内容正文:
专题12 概率的综合运用
【题型归纳目录】
题型一:随机事件、事件的运算和样本空间
题型二:互斥事件、对立事件的判断
题型三:独立事件的判断
题型四:古典概型
题型五:独立事件概率的计算
题型六:概率的综合应用
【知识点梳理】
1、古典概型
(1)古典概型
考察这些试验的共同特征,就是要看它们的样本点及样本空间有哪些共性.可以发现,它们具有如下共同特征:
①有限性:样本空间的样本点只有有限个;
②等可能性:每个样本点发生的可能性相等.
我们将具有以上两个特征的试验称为古典概型试验,其数学模型称为古典概率模型(classicalmodelsofprobability),简称古典概型.
(2)概率公式
一般地,设试验是古典概型,样本空间包含个样本点,事件包含其中的个样本点,则定义事件的概率
其中,和分别表示事件和样本空间包含的样本点个数.
2、概率的基本性质
一般地,概率有如下性质:
性质1:对任意的事件,都有.
性质2:必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即
性质3:如果事件与事件互斥,那么
性质4:如果事件与事件互为对立事件,那么
,
性质5:如果,那么.
性质6:设A,B是一个随机试验中的两个事件,我们有
3、相互独立事件的概念
对任意两个事件与,如果成立,则称事件与事件相互独立,简称为独立.
4、相互独立事件的性质
(1)事件与是相互独立的,那么与,与,与也是否相互独立.
(2)相互独立事件同时发生的概率:.
【典型例题】
题型一:随机事件、事件的运算和样本空间
【典例1-1】(23-24高一下·山东枣庄·期末)如图,甲、乙两个元件串联构成一段电路,事件M=“甲元件故障”,N=“乙元件故障”,则表示该段电路没有故障的事件为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为甲、乙两个元件串联,线路没有故障,
即甲、乙都没有故障,即事件和同时发生,即事件发生.
故选:D.
【典例1-2】(23-24高一下·天津·期末)对于两个事件,则事件表示的含义是( )
A.与同时发生 B.与不能同时发生
C.与有且仅有一个发生 D.与至少有一个发生
【答案】D
【解析】两个事件,
则事件表示的含义是事件至少有一个发生,
故选:D.
【变式1-1】(23-24高二上·四川凉山·期中)某篮球运动员进行投篮训练,连续投篮两次,设事件A表示随机事件“两次都投中”,事件B表示随机事件“两次都未投中”,事件C表示随机事件“恰有一次投中”,事件D表示随机事件“至少有一次投中”,则下列关系不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题意可得:事件A表示表示“两次都投中”;
事件B表示“两次都未投中”;
事件C表示“恰有一次投中”;
事件D表示“至少有一次投中”,即表示“两次都投中”或“恰有一次投中”,
故,所以选项A正确;
事件B和事件D是对立事件,故,所以选项B正确;
事件表示“两次都投中”或“两次都未投中”,而事件表示“两次都未投中”、 “两次都投中”或“恰有一次投中”,故选项C错误;
事件表示“两次都投中”或“恰有一次投中”,故,所以选项D正确;
故选:C.
【变式1-2】(22-23高一上·安徽淮北·期末)掷一枚骰子,设事件出现的点数不大于3,出现的点数为偶数,则( )
A. B.事件A与是互斥事件
C.出现的点数为2 D.事件A与是对立事件
【答案】C
【解析】掷骰子有点数为1,2,3,4,5,6六种结果,
即,事件,
故,即事件A、B既不互斥也不对立.
显然C正确.
故选:C
【变式1-3】(22-23高一下·山西·期末)抛掷两枚质地均匀的硬币,设事件“第一枚正面向上”,事件“第二枚反面向上”,则事件A与B的关系是( )
A. B. C.相互独立 D.互斥
【答案】C
【解析】依题意,记抛掷一枚质地均匀的硬币正面向上为,反面向上为,
则抛掷两枚质地均匀的硬币的所有结果是:,
事件A包含的结果有:,事件B包含的结果有:,
而事件A,事件B中有不同的结果,则事件A与事件B不互相包含,也不相等,故AB错误;
显然事件A,事件B都含有“”这一结果,即事件A,事件B能同时发生,
因此,事件A与事件B不互斥,故D错误;
因为,则,
所以A与B相互独立,故C正确.
故选:C.
题型二:互斥事件、对立事件的判断
【典例2-1】(24-25高一下·安徽宿州·期中)在投掷一枚质地均匀的骰子试验中,事件A表示“向上的点数为偶数”,事件B表示“向上的点数是1或3”,事件C表示“向上的点数是4或5或6”,则下列说法正确的是( )
A.A与B是对立事件 B.B与C是对立事件 C.A与C是互斥事件 D.A与B是互斥事件
【答案】D
【解析】当向上的点数为5时,事件A与B同时不发生,故A错误;
当向上的点数为2时,事件B与C同时不发生,故B错误;
当向上的点数是4或6时,事件A与事件C同时发生,故C错误;
事件A与事件B不能同时发生,故D正确.
故选:D
【典例2-2】(24-25高一上·安徽蚌埠·期末)抛掷一颗质地均匀的骰子,有如下随机事件:“点数不大于3”,“点数不小于3”,“点数大于4”,“点数为奇数”,“点数为偶数”,下列结论正确的是( )
A.A,B为互斥事件 B.B,C为对立事件
C.C,D为互斥事件 D.D,E为对立事件
【答案】D
【解析】A选项,设抛掷一颗质地均匀的骰子,向上的点数为基本事件,
则样本空间为,
事件包含的基本事件有点数为1,点数为2,点数为3,
事件包含的基本事件有点数为3,点数为4,点数为5,点数为6,
由于有共同的基本事件,即点数为3,,故A,B不为互斥事件,A错误;
B选项,事件C包含的基本事件有点数为5,点数为6,
结合A选项,显然B,C包含共同的基本事件,不互斥,不对立,B错误;
C选项,事件包含的基本事件有点数为1,点数为3,点数为5,
结合B选项,可知C,D包含共同的基本事件,不互斥,C错误;
D选项,事件包含的基本事件有点数为2,点数为4,点数为6,
结合C选项,,且,
所以D,E为对立事件,D正确.
故选:D
【变式2-1】(24-25高三上·江苏常州·阶段练习)从装有红球、白球和黑球各2个的口袋内一次取出2个球,有如下的一些事件:①两球都不是白球;②两球恰有一个白球;③两球至少有一个白球,其中与事件“两球都为白球”互斥而非对立的事件是( )
A.③ B.①③ C.②③ D.①②
【答案】D
【解析】从装口袋内一次取出2个球,按照取到白球数量分类有:
两球都不是白球;两球恰有一个白球;两球都是白球.
所以①②与事件“两球都为白球”互斥而不对立,
当“两球都为白球”时,③一定发生,所以③与事件“两球都为白球”不互斥.
故选:D
【变式2-2】(22-23高一下·天津南开·期末)从装有4个白球和3个红球的盒子里摸出3个球,则以下哪个选项中的事件A与事件B互斥却不互为对立( )
A.事件A:3个球中至少有1个红球;事件B:3个球中至少有1个白球
B.事件A:3个球中恰有1个红球;事件B:3个球中恰有1个白球
C.事件A:3个球中至多有2个红球:事件B:3个球中至少有2个白球
D.事件A:3个球中至多有1个红球;事件B:3个球中至多有1个白球
【答案】B
【解析】对于A,事件与事件可能同时发生,例如摸出2个白球和1个红球,所以事件与事件不是互斥事件,故A错误;
对于B,事件与事件不可能同时发生,但不是一定有一个发生,还有可能是3个白球或3个红球,所以事件与事件互斥却不互为对立,故B正确;
对于C,事件与事件可能同时发生,例如摸出2个白球和1个红球,所以事件与事件不是互斥事件,故C错误;
对于D,事件与事件不可能同时发生,但必有一个发生,所以事件与事件是互斥事件也是对立事件,故D错误.
故选:B.
