内容正文:
专题06 随机变量及其分布
题型概览
题型01条件概率
题型02全概率公式
题型03离散型随机变量及其分布列
题型04离散型随机变量的期望、方差
题型05 二项分布
题型06 超几何分布
题型07 正态分布
(
题型01
) 条件概率
1.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期中)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由条件概率、对立事件概率公式直接求解即可.
【详解】
故选:B.
2.(23-24高三上·内蒙古呼和浩特·期末)俗话说“斜风细雨不须归”,在自然界中,下雨大多伴随着刮风.已知某地8月份刮风的概率为,下雨的概率为,既刮风又下雨的概率为.记事件为“8月份某天刮风”,事件为“8月份某天下雨”,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】依题意代入条件概率公式计算即可得出结果.
【详解】根据题意可得
利用条件概率公式可得.
故选:B
3.(22-23高三上·内蒙古阿拉善盟·期末)端午节为每年农历五月初五,又称端阳节、午日节、五月节等.端午节是中国汉族人民纪念屈原的传统节日,以围绕才华横溢、遗世独立的楚国大夫屈原而展开,传播至华夏各地,民俗文化共享,屈原之名人尽皆知,追怀华夏民族的高洁情怀.小华的妈妈为小华煮了8个粽子,其中5个甜茶粽和3个艾香粽,小华随机取出两个,事件A“取到的两个为同一种馅”,事件B“取到的两个都是艾香粽”,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据已知条件,结合条件概率公式,即可求解.
【详解】由题意,,,所以.
故选:B.
4.(多选)(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)已知事件满足,则( )
A.若,则
B.若与互斥,则
C.若与相互独立,则
D.若,则与相互独立
【答案】ABC
【分析】对于A,由事件的包含关系分析判断,对于B,由互斥事件与和事件的关系分析判断,对于C,由独立事件的定义分析判断,对于D,由已知条件求出,再根据独立事件的定义分析判断.
【详解】对于A,因为,所以,所以A正确,
对于B,因为与互斥,,
所以,所以B正确,
对于C,因为与相互独立,所以与相互独立,
所以,所以C正确,
对于D,因为,,
所以,
因为,
所以与不相互独立,所以D错误.
故选:ABC
(
题型02
) 全概率公式
1.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)某公司选择甲、乙两部门提供的方案的概率分别为0.45,0.55,且甲、乙两部门提供的方案的优秀率分别为0.6,0.8.现从甲、乙两部门中任选一方案,则该方案是优秀方案的概率为( )
A.0.69 B.0.7 C.0.71 D.0.72
【答案】C
【分析】利用全概率公式结合题意直接求解即可.
【详解】用,分别表示选到的方案来自甲部门、乙部门,用表示选到的方案是优秀方案.
由题意得,,,,
所以由全概率公式得
.
故选:C
2.(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期末)随着我国铁路的发展,列车的正点率有了显著的提高.据统计,途经某车站的只有和谐号和复兴号列车,且和谐号列车的列次为复兴号列车的列次的3倍,和谐号列车的正点率为0.98,复兴号列车的正点率为0.99,则一列车能正点到达该车站的概率为( )
A.0.9825 B.0.9833 C.0.9867 D.0.9875
【答案】A
【分析】利用全概率公式可得答案.
【详解】依题意,设到达该车站列车为和谐号列车的概率为,为复兴号列车的概率为,
则一列车能正点到达该车站的概率为.
故选:A.
3.(23-24高二下·内蒙古包头·期末)某班举办知识竞赛,已知题库中有两种类型的试题,类试题的数量是类试题数量的两倍,且甲答对类试题的概率为,答对类试题的概率为,从题库中任选一题作答,甲答对题目的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】应用全概率公式计算概率即可.
【详解】设“选出类试题”为事件,“选出类试题”为事件,“甲答对题目”为事件,
则,
所以.
故选:C.
4.(23-24高二下·内蒙古阿拉善盟·期末)设表示事件发生的概率,若,则 .
【答案】
【分析】根据题意分别求出、进而利用即可求出结果.
【详解】因为,
,
则
故答案为:.
(
题型03
) 离散型随机变量及其分布列
1.(23-24高二下·内蒙古阿拉善盟·期末)已知随机变量X的分布列为,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据分布列的概率求解方式即可得出答案.
