概率为,得3分的概率为,
的可能取值为,,,
,
则随机变量的期望是;
记得1分的次数为,则得3分的次数为,
因此抛掷50次骰子,所得总分为,
则得1分的次数为次时总分得n分的概率为,,若取最大,则
,可得,
因为,所以,或,
当时,,
当时,,
故答案为:①;②或.
11.(24-25高二上·山东日照·阶段练习)数轴上的一个质点在随机外力的作用下,从原点出发,每隔等可能地向正方向或负方向移动一个单位,则质点在第末位于位置的概率为 .
【答案】
【详解】方法一,若质点在第末位于位置,则次移动中有次向负方向、次向正方向,
由已知前所有的移动方式有种,符合要求的移动方式有种,
故其概率为.
方法二,设前质点向正方向移动的次数为,则,
质点在第末位于位置,则,
所以概率为.
故答案为:.
12.(2025·山东聊城·模拟预测)“由样本估计总体”是统计学中一种重要的思想方法,而我们利用一些样本去估计某一参数的值时,常采用最大似然估计的方法.最大似然估计是由高斯首次提出,费尔希推广并使之得到广泛应用的一种估计方法,其原理是从总体中抽出具有个值的采样,求出似然函数,似然函数表示样本同时取得的概率,当似然函数取得最大值时参数的取值即为该参数的最大似然估计值.
(1)已知一工厂生产产品的合格率为,每件产品合格与否相互独立,现从某批次产品中随机抽取20件进行检测,有2件不合格;
(i)估计该批次产品合格率;
(ii)若用随机变量表示产品是否合格,表示不合格,表示合格,求合格率的最大似然估计值,并判断与(i)中估计值是否相等;
(2)设一次试验中随机变量的概率分布如下:
1
2
3
现做次独立重复试验,出现了次,出现了次,出现了次,求的最大似然估计值;
(3)泊松分布是一种重要的离散分布,其概率分布为,设一次试验中随机变量的取值服从泊松分布,进行次试验后得到的值分别为,已知的最大似然估计值为2,求数列的前项和.
【答案】(1)(i);(ii)0.9,与(i)中的估计值相等;
(2);
(3).
【详解】(1)(ⅰ)由题该批次产品合格率;
(ⅱ)由题意得,似然函数,,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
则当时,取得最大值,即的最大似然估计值为0.9,与(ⅰ)中的估计值相等;
(2),
令,
则,令,解得,
易知在上单调递减,
则当时,,单调递增,当时,,单调递减,
所以在上单调递增,在上单调递减,
则时,取得最大值,所以的最大似然估计值为.
(3),
设,则函数与单调性相同,
因为为减函数,令得,
则时,函数单调递增;时,,函数单调递减,
所以为极大值点也及最大值点,所以为极大值点也及最大值点,
则由题的最大似然估计值为,即.
13.(2025·山东济南·一模)某公司升级了智能客服系统,在测试时,当输入的问题表达清晰时,智能客服的回答被采纳的概率为,当输入的问题表达不清晰时,智能客服的回答被采纳的概率为.已知输入的问题表达不清晰的概率为.
(1)求智能客服的回答被采纳的概率;
(2)在某次测试中输入了3个问题(3个问题相互独立),设表示智能客服的回答被采纳的次数.求的分布列、期望及方差.
【答案】(1);
(2)分布列见解析,期望为,方差为.
【详解】(1)设“智能客服的回答被采纳”,“输入的问题表达不清晰”,
依题意,,,
因此,
所以智能客服的回答被采纳的概率为.
(2)依题意,的所有可能取值为0,1,2,3,,
,
,
所以的分布列为:
0
1
2
3
数学期望;.
14.(2025·河南焦作·二模)甲、乙两人各进行3次射击,甲每次击中目标的概率是,乙每次击中目标的概率是,假设两人是否击中目标相互之间没有影响.
(1)求甲恰好比乙多击中目标2次的概率;
(2)设甲击中目标的次数为,求的分布列和数学期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,
【详解】(1)设甲恰好比乙多击中目标2次为事件,甲击中目标2次且乙击中目标0次为事件,甲击中目标3次且乙击中目标1次为事件,
则,
所以甲恰好比乙多击中目标2次的概率为.