题型三:独立事件的判断
【典例3-1】对于事件,下列命题不正确的是( )
A.如果互斥,那么与也互斥
B.如果对立,那么与也对立
C.如果独立,那么与也独立
D.如果不独立,那么与也不独立
【答案】A
【解析】对于选项A,如果互斥,与可以同时发生,由互斥事件的定义得与不一定互斥,所以选项A错误;
对于选项B,如果对立,由对立事件的定义得与也对立,所以选项B正确;
对于选项C,如果独立,由相互独立事件的定义得与也独立,所以选项C正确;
对于选项D,如果不独立,由相互独立事件的定义得与也不独立,所以选项D正确;
故选:A.
【典例3-2】(23-24高一下·河北唐山·期末)已知是两个随机事件且概率均大于,则下列说法正确的为( )
A.若与互斥,则与对立
B.若与相互独立,则与互斥
C.若与互斥,则与相互独立
D.若与相互独立,则与相互独立
【答案】D
【解析】由题意,
①互斥事件指的是不能同时发生的两个事件;
②对立事件指的是在试验中必有一个发生的两个互斥事件;
③相互独立事件指的是事件是否发生对事件发生的概率没有影响,满足等式:
;
对于A,互斥事件不一定对立,
例:投掷一枚骰子的试验中,事件“掷出点数为”,事件“掷出点数为”,
事件与事件互斥但不对立,故A错误;
对于B,相互独立事件不一定互斥,
例:抛掷两枚硬币的试验中,事件“第一次正面朝上”,事件“第二次反面朝上”,
事件发生与否对事件发生的概率没有影响,即事件与事件相互独立,但事件与事件不互斥,故B错误;
对于C,互斥事件不一定相互独立,
例:抛掷一枚硬币的试验中,事件“正面朝上”,事件“反面朝上”,
事件与事件互斥,但,,
所以不满足相互独立事件的定义,故C错误;
对于D,因为事件与事件相互独立,
所以,
又,
所以,
所以事件与事件也相互独立,故D正确.
故选:D.
【变式3-1】(23-24高一下·北京丰台·期末)同时抛掷两枚质地均匀的骰子,观察向上的点数,记事件A=“点数之和为5”,事件B=“点数之积为6”,事件C=“至少有一个点数为3”,事件D=“点数都不为3”,则( )
A.为不可能事件 B.与相互独立
C.B与D互斥 D.C与D互为对立
【答案】D
【解析】对于A:当第一次向上的点数为2,第二次向上的点数为3时,事件同时发生,则A错误;
对于B:,
则,则与不相互独立,故B错误;
对于C:当第一次向上的点数为1,第二次向上的点数为6时,事件同时发生,则C错误;
对于D:设样本空间为,事件C与事件D不能同时发生,且,则C与D互为对立,故D正确;
故选:D
【变式3-2】(23-24高一下·广西南宁·期末)有6个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,从中有放回地随机取两次,每次取1个球.甲表示事件“第一次取出的球的数字是4”,乙表示事件“第二次取出的球的数字是5”,丙表示事件“两次取出的球的数字之和是6”,丁表示事件“两次取出的球的数字之和是7”,则( )
A.甲与乙互斥 B.丙发生的概率为 C.甲与丁相互独立 D.乙与丙相互独立
【答案】C
【解析】由题意可知,两点数和为6的所有可能为,
两点数和为7的所有可能为,
甲乙丙丁,
对于A选项,甲与乙可以同时发生,故选项A错误;
对于B选项,由上可知错误,故选项B错误;
对于C选项,(甲丁)(甲)(丁),故选项C正确;
对于D选项,(乙丙)(乙)(丙),故选项D错误.
故选:C.
题型四:古典概型
【典例4-1】(24-25高一下·江西·期中)已知甲、乙各有6张卡片,分别标有数字1,2,3,4,5,6.现甲、乙各随机出示一张卡片,则甲与乙出示的卡片上数字之差的绝对值为3的概率为 .
【答案】
【解析】甲、乙各随机出示一张卡片有,,,,,,,
,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,共个基本事件,
甲与乙出示的卡片上数字之差的绝对值为的有,,,,,共个基本事件,
故甲与乙出示的卡片上数字之差的绝对值为的概率.
故答案为:.
【典例4-2】(24-25高一上·山东威海·期末)某学校体育部有5名学生干部,其中高一2名,高二3名.从这5名学生中随机选2名组织校体育活动,则这2名学生来自不同年级的概率为 .
【答案】/
【解析】2名高一学生干部记为:a,b;3名高二学生干部记为:,,,
则样本空间
共含有10个样本点,
设事件表示“这2名学生来自不同年级”,
则包含,即,
所以这2名学生来自不同年级的概率为.
故答案为:.
【变式4-1】(24-25高一上·江西吉安·期末)吉安,有“吉泰民安”之美誉,拥有丰富的历史文化底蕴和秀丽的自然风光.小明准备在寒假期间前往吉安旅游,他计划用三天时间游览“武功山”、“钓源古村”、“后河梦回庐陵”这三个景点,一天只能游览一个景点,如果按照任意次序排出游览顺序表,则第一天游览“武功山”或“钓源古村”的概率为 .
【答案】
【解析】“武功山”、“钓源古村”、“后河梦回庐陵”分别记为,
随机安排三个景点的游览顺序,安排方法有,,,,,共有6种,
其中第一天游览“武功山”或“钓源古村”共有4种方法,其概率为,
故答案为:
【变式4-2】(24-25高二上·湖北宜昌·期中)九宫格数独游戏是一种训练推理能力的数字谜题游戏.九宫格分为九个小宫格,某小九宫格如图所示,小明需要在9个小格子中填上1~9中不重复的整数,小明通过推理已经得到了4个小格子中的准确数字,a,b,c,d,e这5个数字未知,且b,d为偶数,则的概率为 .
9
a
7
b
c
d
4
e
6
【答案】/
【解析】这个试验的等可能结果用下表表示:
a
1
1
3
3
5
5
1
1
3
3
5
5
b
2
2
2
2
2
2
8
8
8
8
8
8
c
3
5
5
1
1
3
3
5
5
1
1
3
d
8
8
8
8
8
8
2
2
2
2
2
2
e
5
3
1
5
3
1
5
3
1
5
3
1
共有种等可能的结果,其中的结果有种,
所以的概率为,
故答案为:.
题型五:独立事件概率的计算
【典例5-1】(24-25高一下·江西·期中)已知甲、乙两个医疗团队同时独立破解某一医学难题,甲独立攻克该难题的概率为.甲、乙中恰有一个团队攻克该难题的概率为,则该难题被攻克的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设A表示“甲独立攻克该难题”,B表示“乙独立攻克该难题”,
则,设,
由题意可得,即,
可得,解得,
所以该难题被攻克的概率.
故选:B.
【典例5-2】(23-24高一下·安徽亳州·期末)在如图所示的电路中,三个开关,,闭合与否相互独立,且在某一时刻,,闭合的概率分别为,,,则此时灯亮的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】此时灯亮由两个独立事件组成,即开关同时闭合和开关同时闭合,
由这两个独立事件至少有一组闭合,灯就一定亮,
而它的对立事件是这两个独立事件同时都不满足闭合,
所以灯亮的概率为.
故选:D.
【变式5-1】(23-24高一下·山西大同·期末)某制造企业有两台设备在一天内正常运行的概率分别为0.5,0.6,且它们是否正常运行相互独立,则一天内这两台设备至少有一台正常运行的概率为( )
A.0.5 B.0.6 C.0.7 D.0.8
【答案】D
【解析】因为两台设备在一天内正常运行的概率分别为0.5,0.6,且它们是否正常运行相互独立,
所以这两台设备都没有正常运行的概率为,
所以一天内这两台设备至少有一台正常运行的概率为.
故选:D
【变式5-2】(23-24高一下·河南商丘·期末)某射击运动员每次射击命中十环的概率均为,若该射击运动员连续射击两次,且两次射击相互独立,则至多有一次命中十环的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】连续射击两次,每次射击是相互独立的,两次都命中十环的概率为,
则至多有一次命中十环的概率为.