【详解】解:由题意得:
.
故选:A
2.(24-25高二上·内蒙古赤峰·期末)下表是离散型随机变量的概率分布,则( )
1
2
3
4
P
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据分布列的性质可得,利用对立事件概率性质运算求解.
【详解】由题意可得:,解得,
所以.
故选:B.
3.(24-25高三上·内蒙古包头·期末)若随机变量的分布列如下表,表中数列为等差数列,则的取值是( )
3
4
5
6
7
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据分布列的性质和等差数列的性质,即可求解.
【详解】由分布列的性质可知,,再根据数列为等差数列,
则,即,则.
故选:D
4.(24-25高三上·内蒙古赤峰·期末)已知 6 位同学中有 3 位女生,3 位男生,现将这 6 位同学随机平均分成 , 两组,进行比赛.
(1)求组中女生的人数的分布列.
(2)记事件: 女生不都在同一组,事件: 女生甲在组. 判断事件 是否相互独立,并证明你的结论.
【答案】(1)分布列见解析;
(2)相互独立,证明见解析.
【分析】(1)依题意求出组中女生的人数,根据概率公式求出分布列;
(2)根据独立事件概率乘法公式验证相互独立.
【详解】(1)组中女生的人数可能为0,1,2,3,故的可能取值为0,1,2,3,
,
,
,
所以组中女生的人数 的分布列为
0
1
2
3
(2)事件相互独立,证明如下:
事件:女生不都在同一组,概率,
事件: 女生甲在组,概率,
,
,
所以事件相互独立.
(
题型04
) 离散型随机变量的期望、方差
1.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)盒子中有5个大小和形状均相同的小球,其中白球3个,红球2个,每次摸出2个球.若摸出的红球个数为,则( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【分析】由题意可知的可能取值为0,1,2,然后求出相应的概率,从而可求出期望.
【详解】由题意可知的可能取值为0,1,2,则
,,,
所以.
故选:A
2.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)离散型随机变量的分布列为,,2,3,…,6,其期望为,若,则 .
【答案】
【分析】根据方差的定义求得,然后利用方差性质求解即可.
【详解】由题意及方差定义知,所以.
故答案为:
3.(23-24高二下·内蒙古兴安盟·期末)某汽车驾驶学校在学员学习完毕后,对学员的驾驶技术进行9选3考试(即共9项测试,随机选取3项)考核,若全部过关,则颁发结业证;若不合格,直至合格为止,若学员小李抽到“移库”一项,则第一次合格的概率为,第二次合格的概率为,第三次合格的概率为,其它选项小李均可一次性通过.
(1)求小李第一次考试即通过的概率P1;
(2)求小李参加考核的次数ξ的分布列及均值.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,
【分析】(1)分求出小李没有抽到“移库”和抽到“移库”一项且通过的概率,相加即可;
(2)根据题意可能为1,2,3,4,分别求其概率,即可得其分布列,再根据期望公式求期望即可.
【详解】(1)根据题意小李第一次考试即通过包括,
①小李没有抽到“移库”一项;
②抽到“移库”一项且通过,
所以;
(2)根据题意小李参加考核的次数可能为1,2,3,4,
则,
,
,
,
分布列为
1
2
3
4
.
4.(23-24高二下·内蒙古通辽·期末)为加强学校体育工作,促进学生积极参加体育锻炼,养成良好的锻炼习惯,提高身体健康水平,某学校改进课程教学,增加学生体育锻炼时间,市体质监测中心抽取了该校高三A班和高三B班各10名学生进行体质测试,得到如下数据.
高三A班10名学生体质测试成绩(单位:分)
55
58
65
67
76
79
80
82
85
93
高三班10名学生体质测试成绩(单位:分)
56
57
59
72
78
83
85
87
91
92
其中体质测试成绩在60分以下为不合格,88分以上为优秀.
(1)求班10名学生体质测试成绩的平均分,估计班学生体质测试成绩的优秀率;
(2)市体质监测中心准备从这20名学生中随机选出体质测试成绩不合格的3名学生进行补考测试,记这3人中来自班的人数为随机变量,求的分布列及数学期望.