(2)由题可知X的所有可能取值为0,1,2,3,且
,
,
所以的分布列为
0
1
2
3
所以.
考点二 超几何分布
1.(24-25高二下·山东潍坊·阶段练习)有10件产品,其中3件是次品,从中不放回地任取2件,若X表示取得次品的件数,则( )
A. B. C. D.1
【答案】C
【详解】由题意知X的所有可能取值为0,1,2,X服从超几何分布,
则,,,
所以.
故选:C.
2.(23-24高二下·江苏扬州·阶段练习)已知甲参加青年志愿者的选拔,选拔以现场答题的方式进行.已知在备选的10道试题中,甲能答对其中的6道题,规定每次考试都从备选题中随机抽出3道题进行测试,设甲答对的试题数为X,则的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意可知:表示答对2题,即随机抽出3道题有2题答对,1题打错,
所以.
故选:D.
3.(23-24高二下·浙江·期中)一批产品共有7件,其中5件正品,2件次品,现从7件产品中一次性抽取3件,设抽取出的3件产品中次品数为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】恰好取出一件不合格产品的基本事件数为:,
从7件产品中取出3件产品的基本事件数为:,
故选:B
4.(23-24高二下·北京西城·期末)袋中有5个形状相同的乒乓球,其中3个黄色2个白色,现从袋中随机取出3个球,则恰好有2个黄色乒乓球的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设事件A表示“取出3个球中恰好有2个黄色乒乓球”,
则,
故选:D.
5.(23-24高二下·湖北武汉·期末)从含有3件正品,2件次品的产品中随机抽取2件产品,则抽取出的2件产品中恰有1件次品的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意,从含有3件正品,2件次品的产品中随机抽取2件产品,
则抽取出的2件产品中恰有1件次品的概率为.
故选:A.
6.(23-24高二下·福建龙岩·期中)一箱零件中共有12个零件,其中有3个是尺寸不达标的,从这箱零件中任意选取4个,则恰有2个的尺寸不达标的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为一箱零件中共有12个零件,其中有3个是尺寸不达标的,从中任意选取4个,
由超几何分布概率计算公式,可得恰有2个的尺寸不达标的概率为.
故选:A.
7.(23-24高二下·江苏南京·期末)一批零件共有10个,其中有3个不合格品,从这批零件中随机抽取2个进行检测,则恰有1个不合格品的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意可知:恰有1个不合格品的概率为.
故选:C.
8.(23-24高二下·浙江宁波·期末)袋子中有n个大小质地完全相同的球,其中4个为红球,其余均为黄球,从中不放回地依次随机摸出2个球,已知摸出的2个球都是红球的概率为,则两次摸到的球颜色不相同的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设事件“依次随机摸出2个球,已知摸出的2个球都是红球”为事件,即解得设事件“两次摸到的球颜色不相同”为事件B,
故选:C.
9.(2024·广东江门·二模)一箱苹果共有12个苹果,其中有个是烂果,从这箱苹果中随机抽取3个.恰有2个烂果的概率为,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【详解】依题意可得,即,整理得,
解得或9,因为,所以.
故选:B.
10.(23-24高二下·陕西宝鸡·期中)在20件产品中可能存在次品,从中抽取2件检查,其次品数为,已知,且该产品的次品率不超过,则这20件产品的次品率为 .
【答案】
【详解】设20件产品中有x件次品,
则,
解得或.
因为次品率不超过,
所以,
所以次品率为,
故答案为:.
考点三 正态分布
1.(2025·江西鹰潭·一模)已知,随机变量,若,则的值为( )
A.81 B.242 C.243 D.80
【答案】B
【详解】因为随机变量,则,,
因为,
则,,
所以,,解得,
令,
所以,,
故.
故选:B.
2.(2025·天津和平·一模)某物理量的测量结果服从正态分布,下面结论中不正确的是( )
A.该物理量在一次测量中小于2的概率为0.5
B.该物理量在一次测量中小于1.98与大于2.02的概率相等
C.该物理量在一次测量中落在与落在的概率相等
D.越小,该物理量在一次测量中在的概率越大
【答案】C
【详解】对于A,由正态分布密度曲线的对称性可知该物理量一次测量大于2的概率为,故A正确;
对于B,由正态分布密度曲线的对称性可知该物理量一次测量结果大于的概率与小于的概率相等,故B正确;
对于C,因为正态分布密度曲线的性质,该物理量测量结果落在的概率大于落在的概率,
所以一次测量结果落在的概率大于落在的概率,故C错误;
对于D,为数据的方差,所以越小,数据在附近越集中,所以测量结果落在内的概率越大,故D正确;
故选:C.