故选:A
题型六:概率的综合应用
【典例6-1】(24-25高一上·河南南阳·期末)某班级在庆元旦联欢会时,主持人安排了跳双人舞、独唱、和独奏节目,指定3个男生和2个女生来参与,把五个人分别编号为1,2,3,4,5,其中1,2,3号是男生,4,5号是女生.将每个人的编号分别写在5张相同的卡片上,放入一个不透明的箱子中,并搅拌均匀,每次从中随机取出一张卡片,取出谁的编号谁就参与表演节目.
(1)为了选出2人来表演双人舞,不放回地抽取2张卡片,求选出的2人不全是男生的概率;
(2)为了确定表演独唱和独奏的人选,抽取并记录第一张卡片后,又放回箱子中,充分混合后再从中抽取第二张卡片.求:
①独唱和独奏由同一个人表演的概率;
②选出的不全是男生的概率.
【解析】(1)把抽取2张卡片的结果记为,其中i表示第一次抽取的卡片号,j表示第二次抽取的卡片号.
依题意,不放回地抽取2张卡片,抽取的所有可能结果为:
,
,
,
,
,
共有20种可能的结果.
用事件A表示“选出的2人不全是男生”.
方法1: 依题意知事件A包含的样本点有
,
,共有14种可能的结果,
因此,,即选出的2人不全是男生的概率为.
方法2 : 依题意知事件A的对立事件 “取出的2人全是男生”包含的样本点有
,共有6种可能的结果,
因此,,即选出的2人不全是男生的概率为.
(2)抽取的所有可能结果为:
,
,
,
,
,
共有25种可能的结果.
设事件B表示“独唱和独奏由同一个人表演”,
则事件B所包含的样本点有,共有5种可能的结果,
因此,,即独唱和独奏由同一个人表演的概率为.
设事件C表示“选出的不全是男生”,其对立事件C表示“选出的全是男生”,
包含的样本点有,共有9种可能的结果,
因此,,即选出的不全是男生的概率为.
【典例6-2】(24-25高一上·北京房山·期末)随着移动互联网的发展,越来越多的人习惯用手机应用程序(简称)获取新闻资讯,手机应用程序已经成为人们生活中不可或缺的一部分,它悄无声息的改变着人们的生活习惯,也为人们的生活提供了极大的便利.为了解用户对某款的满意度,随机调研了名用户,调研结果如下表(单位:人):
青年人
中年人
老年人
满意
一般
不满意
(1)从所有参与调研的人中随机选取人,求此人“不满意”的概率;
(2)若用频率估计概率,从使用该款的青年人和中年人中各随机选取人,估计恰有人“满意”的概率;
(3)现需从参与调研的老年人中选择人作进一步访谈,若在“满意”、“一般”、“不满意”的老年人中各选取人,这种抽样是否合理?说明理由.
【解析】(1)所有参与调研的人共有人,
不满意的人数是.
记事件“从所有参与调研的人中随机选取人,此人不满意”,
则所求概率为
(2)参与调研的青年人共有人,满意的有人.
记事件“从使用该款的青年人中随机选取人,此人满意”,
则的估计值为.
参与调研的中年人共有人,满意的有人.
记事件“从使用该款的中年人中随机选取人,此人满意”,
则的估计值为.
则从使用该款的青年人和中年人中各随机选取人,
恰有人“满意”的概率估计为,
;
(3)这种抽样不合理.
理由:参与调研的名老年人中不满意的人数为,
满意和一般的总人数为,说明满意度之间存在较大差异,
所以从三种态度的老年中各选取人不合理.合理的抽样方法是采用分层抽样,
根据,,的具体数值来确定抽样的数目.
【变式6-1】(24-25高一上·江西九江·期末)4月23日是世界读书日,首届全民阅读大会在北京开幕.习近平总书记希望孩子们养成阅读习惯,快速阅读,健康成长;希望全社会都参与到阅读中来,形成爱读书,读好书,善读书的浓厚氛围.某研究机构为了解当地中学生的阅读情况,通过随机抽样调查了200位中学生,对这些中学生每天的阅读时间(单位:分钟)进行统计,将这些学生每天阅读的时间分成五段:(单位:分钟),得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中的值,并估计这200位学生每天阅读的平均时间(同组数据用区间的中点值代替);
(2)现在从和两组中用分层抽样的方法抽取6人,再从这6人中随机抽取2人进行交流,求这2人每天阅读的时间所在区间不同的概率.
【解析】(1)由频率分布直方图,得,即,
这200位学生每天阅读的平均时间为(分钟).
(2)每天阅读的时间在和内的人数比为,则分层抽样抽取的6人中,
在内的有2人,记为,在内的有4人,记为,
这6人中随机抽取2人的试验的样本空间为,共15个样本点,
阅读的时间所在区间不同的事件,共8个样本点.
这2人每天阅读的时间所在区间不同的概率为.
【变式6-2】(24-25高一上·辽宁沈阳·期末)某医疗单位为了迎接医师节,针对本单位不同年龄的员工举办了一次实践技能大比拼活动,满分100分(95分及以上为优秀医师),共有100人荣获“优秀医师”称号,将其按年龄分成以下五组:第一组,第二组,第三组,第四组,第五组,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)根据频率分布直方图,估计这些人的平均年龄;
(2)若从第三组,第四组,第五组三组中分层抽取6人,再从这6人中随机抽取2人,求抽取的2人年龄在不同组的概率;
(3)若第四组的年龄的平均数与方差分别为54和1,第五组的年龄的平均数与方差分别为66和4,据此计算这100人中第四组与第五组所有人的年龄的方差.
附:
【解析】(1)这些人的平均年龄(岁).
(2)第三组,第四组,第五组的频率分别为0.3,0.2,0.1,
从这三组中分层抽取6人,则第三组抽3人,记为;第四组抽2人,记为;
第五组抽1人,记为,
样本空间,共15个样本点,
设事件为“从6人中随机抽取两人,所抽取的2人年龄在不同组”,
,共11个样本点,
所以抽取的2人年龄在不同组的概率.
(3)设第四组、第五组年龄的平均数分别为,方差分别为,
则,
第四组有20人,第五组有10人,设第三组和第四组所有人的年龄平均数为,方差为,
则,
.
所以这100人中第四组与第五组所有人的年龄的方差为34.
【强化训练】
1.(22-23高一上·江西吉安·期末)在一个不透明的布袋中,红色、黑色、白色的玻璃球共有50个,除颜色外其他完全相同,小明通过多次摸球试验后发现其中摸到红色球,黑色球的频率稳定在30%和40%,则口袋中白色球的个数可能是 个.
【答案】15
【解析】∵摸到红色球、黑色球的频率稳定在30%和40%,
∴摸到白球的频率为,
故口袋中白色球的个数可能是个.
故答案为:15
2.(21-22高一下·山西晋中·期末)已知小张每次射击命中十环的概率都为40%,现采用随机模拟的方法估计小张三次射击恰有两次命中十环的概率,先由计算器产生0到9之间取整数值的随机数,指定2,4,6,8表示命中十环,0,1,3,5,7,9表示未命中十环,再以每三个随机数为一组,代表三次射击的结果,经随机模拟产生了如下20组随机数:据此估计,小张三次射击恰有两次命中十环的概率约为 .
【答案】0.3
【解析】由题意,随机数组421,292,274,632,478,663共6个,表示恰有两次命中十环,
所以概率为.
故答案为:0.3.
3.(24-25高一下·江西赣州·期中)某办公室的打印机与电脑在一周内发生故障的概率分别为0.2,0.1,且故障事件相互独立,则这两台设备在一周内都不发生故障的概率为 .
【答案】0.72/
【解析】这两台设备在一周内都不发生故障的概率为.
故答案为:0.72.
4.(24-25高一上·河南驻马店·期末)如图,电流通过元件的概率均为0.8,且各元件能否正常工作相互独立,则电流能在E,F之间通过的概率是 .