【答案】(1),
(2)分布列答案见解析,数学期望:
【分析】(1)根据平均数的计算公式求解平均分,再求解优秀率即可;
(2)由题意的可能取值为,再列出分布列求解数学期望即可
【详解】(1)班10名学生体质测试成绩的平均分
抽取的班10名学生中,体质测试成绩优秀的学生有2名,优秀率为,所以估计班学生体质测试成绩的优秀率为.
(2)由题可知,这20名学生中有5名学生体质测试成绩不及格,其中班有2名,班有3名,则的可能取值为,
则的分布列为
故.
(
题型0
5
) 二项分布
1.(23-24高二下·内蒙古·期末)若X服从分布,且,则( )
A.0.75 B.1.25 C.0.25 D.0.5
【答案】C
【分析】根据分布的概念可知,结合可求,再求期望即可.
【详解】因为X服从分布,所以,因为,
所以,,故.
故选:C
2.(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
【分析】分析抛一次骰子得1分以及得3分的概率,从而计算最终得分的概率,计算期望值;设得1分的次数为,计算得1分次数为次时总得分为分的概率,列不等式组计算概率最大时的值,从而求出的值.
【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.
【点睛】思路点睛:得分由扔骰子过程中出现1分的次数和出现3分的次数决定,所以求得分的概率先设出现1分的次数,再计算的概率,列不等式组求出概率最大的的值,再计算.
3.(23-24高二下·内蒙古·期末)设随机变量,若,则 , .
【答案】 5
【分析】由二项分布概率公式性质有,求得,再根据二项分布的数学期望公式,求得,最后根据求值即可.
【详解】,
则,因为,所以,
故,.
故答案为:;.
4.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)我校高二年级决定从2024年起实现新的奖励评审方案,方案起草后,为了了解学生对新方案的满意度,决定采取如下“随机化回答技术”进行问卷调查:每名学生抛掷一枚质地均匀的股子,连续抛掷两次.约定“如果两次的点数恰好有一次的点数能被3整除,则按方式I回答问卷,否则按方式II回答问卷”
方式I:若第一次点数能被3整除,则在问卷中画“△”,否则画“×”
方式II:若你对奖励评审方案满意,则在问卷中画“△”,否则画“×”.
当所有学生完成问卷调查后,统计画△,画×的比例.用频率估计概率,由所学概率知识即可求得学生对新奖励评审方案的满意度的估计值.其中满意度=(满意的学生数/学生总数).
(1)若高二年级-共有900名学生,用X表示其中用方式1回答问卷的人数,求X的数学期望;
(2)若高二年级的调查问卷中,画△与画×的人数的比例为5:4,试估计学生对新的奖励评审方案的满意度.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先根据古典概型的概率公式计算每名学生按方式I回答问卷的概率,再根据题意分析可得方式I回答问卷的人数,利用二项分布的期望的公式运算求解.
(2)根据题意结合条件概率公式和全概率公式运算求解.
【详解】(1)先后抛掷两枚骰子,出现的点数情形共有:,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,共36种,
其中两次的点数恰好有一次的点数能被3整除的情形有:,,,,,,,,,,,,,,,,
共16种,故其概率为.
由题意可得:该高二年级900名学生中按方式I回答问卷的人数,
所以的数学期望;
(2)记事件为“按方式I回答问卷”,事件为“按方式II回答问卷”,事件为“在问卷中画△”.
由(1)知,,,,
则.
由全概率公式,得,
所以,所以.
故由调查问卷估计,该中学高二年级学生对新的奖励评审方案的满意度估计值是.
(
题型0
6
) 超几何分布
1.(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期末)2024年5月中国邮政发行了《巢湖》特种邮票3枚,巢湖是继《太湖》(5枚)、《鄱阳湖》(3枚)、《洞庭湖》(4枚)后,第四个登上特种邮票的五大淡水湖.现从15枚邮票中随机抽取2枚,记抽取邮票《巢湖》的枚数为,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【分析】利用超几何分布概率公式,分别求出,再求.
【详解】依题意,的可能取值有0,1,2.
则,,,
则.
故选:A.
2.(多选)(22-23高二下·内蒙古赤峰·期末)一箱儿童玩具中有3件正品,2件次品,现从中不放回地任取2件进行检测.记随机变量为检测到的正品的件数,则( )
A.服从二项分布 B.
C. D.最有可能取得的为1
【答案】BCD
【分析】根据超几何分布的概率公式计算得分布列,即可结合选项逐一求解.