3.(2025·浙江温州·二模)已知随机变量,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【详解】由知,可知,故,故成立;
反之,若,则,故为充要条件,
故选:C.
4.(2025·湖北武汉·一模)已知某机械在生产正常的情况下,生产出的产品的指标参数符合正态分布.现从该机械生产出的所有产品中随机抽取2件,则这2件产品的质量指标分别在)和的概率为( )(运算结果保留小数点后两位)参考数据:若服从正态分布,则,.
A.0.57 B.0.75 C.0.80 D.0.84
【答案】C
【详解】,
,
故所求概率,
故选:C.
5.(24-25高三上·山东济南·期末)已知随机变量,且,则当时,的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意知,随机变量,
所以正态曲线关于直线对称,
又,
所以,即,
所以,
因为,则,
所以
,
当且仅当,时取等号,
所以的最小值为.
故选:B.
6.(2025·湖北黄冈·模拟预测)已知随机变量,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为随机变量量,,,
所以.
故选:A.
7.(24-25高二下·浙江杭州·阶段练习·多选)已知随机变量满足,其中,,则下列命题正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】ACD
【详解】由随机变量满足,
对于A中,由正态分布曲线的性质,可得,
若,可得,所以A正确;
对于B中,由正态分布曲线的性质,可得,
当时,和的大小关系不能确定,所以B错误;
对于C中,由正态分布曲线的性质,可得,
若,可得,所以C正确;
对于D中,由,可得,且,
根据方差的性质,可得随机变量的的分布更集中,随机变量的分布离散,
所以,所以D正确.
故选:ACD.
8.(24-25高二下·辽宁沈阳·阶段练习·多选)化学课上,老师带同学进行酸碱平衡测量实验,由于物质的量浓度差异,测量酸碱度值时会造成一定的误差,甲小组进行的实验数据的误差和乙小组进行的实验数据的误差均符合正态分布,其中,,已知正态分布密度函数,记和所对应的正态分布密度函数分别为,,则( )
A.
B.乙小组的实验误差数据相对于甲组更集中
C.
D.
【答案】AC
【详解】由正态分布密度函数曲线可知,数据的标准差越小,数据越集中在均值附近,峰值越大,
反之,标准差越大,数据越分散,峰值越小.
对于两个小组的误差,甲组的标准差,乙组的标准差,
显然甲组的标准差更小,故峰值更大,数据相对乙组更集中,故A正确,B错误;
,,
,故C正确;
,
,
而对于任何正态分布都有,
故,故D错误.
故选:AC.
9.(2025·湖北·二模·多选)若小明坐公交上班的用时(单位:分钟)和骑自行车上班的用时(单位:分钟)分别满足,且同一坐标系中的密度曲线与的密度曲线在分钟时相交,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若的密度曲线与的密度曲线相交所对应的另一个时间为,则
D.若要在34分钟内上班不迟到,小明最好选择坐公交
【答案】BD
【详解】
由题意易知坐公交的方差比骑自行车的方差大,
即的密度曲线较矮胖,的密度曲线更瘦高,
则的密度曲线在38分钟后在的密度曲线的上方,可在同一坐标系中作出密度曲线,
易知,故A错误;
由原则可知,故B正确;
根据条件可知两种方式相应密度函数分别为:,
,建立方程,
整理可得,
则,故C错误;
易知,故D正确.
故选:BD
10.(2025·河北秦皇岛·模拟预测·多选)已知两种金属元件(分别记为)的抗拉强度均服从正态分布,且,,这两个正态分布密度曲线如图所示,则下列选项中正确的是(参考数据:若,则,)( )
A.
B.
C.
D.对于任意的正数t,恒有
【答案】AB
【详解】对于A,,A正确;
对于B,由两个正态分布密度曲线知,则,B正确;
对于C,由两个正态分布密度曲线知,则,C错误;
对于D,对于任意的正数t,由图象可知,表示的面积始终小于表示的面积,
则恒有,D错误.