【答案】0.7424
【解析】根据题意可知电流能通过的概率为,电流能通过的概率为,
所以电流不能通过,且也不能通过的概率为,
所以电流能通过的概率为,
因为电流能通过的概率为,
所以电流能在E,F之间通过的概率为.
故答案为:
5.(24-25高一上·江西九江·期末)如图,某电子元件由三种部件组成,现将该电子元件应用到某研发设备中,经过反复测试,三种部件不能正常工作的概率分别为,各个部件是否正常工作相互独立,同时正常工作或正常工作则该电子元件能正常工作,那么该电子元件能正常工作的概率是 .
【答案】/
【解析】设上半部分正常工作为事件,下半部分正常工作为事件,该电子元件能正常工作为事件.
,
,即该电子元件能正常工作的概率是.
故答案为:.
6.(24-25高一上·河南南阳·期末)甲、乙两个研究小组独立攻坚一项关键技术,假设甲组成功的概率为,乙组成功的概率为,则这项技术研究成功的概率为 .
【答案】
【解析】因为甲、乙研发新产品成功的概率分别为和.
则这项技术研究不成功的概率为,
再根据对立事件的概率之间的公式可得这项技术研究成功的概率为.
故答案为:.
7.(24-25高一上·江西·期末)甲、乙两个零件正常工作的概率分别为0.4,0.6,且它们是否正常工作相互独立,则这两个零件至少有一个正常工作的概率为 .
【答案】0.76/
【解析】记事件A为“甲零件正常工作”,事件B为“乙零件正常工作”,
事件C为“这两个零件至少有一个正常工作”,
则.
故答案为:0.76
8.(24-25高三上·湖北武汉·阶段练习)某人有两把雨伞用于上下班,如果一天上班时他在家而且天下雨,只要有雨伞可取,他将拿一把去办公室,如果一天下班时他在办公室而且天下雨,只要有雨伞可取,他将拿一把回家.如果天不下雨,那么他不带雨伞.假设每天上班和下班时下雨的概率均为,不下雨的概率均为,且与过去情况相互独立.现在两把雨伞均在家里,那么连续上班两天,他至少有一天淋雨的概率为 .
【答案】
【解析】“至少有一天淋雨”的对立事件为“两天都不淋雨”.
连续上班两天,上班、下班的次数共4次.
(1)次均不下雨,概率为:.
(2)有次下雨但不被淋雨,则第一天或第二天上班时下雨,概率为:.
(3)有次下雨但不被淋雨,共种情况:
①同一天上下班均下雨,②两天上班时下雨,下班时不下雨,
③第一天上班时下雨,下班时不下雨,第二天上班时不下雨,下班时下雨,
概率为:.
(4)有次下雨但不被淋雨,则第一天或第二天下班时不下雨,
概率为:.
(5)次均下雨:.
两天都不淋雨的概率为:,
至少有一天淋雨的概率为: .
故答案为:.
9.(23-24高一下·山西太原·期末)甲、乙两人进行投篮比赛,比赛中甲、乙各投篮10次.已知甲、乙投中的次数都不少于8次,甲投中8次、9次、10次的概率分别为0.6、0.3、0.1,乙投中8次、9次、10次的概率分别为0.7、0.2、0.1,且甲、乙两人投中与否相互独立,则甲投中的次数多于乙投中的次数的概率为 .
【答案】/
【解析】设甲投中8次、9次、10次分别为事件,乙投中8次、9次、10次分别为事件,
则,,
设甲投中的次数多于乙投中的次数为事件C,
则,
可得
,
所以甲投中的次数多于乙投中的次数的概率为0.3.
故答案为:.
10.(23-24高一下·广东肇庆·期末)如图,到的电路中有5个元件,,,,,电流能通过,,,的概率都为0.8,电流能通过的概率为0.9,且电流能否通过各元件相互独立,则电流能在与之间通过的概率为 .
【答案】
【解析】设能通过电流分别为事件,事件相互独立,
设电流能在M与N之间通过为事件B,
所以
.
故答案为:.
11.(23-24高一下·江西景德镇·期中)小王和小陈两名实习生每人各加工一个零件,若小王加工的零件为一等品的概率为,小陈加工的零件为一等品的概率为,两个零件中能否被加工成一等品相互独立,则这两个零件中恰好有一个一等品的概率为 .
【答案】/
【解析】小王加工的零件为一等品且小陈加工的零件不是一等品的概率为,
小陈加工的零件为一等品且小王加工的零件不是一等品的概率为,
所以两个零件中恰好有一个一等品的概率为.
故答案为:.
12.(23-24高一下·河南·开学考试)甲、乙两个篮球队进行比赛,获胜队将代表所在区参加市级比赛,他们约定,先赢四场比赛的队伍获胜.假设每场甲、乙两队获胜的概率均为,每场比赛不存在平局且比赛结果相互独立,若在前三场比赛中,甲队赢了两场,乙队赢了一场,则最终甲队获胜的概率为 .
【答案】/
【解析】由题意得甲、乙两队获胜的概率均为,且最多再进行四场比赛,最少再进行两场比赛.
则①再进行两场比赛甲队获胜的概率为;
②再进行三场比赛甲队获胜的概率为;
③再进行四场比赛甲队获胜的概率为,
由互斥事件的概率加法公式,可得最终甲队获胜的概率为.
故答案为.
13.(23-24高一上·河南南阳·期末)某产品的质量检验包括生产过程检验(1PQC)、出货检验(OQC)两个环节,1PQC通过后才能进入OQC环节,OQC通过后才是合格产品.每个检验环节有两次机会(第一次检验未通过可修复后进行第二次检验),已知每个产品每个检验环节第一次通过的概率均为,第二次通过的概率均为,且每次检验是否通过相互独立,则每个产品成为合格品的概率为 .
【答案】
【解析】每个环节两次检验都不通过的概率为,
则每个环节通过的概率均为,
所以每个产品成为合格品的概率为.
故答案为:.
14.(23-24高一上·山东潍坊·期末)11分制乒乓球比赛,每赢一球得1分,当某局打成后,每球交换发球权,先多得2分的一方获胜,该局比赛结束.甲、乙两位同学进行单打比赛,假设甲发球时甲得分的概率为,乙发球时乙得分的概率为,各球的结果相互独立.在某局打成后,甲先发球,则甲以获胜的概率为 .
【答案】
【解析】由题意可得,甲、乙的比分为后,甲、乙又进行了4场比赛,每场比赛结果相互独立,
前2场甲一胜一负,最后2场甲连胜.
则甲以赢得比赛的概率为.
故答案为:
15.(24-25高一上·北京房山·期末)甲、乙两人独立解同一道数学题目,甲解出这道题目的概率是,乙解出这道题目的概率是.
(1)求甲、乙两人都解出这道题目的概率;
(2)求甲、乙两人恰有一人解出这道题目的概率;
(3)求这道题目被甲、乙两人解出的概率.
【解析】(1)设事件“甲、乙两人都解出这道题目”,
则.
(2)设事件“甲、乙两人恰有一人解出这道题目”,
则.
(3)设事件“这道题目被甲、乙两人解出”,
则.
16.(24-25高二上·湖北武汉·阶段练习)甲、乙、丙三人分别独立解一道题,甲做对的概率是,三人都做对的概率是,三人都做错的概率是.
(1)分别求乙、丙两人各自做对这道题的概率;
(2)求甲、乙、丙中恰有一个人做对这道题的概率.
【解析】(1)设甲、乙、丙做对这道题分别为事件A、B、C,则,
由题意得,,
∴,
∴或,
∴乙做对这道题的概率为,丙做对这道题的概率为或乙做对这道题的概率为,丙做对这道题的概率为.
(2)设甲、乙、丙中恰有一个人做对这道题为事件D,
则
,
∴甲、乙、丙中恰有一个人做对这道题的概率为.
17.(23-24高一下·广东广州·期末)某企业进入中学参与学校举办的模拟招聘会,设置了笔试、面试两个环节,先笔试后面试,笔试通过了才可以进入面试,面试通过后即可录用,李明参加该企业的模拟招聘.