故选:AB
11.(2025·上海闵行·二模)某公司生产的糖果每包的标识质量是500克,但公司承认实际质量存在误差.已知每包糖果的实际质量服从正态分布,且任意一包的糖果质量介于495克到505克之间的可能性为,则随意买一包该公司生产的糖果,其质量超过505克的可能性约为 .(精确到)
【答案】
【详解】设每包糖果的实际质量为,则,
又,
所以,
故质量超过505克的可能性约为.
故答案为:.
12.(2025·四川自贡·二模)已知随机变量服从正态分布,且,则 .
【答案】0.04/
【详解】因为,所以,
所以.
故答案为:.
13.(2025·上海嘉定·二模)已知某次数学的测试成绩X服从的正态分布,若小明的成绩不低于91分,那么他的成绩大约超过了 %的学生(精确到0.1%).(参考数据:)
【答案】
【详解】因为,
所以,
故答案为:
14.(24-25高三下·河北承德·阶段练习)已知随机变量Ⅹ服从正态分布,且,则 .
【答案】/0.25
【详解】设,由正态分布密度曲线的对称性可知,
,.所以,
解得.即.
故答案为:.
15.(2025·辽宁锦州·二模)甲、乙两人对比进行射击训练,共进行100个回合.每个回合.甲、乙各射击一次,甲、乙每次至少都击中8环,统计资料显示甲击中8环,9环,10环的概率分别为0.7,0.2,0.1,乙击中8环,9环,10环的概率分别为0.6,0.2,0.2,且甲、乙两人射击相互独立.记第i个回合甲、乙击中的环数分别为,,,2,…,100.
(1)在某一个回合训练中,已知乙击中的环数少于甲击中的环数,求甲击中10环的概率:
(2)中心极限定理是概率论中的一个重要结论:若随机变量,则当且时,可以由服从正态分布的随机变量近似替代,且的期望与方差分别与的均值与方差近似相等.根据该定理,设满足(,2,…,100)的i值有k个,利用正态分布估计的概率.(结果保留小数点后两位)
附:(若,则,,.)
【答案】(1)0.4
(2)0.84
【详解】(1)设在一个回合训练中,乙击中的环数少于甲击中的环数为事件,甲击中10环为事件,
则,,
则所求概率为;
(2)由题意100个回合中,满足的值有个,由(1)知:,
所以,,
又,所以,,
故,,
由正态分布的对称性可知,估计的概率为.
16.(2025·安徽黄山·二模)为了解学生课余时间体育锻炼情况,某校对100名学生平均每周的体育锻炼时间进行了调查,统计数据如下表:
每周体育锻炼的时间(小时)
人数
3
4
8
11
41
20
8
5
用频率估计概率,该校学生平均每周的体育锻炼时间近似服从正态分布,近似为样本平均数(同一组中的数据用该组区间的中间值代表),近似为样本标准差,并已求得,利用所得正态分布模型解决以下问题:
(1)该校共5000人,试估计该校大约有多少学生平均每周的体育锻炼时间15小时以上(结果四舍五入);
(2)若在该校随机抽取3位学生,设其中平均每周的体育锻炼时间在9小时以上的人数为,求随机变量的分布列和均值.
附:若,则,,.
【答案】(1)个学生;
(2)分布列见解析,均值为.
【详解】(1)由题设,且,
所以该校学生平均每周的体育锻炼时间近似服从正态分布,
由,
所以估计该校大约有个学生平均每周的体育锻炼时间15小时以上;
(2)由(1)知,
则平均每周的体育锻炼时间在9小时以上的人数服从分布,
所以,,
,,
所以分布列如下,
0
1
2
3
.
17.(2025·陕西西安·二模)某校为了解学生数学学科核心素养发展水平,组织本校2000名学生进行针对性检测(检测分为初试和复试),并随机抽取了100名学生的初试成绩,绘制了频率分布直方图,如图所示.
(1)根据频率分布直方图,求样本平均数的估计值;(同一组数据用该区间的中点值作代表)
(2)根据频率分布直方图,求样本的80%分位数(四舍五入精确到整数);
(3)若所有学生的初试成绩近似服从正态分布,其中为样本平均数的估计值,.初试成绩不低于90分的学生才能参加复试,试估计能参加复试的人数(四舍五入精确到整数).