笔试关:有4道题,应聘者随机从中选择2道,两道题均答对即可通过笔试,否则淘汰不予录用.已知李明能答对其中的3道题;
面试关:有2道题,面试者答对第一道题,则面试通过被企业录用,否则就继续答第二道题,答对第二道题则面试通过被企业录用,否则淘汰不予录用.已知李明答对每道面试题的概率都是,两道题能否答对相互独立.
(1)李明笔试关中能答对的3道题记为,,,不能答对的题记为,请写出李明参加笔试关所有可能结果构成的样本空间,并求出李明通过笔试关的概率;
(2)求李明被录用的概率.
【解析】(1)样本空间,有6个样本点,
李明通过笔试关的事件,共3个样本点,
所以李明通过笔试关的概率.
(2)依题意,李明通过面试关的事件为,则,
李明被录用的事件为,,
所以李明被录用的概率为.
18.(23-24高一下·吉林延边·期末)举办网络安全宣传周、提升全民网络安全意识和技能,是国家网络安全工作的重要内容.为提高广大学生的网络安全意识,某校举办了网络安全知识竞赛,比赛采用积分制,规定每队2人,每人回答一个问题,回答正确积1分,回答错误积0分.甲、乙两个班级的代表队在决赛相遇,假设甲队每人回答问题正确的概率均为,乙队两人回答问题正确的概率分别为,且两队每个人回答问题正确的概率相互独立.
(1)求甲队总得分为1分的概率;
(2)求两队积分相同的概率.
【解析】(1)记“甲队总得分为1分”为事件A,甲队得1分,则一人回答正确,另一人回答错误,
所以;
(2)由题意可知:甲队积0分,1分,2分的概率分别为,
乙队积0分,1分,2分的概率分别为,
记两队积分同为0分,1分,2分的分别为事件,
因为两队得分相互独立,互不影响,
则,
所以两队积分相同的概率为.
19.(23-24高二下·广西南宁·期末)2024年5月底,各省教育厅陆续召开了2024年高中数学联赛的相关工作,某市经过初次选拔后有小明,小王,小红三名同学成功进入决赛,在决赛环节中三名同学同时解答一道有关组合数论的试题.已知小明成功解出这道题的概率是,小明,小红两名同学都解答错误的概率是,小王、小红两名同学都成功解出的概率是,这三名同学解答是否正确相互独立.
(1)分别求出小王,小红两名同学成功解出这道题的概率;
(2)求三人中至少有两人成功解出这道题的概率.
【解析】(1)设小明、小王、小红成功解出该道题分别为事件A,B,C,
根据题意,则有,则,
又,所以,即,
又,则.
即小王、小红成功解出这道题的概率分别为,;
(2)设三人中至少有两人成功解出这道题为事件D,
则有
,
所以三人中至少有两人成功解出这道题的概率为.
20.(23-24高一下·河南新乡·期末)在世界杯小组赛阶段,每个小组内的四支球队进行循环比赛,共打6场,每场比赛中,胜、平、负分别积3,1,0分.每个小组积分的前两名球队出线,进入淘汰赛.若出现积分相同的情况,则需要通过净胜球数等规则决出前两名,每个小组前两名球队出线,进入淘汰赛.假定积分相同的球队,通过净胜球数等规则出线的概率相同(例如:若B,C,D三支积分相同的球队同时争夺第二名,则每个球队夺得第二名的概率相同).已知某小组内的A,B,C,D四支球队实力相当,且每支球队在每场比赛中胜、平、负的概率都是,每场比赛的结果相互独立.
(1)求A球队在小组赛的3场比赛中只积3分的概率;
(2)已知在已结束的小组赛的3场比赛中,A球队胜2场,负1场,求A球队最终小组出线的概率.
【解析】(1)A球队在小组赛的3场比赛中只积3分,有两种情况.
第一种情况:A球队在3场比赛中都是平局,其概率为.
第二种情况:A球队在3场比赛中胜1场,负2场,其概率为.
故所求概率为.
(2)不妨假设A球队参与的3场比赛的结果为A与B比赛,B胜;A与C比赛,A胜;A与D比赛,A胜.
此情况下,A积6分,B积3分,C,D各积0分.
在剩下的3场比赛中:
若C与D比赛平局,则C,D每队最多只能加4分,此时C,D的积分都低于A的积分,A可以出线;
若B与C比赛平局,后面2场比赛的结果无论如何,都有两队的积分低于A,A可以出线;
若B与D比赛平局,同理可得A可以出线.
故当剩下的3场比赛中有平局时,A一定可以出线.
若剩下的3场比赛中没有平局,则当B,C,D各赢1场比赛时,A可以出线.
当B,C,D中有一支队伍胜2场时,
若C胜2场,B胜1场,A,B,C争夺第一、二名,则A淘汰的概率为;
若D胜2场,B胜1场,A,B,D争夺第一、二名,则A淘汰的概率为.
其他情况A均可以出线.
综上,A球队最终小组出线的概率为.
21.(23-24高一下·广东东莞·期末)某商场举办购物抽奖活动,规则如下:每次抽奖时,从装有2个白球和3个红球(球除颜色外,完全相同)的抽奖箱中,不放回地依次随机摸出2个球,若摸出的2个球颜色相同则为中奖,否则不中奖;商场根据购物金额给予顾客一次或多次抽奖机会,每次抽奖之间相互独立.
(1)若某顾客有一次抽奖机会,求其中奖的概率;
(2)若某顾客有两次抽奖机会,求其至少有一次中奖的概率.
【解析】(1)设2个白球为,3个红球为,则不放回地依次摸出两个球的情况有:
,
共有20种情况,
其中摸出的2个球颜色相同的有:,共8种情况,
所以某顾客有一次抽奖机会,其中奖的概率为;
(2)设在第次抽奖时中奖为事件,
由于每次抽奖的情况相同,由(1)可知,
设两次抽奖至少有一次中奖为事件,则,
其中为互斥事件,则,
因为每次抽奖之间相互独立,
所以,
,
,
所以,
即若某顾客有两次抽奖机会,则至少有一次中奖的概率为.
22.(23-24高一下·河北保定·期末)甲、乙、丙三人进行乒乓球比赛,比赛规则如下:每次比赛两人上场比赛,第三人为裁判,一局结束后,败者下场作为裁判,原裁判上场与胜者比赛,按此规则循环下去,共进行4局比赛.三人决定由乙、丙先上场比赛,甲作为裁判.
(1)第一局比赛开始前,丙提出由掷骰子决定谁先发球,连续抛掷一枚质地均匀的六面体骰子两次,记下骰子朝上的点数,若两次点数之和为6则由乙发球,两次点数之和能被4整除则由丙发球,用所学知识判断这个方法公平吗?并说明理由;
(2)三人实力相当,在每局比赛中战胜对手的概率均为,每局比赛相互独立且每局比赛没有平局,求在四局比赛中甲当2局裁判的概率.
【解析】(1)连续掷骰子两次的基本事件的总数为,
两次点数之和为6包含的基本事件有共个,
故乙发球的概率为,
两次点数之和能被4整除包含的基本事件有
共个,
故丙发球的概率为,
所以这个方法不公平;
(2)因为在每局比赛中战胜对手的概率均为,
所以本题可用古典概型来解决,
如图所示,用树状图列举每局当裁判的可能,一共有种,
其中甲当2局裁判的可能有种,
所以在四局比赛中甲当2局裁判的概率为
23.(24-25高一上·山东潍坊·期末)某中学高一年级举行了数学素养知识竞赛,竞赛分为初赛和决赛两个阶段,为了解初赛情况,现从高一年级随机抽取了200名学生,记录他们的初赛成绩,将数据按照分成5组,制成了如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中a的值,并估计高一年级初赛的平均成绩(同一组中的数据用该组区间的中点值代替);
(2)按照分层抽样从和两组中随机抽取了5名学生,现从已抽取的5名学生中随机抽取2名,求至少有1名学生的成绩在的概率;
(3)已知本次竞赛最终由甲、乙、丙三人进行决赛,决赛规则如下:比赛前抽签决定首场比赛的两人,另一人轮空;每场比赛的胜者与轮空者进行下一场的比赛(比赛没有平局),先赢两场者获胜,比赛随即结束.已知每场比赛甲胜乙的概率为,甲胜丙的概率为,乙胜丙的概率为,每场比赛相互独立.请通过计算说明哪两人参加首场比赛甲获胜的概率最大.