附:若随机变量服从正态分布,则,,.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)设样本平均数的估计值为,
则.
所以,样本平均数的估计值为62.
(2)由图可知,前三组的频率和为,第四组的频率为,
所以样本的80%分位数为
(3)由(1)可知,样本平均数的估计值,
所以,
则
所以,估计能参加复试的人数为
18.(24-25高三下·重庆·阶段练习)智利的车厘子在中国市场上非常受欢迎,尤其是在春节前后,成为果品市场的“销售冠军”.进口水果办会对智利车厘子进行了分级,标准主要依据果实直径进行划分,通常分为以下几个等级:0级;直径在24mm到26mm之间;J级:直径在26mm到28mm之间;JJ级:直径在28mm到30mm之间;JJJ级:直径在30mm到32mm之间;JJJJ级:直径在32mm以上.某商贸公司根据长期检测结果,发现每批次进口车厘子的直径服从正态分布并把直径不小于的车厘子称为一等品,其余称为二等品.现从某批次的车厘子中随机抽取100颗(直径位于24mm至34mm之间)作为样本,统计得到如图所示的频率分布直方图.
(1)根据长期检测结果,车厘子直径的标准差,用标准差作为的估计值,用样本平均数(按四舍五入取整数)作为的近似值.若从该批次中任取一颗,试估计该颗车厘子为一等品的概率(保留小数点后两位数字);(①同一组中的数据用该组区间的中点值代表;②参考数据:若随机变量服从正态分布,则,,)
(2)若从样本中直径在和的车厘子中随机抽取3颗,记其中直径在的个数为,求的分布列和数学期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,
【详解】(1)由题意,估计从该批次的车厘子中随机抽取颗的平均数为:
,
即,,所以,
则,
所以从车厘子中任取一颗,该车厘子为一等品的概率约为.
(2)由频率分布直方图可知,所以所取样本个,
直径在的车厘子有个,故可能取的值为,相应的概率为:
,,
,,
随机变量的分布列为:
0
1
2
3
P
所以的数学期望.
2
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$$统计与概率:二项分布、超几何分布、正态分布专项训练
统计与概率:二项分布、超几何分布、正态分布专项训练
考点一 二项分布
1.(24-25高二下·安徽阜阳·阶段练习)重阳节,农历九月初九,二九相重,称为“重九”,又称“登高节”,由于“九九”谐音是“久久”,有长久之意,所以常在此日祭祖与推行敬老活动.某社区在重阳节开展敬老活动,已知当天参加活动的老人中女性占比为,现从参加活动的老人中随机抽取14人赠送保健品,若14人中有名女性的可能性最大,则的值为( )
A.8 B.7或8 C.9 D.8或9
2.(24-25高三下·黑龙江·阶段练习)已知随机变量,则( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二下·广东中山·阶段练习)如图是一块高尔顿板示意图:在一木块上钉着若干排互相平行但相互错开的圆柱形小木钉,小木钉之间留着适当的空隙作为通道,前面挡有一块玻璃,将小球从顶端放入,小球在下落过程中,每次碰到小木钉后都等可能地向左或右落下,最后落入底部的格子中,格子从左到右分别编号为、、、、,用表示小球落入格子的号码,则下列不正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(2025·江西·一模)甲、乙两人玩一种扑克游戏,每局开始前每人手中各有6张扑克牌,点数分别为1~6,两人各随机出牌1张,当两张牌的点数之差为偶数时,视为平局,当两张牌的点数之差为奇数时,谁的牌点数大谁胜,重复上面的步骤,游戏进行到一方比对方多胜2次或平局4次时停止,记游戏停止时甲、乙各出牌次,则( )
A. B. C. D.
5.(23-24高二下·北京海淀·期末)小明投篮3次,每次投中的概率为,且每次投篮互不影响,若投中一次得2分,没投中得0分,总得分为,则( )
A. B. C. D.
6.(23-24高二下·吉林白山·期末)已知随机变量,当且仅当时,取得最大值,则( )
A.7 B.8 C.9 D.10
7.(24-25高二下·河北衡水·阶段练习·多选)某人在次射击中击中目标的次数为,,其中,,击中奇数次为事件,则( )
A.若,,则取最大值时
B.当时,取得最小值
C.当时,n为奇数时,随着的增大而增大
D.当时,n为偶数时,随着的增大而增大
8.(23-24高二下·安徽马鞍山·期中·多选)下图是一块高尔顿板示意图:在一块木块上钉着若干排互相平行但相互错开的圆柱形小木钉,小木钉之间留有适当的空隙作为通道,前面挡有一块玻璃,将小球从顶端放入,小球在下落过程中,每次碰到小木钉后都等可能地向左或向右落下,最后落入底部的格子中,格子从左到右分别编号为1,2,3,…,6,用表示小球落入格子的号码,则( )
A. B.
C. D.
9.(2025·陕西西安·二模)排球比赛实行“五局三胜制”(当一队赢得三场胜利时,该队获胜,比赛结束),根据此前的若干次比赛数据统计可知,在甲、乙两队的比赛中,每场比赛甲队获胜的概率为,乙队获胜的概率为,则在这场“五局三胜制”的排球比赛中甲队获胜的概率为 .
10.(24-25高二上·内蒙古通辽·期末)抛掷一枚质地均匀的骰子,观察骰子朝上面的点数,并制定如下规则:当点数为时得1分,当点数为1,6时得3分.多次抛掷这枚骰子,将每次得分相加的结果作为最终得分.若抛掷2次骰子,最终得分为,则随机变量的期望是 ;若抛掷50次骰子,记得分恰为分的概率为,则当取最大值时的值为 .
11.(24-25高二上·山东日照·阶段练习)数轴上的一个质点在随机外力的作用下,从原点出发,每隔等可能地向正方向或负方向移动一个单位,则质点在第末位于位置的概率为 .
12.(2025·山东济南·一模)某公司升级了智能客服系统,在测试时,当输入的问题表达清晰时,智能客服的回答被采纳的概率为,当输入的问题表达不清晰时,智能客服的回答被采纳的概率为.已知输入的问题表达不清晰的概率为.
(1)求智能客服的回答被采纳的概率;
(2)在某次测试中输入了3个问题(3个问题相互独立),设表示智能客服的回答被采纳的次数.求的分布列、期望及方差.
13.(2025·山东聊城·模拟预测)“由样本估计总体”是统计学中一种重要的思想方法,而我们利用一些样本去估计某一参数的值时,常采用最大似然估计的方法.最大似然估计是由高斯首次提出,费尔希推广并使之得到广泛应用的一种估计方法,其原理是从总体中抽出具有个值的采样,求出似然函数,似然函数表示样本同时取得的概率,当似然函数取得最大值时参数的取值即为该参数的最大似然估计值.
(1)已知一工厂生产产品的合格率为,每件产品合格与否相互独立,现从某批次产品中随机抽取20件进行检测,有2件不合格;
(i)估计该批次产品合格率;
(ii)若用随机变量表示产品是否合格,表示不合格,表示合格,求合格率的最大似然估计值,并判断与(i)中估计值是否相等;
(2)设一次试验中随机变量的概率分布如下:
1
2
3
现做次独立重复试验,出现了次,出现了次,出现了次,求的最大似然估计值;
(3)泊松分布是一种重要的离散分布,其概率分布为,设一次试验中随机变量的取值服从泊松分布,进行次试验后得到的值分别为,已知的最大似然估计值为2,求数列的前项和.
14.(2025·河南焦作·二模)甲、乙两人各进行3次射击,甲每次击中目标的概率是,乙每次击中目标的概率是,假设两人是否击中目标相互之间没有影响.
(1)求甲恰好比乙多击中目标2次的概率;
(2)设甲击中目标的次数为,求的分布列和数学期望.