【解析】(1)由频率分布直方图得,,
解得.
估计初赛成绩的平均数为:.
所以,平均成绩为77.5
(2)由(1)知,成绩在的频率之比为,
则在中随机抽取了人,记为,
在中随机抽取了人,记为,
从5人中随机抽取2人的样本空间为:,
共10个样本点,
设事件“至少有1名学生的成绩在内”,
则,有7个样本点,
因此,
所以至少有1名学生的成绩在内的概率.
(3)若首场甲乙比赛,则甲获胜有三种情况:
①甲乙比赛甲胜,甲丙比赛甲胜,概率为,
②甲乙比赛甲胜,甲丙比赛丙胜,丙乙比赛乙胜,乙甲比赛甲胜的概率为
③甲乙比赛乙胜,乙丙比赛丙胜,丙甲比赛甲胜,乙甲比赛甲胜的概率为
所以最终甲获胜的概率为;
若首场甲丙比赛,则甲获胜有三种情况:
①甲丙比赛甲胜,甲乙比赛甲胜的概率为,
②甲丙比赛甲胜,甲乙比赛乙胜,乙丙比赛丙胜,丙甲比赛甲胜的概率为
③甲丙比赛丙胜,丙乙比赛乙胜,乙甲比赛甲胜,甲丙比赛甲胜的概率为
所以最终甲获胜的概率为,
若首场乙丙比赛,则甲获胜有两种情况:
①乙丙比赛丙胜,丙甲比赛甲胜,甲乙比赛甲胜的概率为
②乙丙比赛乙胜,乙甲比赛甲胜,甲丙比赛甲胜的概率为
所以最终甲获胜的概率为,
因为,
所以首场由甲乙比赛才能使甲获胜的概率最大.
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专题12 概率的综合运用
【题型归纳目录】
题型一:随机事件、事件的运算和样本空间
题型二:互斥事件、对立事件的判断
题型三:独立事件的判断
题型四:古典概型
题型五:独立事件概率的计算
题型六:概率的综合应用
【知识点梳理】
1、古典概型
(1)古典概型
考察这些试验的共同特征,就是要看它们的样本点及样本空间有哪些共性.可以发现,它们具有如下共同特征:
①有限性:样本空间的样本点只有有限个;
②等可能性:每个样本点发生的可能性相等.
我们将具有以上两个特征的试验称为古典概型试验,其数学模型称为古典概率模型(classicalmodelsofprobability),简称古典概型.
(2)概率公式
一般地,设试验是古典概型,样本空间包含个样本点,事件包含其中的个样本点,则定义事件的概率
其中,和分别表示事件和样本空间包含的样本点个数.
2、概率的基本性质
一般地,概率有如下性质:
性质1:对任意的事件,都有.
性质2:必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即
性质3:如果事件与事件互斥,那么
性质4:如果事件与事件互为对立事件,那么
,
性质5:如果,那么.
性质6:设A,B是一个随机试验中的两个事件,我们有
3、相互独立事件的概念
对任意两个事件与,如果成立,则称事件与事件相互独立,简称为独立.
4、相互独立事件的性质
(1)事件与是相互独立的,那么与,与,与也是否相互独立.
(2)相互独立事件同时发生的概率:.
【典型例题】
题型一:随机事件、事件的运算和样本空间
【典例1-1】(23-24高一下·山东枣庄·期末)如图,甲、乙两个元件串联构成一段电路,事件M=“甲元件故障”,N=“乙元件故障”,则表示该段电路没有故障的事件为( )
A. B.
C. D.
【典例1-2】(23-24高一下·天津·期末)对于两个事件,则事件表示的含义是( )
A.与同时发生 B.与不能同时发生
C.与有且仅有一个发生 D.与至少有一个发生
【变式1-1】(23-24高二上·四川凉山·期中)某篮球运动员进行投篮训练,连续投篮两次,设事件A表示随机事件“两次都投中”,事件B表示随机事件“两次都未投中”,事件C表示随机事件“恰有一次投中”,事件D表示随机事件“至少有一次投中”,则下列关系不正确的是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(22-23高一上·安徽淮北·期末)掷一枚骰子,设事件出现的点数不大于3,出现的点数为偶数,则( )
A. B.事件A与是互斥事件
C.出现的点数为2 D.事件A与是对立事件
【变式1-3】(22-23高一下·山西·期末)抛掷两枚质地均匀的硬币,设事件“第一枚正面向上”,事件“第二枚反面向上”,则事件A与B的关系是( )
A. B. C.相互独立 D.互斥
题型二:互斥事件、对立事件的判断
【典例2-1】(24-25高一下·安徽宿州·期中)在投掷一枚质地均匀的骰子试验中,事件A表示“向上的点数为偶数”,事件B表示“向上的点数是1或3”,事件C表示“向上的点数是4或5或6”,则下列说法正确的是( )
A.A与B是对立事件 B.B与C是对立事件 C.A与C是互斥事件 D.A与B是互斥事件
【典例2-2】(24-25高一上·安徽蚌埠·期末)抛掷一颗质地均匀的骰子,有如下随机事件:“点数不大于3”,“点数不小于3”,“点数大于4”,“点数为奇数”,“点数为偶数”,下列结论正确的是( )
A.A,B为互斥事件 B.B,C为对立事件
C.C,D为互斥事件 D.D,E为对立事件
【变式2-1】(24-25高三上·江苏常州·阶段练习)从装有红球、白球和黑球各2个的口袋内一次取出2个球,有如下的一些事件:①两球都不是白球;②两球恰有一个白球;③两球至少有一个白球,其中与事件“两球都为白球”互斥而非对立的事件是( )
A.③ B.①③ C.②③ D.①②
【变式2-2】(22-23高一下·天津南开·期末)从装有4个白球和3个红球的盒子里摸出3个球,则以下哪个选项中的事件A与事件B互斥却不互为对立( )
A.事件A:3个球中至少有1个红球;事件B:3个球中至少有1个白球
B.事件A:3个球中恰有1个红球;事件B:3个球中恰有1个白球
C.事件A:3个球中至多有2个红球:事件B:3个球中至少有2个白球
D.事件A:3个球中至多有1个红球;事件B:3个球中至多有1个白球
题型三:独立事件的判断
【典例3-1】对于事件,下列命题不正确的是( )
A.如果互斥,那么与也互斥
B.如果对立,那么与也对立
C.如果独立,那么与也独立
D.如果不独立,那么与也不独立
【典例3-2】(23-24高一下·河北唐山·期末)已知是两个随机事件且概率均大于,则下列说法正确的为( )
A.若与互斥,则与对立
B.若与相互独立,则与互斥
C.若与互斥,则与相互独立
D.若与相互独立,则与相互独立
【变式3-1】(23-24高一下·北京丰台·期末)同时抛掷两枚质地均匀的骰子,观察向上的点数,记事件A=“点数之和为5”,事件B=“点数之积为6”,事件C=“至少有一个点数为3”,事件D=“点数都不为3”,则( )
A.为不可能事件 B.与相互独立
C.B与D互斥 D.C与D互为对立
【变式3-2】(23-24高一下·广西南宁·期末)有6个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,从中有放回地随机取两次,每次取1个球.甲表示事件“第一次取出的球的数字是4”,乙表示事件“第二次取出的球的数字是5”,丙表示事件“两次取出的球的数字之和是6”,丁表示事件“两次取出的球的数字之和是7”,则( )
A.甲与乙互斥 B.丙发生的概率为 C.甲与丁相互独立 D.乙与丙相互独立
题型四:古典概型
【典例4-1】(24-25高一下·江西·期中)已知甲、乙各有6张卡片,分别标有数字1,2,3,4,5,6.现甲、乙各随机出示一张卡片,则甲与乙出示的卡片上数字之差的绝对值为3的概率为 .