考点二 超几何分布
1.(24-25高二下·山东潍坊·阶段练习)有10件产品,其中3件是次品,从中不放回地任取2件,若X表示取得次品的件数,则( )
A. B. C. D.1
2.(23-24高二下·江苏扬州·阶段练习)已知甲参加青年志愿者的选拔,选拔以现场答题的方式进行.已知在备选的10道试题中,甲能答对其中的6道题,规定每次考试都从备选题中随机抽出3道题进行测试,设甲答对的试题数为X,则的概率为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二下·浙江·期中)一批产品共有7件,其中5件正品,2件次品,现从7件产品中一次性抽取3件,设抽取出的3件产品中次品数为,则( )
A. B. C. D.
4.(23-24高二下·北京西城·期末)袋中有5个形状相同的乒乓球,其中3个黄色2个白色,现从袋中随机取出3个球,则恰好有2个黄色乒乓球的概率是( )
A. B. C. D.
5.(23-24高二下·湖北武汉·期末)从含有3件正品,2件次品的产品中随机抽取2件产品,则抽取出的2件产品中恰有1件次品的概率为( )
A. B. C. D.
6.(23-24高二下·福建龙岩·期中)一箱零件中共有12个零件,其中有3个是尺寸不达标的,从这箱零件中任意选取4个,则恰有2个的尺寸不达标的概率为( )
A. B. C. D.
7.(23-24高二下·江苏南京·期末)一批零件共有10个,其中有3个不合格品,从这批零件中随机抽取2个进行检测,则恰有1个不合格品的概率为( )
A. B. C. D.
8.(23-24高二下·浙江宁波·期末)袋子中有n个大小质地完全相同的球,其中4个为红球,其余均为黄球,从中不放回地依次随机摸出2个球,已知摸出的2个球都是红球的概率为,则两次摸到的球颜色不相同的概率为( )
A. B. C. D.
9.(2024·广东江门·二模)一箱苹果共有12个苹果,其中有个是烂果,从这箱苹果中随机抽取3个.恰有2个烂果的概率为,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
10.(23-24高二下·陕西宝鸡·期中)在20件产品中可能存在次品,从中抽取2件检查,其次品数为,已知,且该产品的次品率不超过,则这20件产品的次品率为 .
考点三 正态分布
1.(2025·江西鹰潭·一模)已知,随机变量,若,则的值为( )
A.81 B.242 C.243 D.80
2.(2025·天津和平·一模)某物理量的测量结果服从正态分布,下面结论中不正确的是( )
A.该物理量在一次测量中小于2的概率为0.5
B.该物理量在一次测量中小于1.98与大于2.02的概率相等
C.该物理量在一次测量中落在与落在的概率相等
D.越小,该物理量在一次测量中在的概率越大
3.(2025·浙江温州·二模)已知随机变量,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(2025·湖北武汉·一模)已知某机械在生产正常的情况下,生产出的产品的指标参数符合正态分布.现从该机械生产出的所有产品中随机抽取2件,则这2件产品的质量指标分别在)和的概率为( )(运算结果保留小数点后两位)参考数据:若服从正态分布,则,.
A.0.57 B.0.75 C.0.80 D.0.84
5.(24-25高三上·山东济南·期末)已知随机变量,且,则当时,的最小值为( )
A. B. C. D.
6.(2025·湖北黄冈·模拟预测)已知随机变量,且,则的值为( )
A. B. C. D.
7.(24-25高二下·浙江杭州·阶段练习·多选)已知随机变量满足,其中,,则下列命题正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
8.(24-25高二下·辽宁沈阳·阶段练习·多选)化学课上,老师带同学进行酸碱平衡测量实验,由于物质的量浓度差异,测量酸碱度值时会造成一定的误差,甲小组进行的实验数据的误差和乙小组进行的实验数据的误差均符合正态分布,其中,,已知正态分布密度函数,记和所对应的正态分布密度函数分别为,,则( )
A.
B.乙小组的实验误差数据相对于甲组更集中
C.
D.
9.(2025·湖北·二模·多选)若小明坐公交上班的用时(单位:分钟)和骑自行车上班的用时(单位:分钟)分别满足,且同一坐标系中的密度曲线与的密度曲线在分钟时相交,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若的密度曲线与的密度曲线相交所对应的另一个时间为,则
D.若要在34分钟内上班不迟到,小明最好选择坐公交
10.(2025·河北秦皇岛·模拟预测·多选)已知两种金属元件(分别记为)的抗拉强度均服从正态分布,且,,这两个正态分布密度曲线如图所示,则下列选项中正确的是(参考数据:若,则,)( )
A. B.
C. D.对于任意的正数t,恒有
11.(2025·上海闵行·二模)某公司生产的糖果每包的标识质量是500克,但公司承认实际质量存在误差.已知每包糖果的实际质量服从正态分布,且任意一包的糖果质量介于495克到505克之间的可能性为,则随意买一包该公司生产的糖果,其质量超过505克的可能性约为 .(精确到)
12.(2025·四川自贡·二模)已知随机变量服从正态分布,且,则 .
13.(2025·上海嘉定·二模)已知某次数学的测试成绩X服从的正态分布,若小明的成绩不低于91分,那么他的成绩大约超过了 %的学生(精确到0.1%).(参考数据:)
14.(24-25高三下·河北承德·阶段练习)已知随机变量Ⅹ服从正态分布,且,则 .
15.(2025·辽宁锦州·二模)甲、乙两人对比进行射击训练,共进行100个回合.每个回合.甲、乙各射击一次,甲、乙每次至少都击中8环,统计资料显示甲击中8环,9环,10环的概率分别为0.7,0.2,0.1,乙击中8环,9环,10环的概率分别为0.6,0.2,0.2,且甲、乙两人射击相互独立.记第i个回合甲、乙击中的环数分别为,,,2,…,100.
(1)在某一个回合训练中,已知乙击中的环数少于甲击中的环数,求甲击中10环的概率:
(2)中心极限定理是概率论中的一个重要结论:若随机变量,则当且时,可以由服从正态分布的随机变量近似替代,且的期望与方差分别与的均值与方差近似相等.根据该定理,设满足(,2,…,100)的i值有k个,利用正态分布估计的概率.(结果保留小数点后两位)
附:(若,则,,.)
16.(2025·安徽黄山·二模)为了解学生课余时间体育锻炼情况,某校对100名学生平均每周的体育锻炼时间进行了调查,统计数据如下表:
每周体育锻炼的时间(小时)
人数
3
4
8
11
41
20
8
5
用频率估计概率,该校学生平均每周的体育锻炼时间近似服从正态分布,近似为样本平均数(同一组中的数据用该组区间的中间值代表),近似为样本标准差,并已求得,利用所得正态分布模型解决以下问题:
(1)该校共5000人,试估计该校大约有多少学生平均每周的体育锻炼时间15小时以上(结果四舍五入);
(2)若在该校随机抽取3位学生,设其中平均每周的体育锻炼时间在9小时以上的人数为,求随机变量的分布列和均值.
附:若,则,,.
17.(2025·陕西西安·二模)某校为了解学生数学学科核心素养发展水平,组织本校2000名学生进行针对性检测(检测分为初试和复试),并随机抽取了100名学生的初试成绩,绘制了频率分布直方图,如图所示.
(1)根据频率分布直方图,求样本平均数的估计值;(同一组数据用该区间的中点值作代表)
(2)根据频率分布直方图,求样本的80%分位数(四舍五入精确到整数);
(3)若所有学生的初试成绩近似服从正态分布,其中为样本平均数的估计值,.初试成绩不低于90分的学生才能参加复试,试估计能参加复试的人数(四舍五入精确到整数).
附:若随机变量服从正态分布,则,,.
18.(24-25高三下·重庆·阶段练习)智利的车厘子在中国市场上非常受欢迎,尤其是在春节前后,成为果品市场的“销售冠军”.进口水果办会对智利车厘子进行了分级,标准主要依据果实直径进行划分,通常分为以下几个等级:0级;直径在24mm到26mm之间;J级:直径在26mm到28mm之间;JJ级:直径在28mm到30mm之间;JJJ级:直径在30mm到32mm之间;JJJJ级:直径在32mm以上.某商贸公司根据长期检测结果,发现每批次进口车厘子的直径服从正态分布并把直径不小于的车厘子称为一等品,其余称为二等品.现从某批次的车厘子中随机抽取100颗(直径位于24mm至34mm之间)作为样本,统计得到如图所示的频率分布直方图.
(1)根据长期检测结果,车厘子直径的标准差,用标准差作为的估计值,用样本平均数(按四舍五入取整数)作为的近似值.若从该批次中任取一颗,试估计该颗车厘子为一等品的概率(保留小数点后两位数字);(①同一组中的数据用该组区间的中点值代表;②参考数据:若随机变量服从正态分布,则,,)
(2)若从样本中直径在和的车厘子中随机抽取3颗,记其中直径在的个数为,求的分布列和数学期望.
2
学科网(北京)股份有限公司
$$