【典例4-2】(24-25高一上·山东威海·期末)某学校体育部有5名学生干部,其中高一2名,高二3名.从这5名学生中随机选2名组织校体育活动,则这2名学生来自不同年级的概率为 .
【变式4-1】(24-25高一上·江西吉安·期末)吉安,有“吉泰民安”之美誉,拥有丰富的历史文化底蕴和秀丽的自然风光.小明准备在寒假期间前往吉安旅游,他计划用三天时间游览“武功山”、“钓源古村”、“后河梦回庐陵”这三个景点,一天只能游览一个景点,如果按照任意次序排出游览顺序表,则第一天游览“武功山”或“钓源古村”的概率为 .
【变式4-2】(24-25高二上·湖北宜昌·期中)九宫格数独游戏是一种训练推理能力的数字谜题游戏.九宫格分为九个小宫格,某小九宫格如图所示,小明需要在9个小格子中填上1~9中不重复的整数,小明通过推理已经得到了4个小格子中的准确数字,a,b,c,d,e这5个数字未知,且b,d为偶数,则的概率为 .
9
a
7
b
c
d
4
e
6
题型五:独立事件概率的计算
【典例5-1】(24-25高一下·江西·期中)已知甲、乙两个医疗团队同时独立破解某一医学难题,甲独立攻克该难题的概率为.甲、乙中恰有一个团队攻克该难题的概率为,则该难题被攻克的概率为( )
A. B. C. D.
【典例5-2】(23-24高一下·安徽亳州·期末)在如图所示的电路中,三个开关,,闭合与否相互独立,且在某一时刻,,闭合的概率分别为,,,则此时灯亮的概率为( )
A. B. C. D.
【变式5-1】(23-24高一下·山西大同·期末)某制造企业有两台设备在一天内正常运行的概率分别为0.5,0.6,且它们是否正常运行相互独立,则一天内这两台设备至少有一台正常运行的概率为( )
A.0.5 B.0.6 C.0.7 D.0.8
【变式5-2】(23-24高一下·河南商丘·期末)某射击运动员每次射击命中十环的概率均为,若该射击运动员连续射击两次,且两次射击相互独立,则至多有一次命中十环的概率为( )
A. B. C. D.
题型六:概率的综合应用
【典例6-1】(24-25高一上·河南南阳·期末)某班级在庆元旦联欢会时,主持人安排了跳双人舞、独唱、和独奏节目,指定3个男生和2个女生来参与,把五个人分别编号为1,2,3,4,5,其中1,2,3号是男生,4,5号是女生.将每个人的编号分别写在5张相同的卡片上,放入一个不透明的箱子中,并搅拌均匀,每次从中随机取出一张卡片,取出谁的编号谁就参与表演节目.
(1)为了选出2人来表演双人舞,不放回地抽取2张卡片,求选出的2人不全是男生的概率;
(2)为了确定表演独唱和独奏的人选,抽取并记录第一张卡片后,又放回箱子中,充分混合后再从中抽取第二张卡片.求:
①独唱和独奏由同一个人表演的概率;
②选出的不全是男生的概率.
【典例6-2】(24-25高一上·北京房山·期末)随着移动互联网的发展,越来越多的人习惯用手机应用程序(简称)获取新闻资讯,手机应用程序已经成为人们生活中不可或缺的一部分,它悄无声息的改变着人们的生活习惯,也为人们的生活提供了极大的便利.为了解用户对某款的满意度,随机调研了名用户,调研结果如下表(单位:人):
青年人
中年人
老年人
满意
一般
不满意
(1)从所有参与调研的人中随机选取人,求此人“不满意”的概率;
(2)若用频率估计概率,从使用该款的青年人和中年人中各随机选取人,估计恰有人“满意”的概率;
(3)现需从参与调研的老年人中选择人作进一步访谈,若在“满意”、“一般”、“不满意”的老年人中各选取人,这种抽样是否合理?说明理由.
【变式6-1】(24-25高一上·江西九江·期末)4月23日是世界读书日,首届全民阅读大会在北京开幕.习近平总书记希望孩子们养成阅读习惯,快速阅读,健康成长;希望全社会都参与到阅读中来,形成爱读书,读好书,善读书的浓厚氛围.某研究机构为了解当地中学生的阅读情况,通过随机抽样调查了200位中学生,对这些中学生每天的阅读时间(单位:分钟)进行统计,将这些学生每天阅读的时间分成五段:(单位:分钟),得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中的值,并估计这200位学生每天阅读的平均时间(同组数据用区间的中点值代替);
(2)现在从和两组中用分层抽样的方法抽取6人,再从这6人中随机抽取2人进行交流,求这2人每天阅读的时间所在区间不同的概率.
【变式6-2】(24-25高一上·辽宁沈阳·期末)某医疗单位为了迎接医师节,针对本单位不同年龄的员工举办了一次实践技能大比拼活动,满分100分(95分及以上为优秀医师),共有100人荣获“优秀医师”称号,将其按年龄分成以下五组:第一组,第二组,第三组,第四组,第五组,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)根据频率分布直方图,估计这些人的平均年龄;
(2)若从第三组,第四组,第五组三组中分层抽取6人,再从这6人中随机抽取2人,求抽取的2人年龄在不同组的概率;
(3)若第四组的年龄的平均数与方差分别为54和1,第五组的年龄的平均数与方差分别为66和4,据此计算这100人中第四组与第五组所有人的年龄的方差.
附:
【强化训练】
1.(22-23高一上·江西吉安·期末)在一个不透明的布袋中,红色、黑色、白色的玻璃球共有50个,除颜色外其他完全相同,小明通过多次摸球试验后发现其中摸到红色球,黑色球的频率稳定在30%和40%,则口袋中白色球的个数可能是 个.
2.(21-22高一下·山西晋中·期末)已知小张每次射击命中十环的概率都为40%,现采用随机模拟的方法估计小张三次射击恰有两次命中十环的概率,先由计算器产生0到9之间取整数值的随机数,指定2,4,6,8表示命中十环,0,1,3,5,7,9表示未命中十环,再以每三个随机数为一组,代表三次射击的结果,经随机模拟产生了如下20组随机数:据此估计,小张三次射击恰有两次命中十环的概率约为 .
3.(24-25高一下·江西赣州·期中)某办公室的打印机与电脑在一周内发生故障的概率分别为0.2,0.1,且故障事件相互独立,则这两台设备在一周内都不发生故障的概率为 .
4.(24-25高一上·河南驻马店·期末)如图,电流通过元件的概率均为0.8,且各元件能否正常工作相互独立,则电流能在E,F之间通过的概率是 .
5.(24-25高一上·江西九江·期末)如图,某电子元件由三种部件组成,现将该电子元件应用到某研发设备中,经过反复测试,三种部件不能正常工作的概率分别为,各个部件是否正常工作相互独立,同时正常工作或正常工作则该电子元件能正常工作,那么该电子元件能正常工作的概率是 .
6.(24-25高一上·河南南阳·期末)甲、乙两个研究小组独立攻坚一项关键技术,假设甲组成功的概率为,乙组成功的概率为,则这项技术研究成功的概率为 .
7.(24-25高一上·江西·期末)甲、乙两个零件正常工作的概率分别为0.4,0.6,且它们是否正常工作相互独立,则这两个零件至少有一个正常工作的概率为 .
8.(24-25高三上·湖北武汉·阶段练习)某人有两把雨伞用于上下班,如果一天上班时他在家而且天下雨,只要有雨伞可取,他将拿一把去办公室,如果一天下班时他在办公室而且天下雨,只要有雨伞可取,他将拿一把回家.如果天不下雨,那么他不带雨伞.假设每天上班和下班时下雨的概率均为,不下雨的概率均为,且与过去情况相互独立.现在两把雨伞均在家里,那么连续上班两天,他至少有一天淋雨的概率为 .
9.(23-24高一下·山西太原·期末)甲、乙两人进行投篮比赛,比赛中甲、乙各投篮10次.已知甲、乙投中的次数都不少于8次,甲投中8次、9次、10次的概率分别为0.6、0.3、0.1,乙投中8次、9次、10次的概率分别为0.7、0.2、0.1,且甲、乙两人投中与否相互独立,则甲投中的次数多于乙投中的次数的概率为 .
10.(23-24高一下·广东肇庆·期末)如图,到的电路中有5个元件,,,,,电流能通过,,,的概率都为0.8,电流能通过的概率为0.9,且电流能否通过各元件相互独立,则电流能在与之间通过的概率为 .
11.(23-24高一下·江西景德镇·期中)小王和小陈两名实习生每人各加工一个零件,若小王加工的零件为一等品的概率为,小陈加工的零件为一等品的概率为,两个零件中能否被加工成一等品相互独立,则这两个零件中恰好有一个一等品的概率为 .
12.(23-24高一下·河南·开学考试)甲、乙两个篮球队进行比赛,获胜队将代表所在区参加市级比赛,他们约定,先赢四场比赛的队伍获胜.假设每场甲、乙两队获胜的概率均为,每场比赛不存在平局且比赛结果相互独立,若在前三场比赛中,甲队赢了两场,乙队赢了一场,则最终甲队获胜的概率为 .
13.(23-24高一上·河南南阳·期末)某产品的质量检验包括生产过程检验(1PQC)、出货检验(OQC)两个环节,1PQC通过后才能进入OQC环节,OQC通过后才是合格产品.每个检验环节有两次机会(第一次检验未通过可修复后进行第二次检验),已知每个产品每个检验环节第一次通过的概率均为,第二次通过的概率均为,且每次检验是否通过相互独立,则每个产品成为合格品的概率为 .
14.(23-24高一上·山东潍坊·期末)11分制乒乓球比赛,每赢一球得1分,当某局打成后,每球交换发球权,先多得2分的一方获胜,该局比赛结束.甲、乙两位同学进行单打比赛,假设甲发球时甲得分的概率为,乙发球时乙得分的概率为,各球的结果相互独立.在某局打成后,甲先发球,则甲以获胜的概率为 .
15.(24-25高一上·北京房山·期末)甲、乙两人独立解同一道数学题目,甲解出这道题目的概率是,乙解出这道题目的概率是.
(1)求甲、乙两人都解出这道题目的概率;
(2)求甲、乙两人恰有一人解出这道题目的概率;
(3)求这道题目被甲、乙两人解出的概率.
16.(24-25高二上·湖北武汉·阶段练习)甲、乙、丙三人分别独立解一道题,甲做对的概率是,三人都做对的概率是,三人都做错的概率是.
(1)分别求乙、丙两人各自做对这道题的概率;
(2)求甲、乙、丙中恰有一个人做对这道题的概率.
17.(23-24高一下·广东广州·期末)某企业进入中学参与学校举办的模拟招聘会,设置了笔试、面试两个环节,先笔试后面试,笔试通过了才可以进入面试,面试通过后即可录用,李明参加该企业的模拟招聘.
笔试关:有4道题,应聘者随机从中选择2道,两道题均答对即可通过笔试,否则淘汰不予录用.已知李明能答对其中的3道题;
面试关:有2道题,面试者答对第一道题,则面试通过被企业录用,否则就继续答第二道题,答对第二道题则面试通过被企业录用,否则淘汰不予录用.已知李明答对每道面试题的概率都是,两道题能否答对相互独立.
(1)李明笔试关中能答对的3道题记为,,,不能答对的题记为,请写出李明参加笔试关所有可能结果构成的样本空间,并求出李明通过笔试关的概率;
(2)求李明被录用的概率.
18.(23-24高一下·吉林延边·期末)举办网络安全宣传周、提升全民网络安全意识和技能,是国家网络安全工作的重要内容.为提高广大学生的网络安全意识,某校举办了网络安全知识竞赛,比赛采用积分制,规定每队2人,每人回答一个问题,回答正确积1分,回答错误积0分.甲、乙两个班级的代表队在决赛相遇,假设甲队每人回答问题正确的概率均为,乙队两人回答问题正确的概率分别为,且两队每个人回答问题正确的概率相互独立.
(1)求甲队总得分为1分的概率;
(2)求两队积分相同的概率.
19.(23-24高二下·广西南宁·期末)2024年5月底,各省教育厅陆续召开了2024年高中数学联赛的相关工作,某市经过初次选拔后有小明,小王,小红三名同学成功进入决赛,在决赛环节中三名同学同时解答一道有关组合数论的试题.已知小明成功解出这道题的概率是,小明,小红两名同学都解答错误的概率是,小王、小红两名同学都成功解出的概率是,这三名同学解答是否正确相互独立.
(1)分别求出小王,小红两名同学成功解出这道题的概率;
(2)求三人中至少有两人成功解出这道题的概率.
20.(23-24高一下·河南新乡·期末)在世界杯小组赛阶段,每个小组内的四支球队进行循环比赛,共打6场,每场比赛中,胜、平、负分别积3,1,0分.每个小组积分的前两名球队出线,进入淘汰赛.若出现积分相同的情况,则需要通过净胜球数等规则决出前两名,每个小组前两名球队出线,进入淘汰赛.假定积分相同的球队,通过净胜球数等规则出线的概率相同(例如:若B,C,D三支积分相同的球队同时争夺第二名,则每个球队夺得第二名的概率相同).已知某小组内的A,B,C,D四支球队实力相当,且每支球队在每场比赛中胜、平、负的概率都是,每场比赛的结果相互独立.
(1)求A球队在小组赛的3场比赛中只积3分的概率;
(2)已知在已结束的小组赛的3场比赛中,A球队胜2场,负1场,求A球队最终小组出线的概率.
21.(23-24高一下·广东东莞·期末)某商场举办购物抽奖活动,规则如下:每次抽奖时,从装有2个白球和3个红球(球除颜色外,完全相同)的抽奖箱中,不放回地依次随机摸出2个球,若摸出的2个球颜色相同则为中奖,否则不中奖;商场根据购物金额给予顾客一次或多次抽奖机会,每次抽奖之间相互独立.
(1)若某顾客有一次抽奖机会,求其中奖的概率;
(2)若某顾客有两次抽奖机会,求其至少有一次中奖的概率.
22.(23-24高一下·河北保定·期末)甲、乙、丙三人进行乒乓球比赛,比赛规则如下:每次比赛两人上场比赛,第三人为裁判,一局结束后,败者下场作为裁判,原裁判上场与胜者比赛,按此规则循环下去,共进行4局比赛.三人决定由乙、丙先上场比赛,甲作为裁判.
(1)第一局比赛开始前,丙提出由掷骰子决定谁先发球,连续抛掷一枚质地均匀的六面体骰子两次,记下骰子朝上的点数,若两次点数之和为6则由乙发球,两次点数之和能被4整除则由丙发球,用所学知识判断这个方法公平吗?并说明理由;
(2)三人实力相当,在每局比赛中战胜对手的概率均为,每局比赛相互独立且每局比赛没有平局,求在四局比赛中甲当2局裁判的概率.
23.(24-25高一上·山东潍坊·期末)某中学高一年级举行了数学素养知识竞赛,竞赛分为初赛和决赛两个阶段,为了解初赛情况,现从高一年级随机抽取了200名学生,记录他们的初赛成绩,将数据按照分成5组,制成了如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中a的值,并估计高一年级初赛的平均成绩(同一组中的数据用该组区间的中点值代替);
(2)按照分层抽样从和两组中随机抽取了5名学生,现从已抽取的5名学生中随机抽取2名,求至少有1名学生的成绩在的概率;
(3)已知本次竞赛最终由甲、乙、丙三人进行决赛,决赛规则如下:比赛前抽签决定首场比赛的两人,另一人轮空;每场比赛的胜者与轮空者进行下一场的比赛(比赛没有平局),先赢两场者获胜,比赛随即结束.已知每场比赛甲胜乙的概率为,甲胜丙的概率为,乙胜丙的概率为,每场比赛相互独立.请通过计算说明哪两人参加首场比赛甲获胜的概率最大.
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