【详解】由题意可知的分布列为:
0
1
2
对于A, 服从超几何分布,而不是二项分布,故A错误,
对于B,,故B正确,
对于C,,C正确,
对于D,由于为1时的概率最大,所以最有可能.D正确
故选:BCD
3.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)已知盒子内有大小相同的10个球,其中红球有个,已知从盒子中任取2个球都是红球的概率为.
(1)求的值;
(2)现从盒子中任取3个球,记取出的球中红球的个数为,求的分布列和数学期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,
【分析】(1)结合组合知识利用古典概型概率公式列方程求解即可;
(2)由题意得到随机变量的取值为0,1,2,3,分别求出概率,写出分布列,求出的数学期望.
【详解】(1)已知盒子内有大小相同的10个球,其中红球有个,
因为从盒子中任取2个球都是红球的概率为,所以,所以,
所以,解得或(舍去);
(2)由题意可能的取值为0,1,2,3,
则,,,,
故的分布列为:
0
1
2
3
所以的数学期望为.
4.(23-24高二上·内蒙古包头·期末)某届奥运会上,中国队以26金18银26铜的成绩列金牌榜第三、奖牌榜第二.某校体育爱好者在高三年级一班至六班进行了“本届奥运会中国队表现”的满意度调查(结果只有“满意”和“不满意”两种),从被调查的学生中随机抽取了60人,具体的调查结果如下表:
班号
一班
二班
三班
四班
五班
六班
频数
6
10
13
11
9
11
满意人数
5
9
10
6
7
7
(1)在高三年级全体学生中随机抽取1名学生,由以上统计数据估计该生持满意态度的概率;
(2)若从一班和二班的调查对象中随机选取4人进行追踪调查,记选中的4人中对“本届奥运会中国队表现”不满意的人数为,求随机变量的分布列及数学期望.
【答案】(1)(2)分布列见解析,
【分析】(1)由表中数据可计算得到持满意态度的频率,由此可得结果;
(2)根据一班和二班持不满意态度的人数可确定所有可能的取值,根据超几何分布概率公式计算可得每个取值对应的概率,由此得到的分布列;根据数学期望的计算公式计算可得期望.
【详解】(1)由表中数据知:在被抽取的人中,持满意态度的学生共人
持满意态度的频率为
据此估计,高三年级全体学生中随机抽取名学生,该生持满意态度的概率为
(2)一班和二班中持不满意态度的共人 的所有可能取值为
, ,
的分布列为:
.
【点睛】本题考查概率统计中的利用样本估计总体、超几何分布的分布列与数学期望的求解问题;关键是能够明确随机变量服从于超几何分布,进而利用超几何分布概率公式求得随机变量每个取值所对应的概率.
(
题型0
7
) 正态分布
1.(23-24高二下·内蒙古·期末)已知:,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由正态分布求解即可
【详解】由题意,,
所以
故选:C.
2.(多选)(23-24高二下·内蒙古兴安盟·期末)在网课期间,为了掌握学生们的学习状态,某省级示范学校对高二一段时间的教学成果进行测试.高二有名学生(百分制且卷面成绩均为整数)服从正态分布,则(人数保留整数)( )
参考数据:若则,.
A.年级平均成绩为82.5分
B.成绩在95分以上(含95分)人数和70分以下(含70分)人数相等
C.成绩不超过77分的人数少于150
D.超过99分的人数约为1
【答案】ABD
【分析】根据正态分布的概念可判断A,根据对称性可判断B,根据原则和曲线的对称性即可判断CD.
【详解】对于A,由,可知,
所以平均分为,故A对;
对于B,由于,根据正态分布的对称性可知,
成绩在95分以上(含95分)人数和70分以下(含70分)的概率相等,
进而人数相等,故B对;
对于C,,
因为,故C错误;
对于D,,
因为,
所以超过98分的人数约为1,故D正确.
故选:ABD
3.(多选)(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期末)下列命题中正确的是( )
A.已知随机变量X服从二项分布B(n,p),若,,则
B.若随机变量,且,则
C.一组数据1,3,5,7,9,11,13的第60百分位数为7
D.若样本数据,,…,的平均数为3,则,,⋯,的平均数为10
【答案】BD
【分析】根据二项分布期望、方差公式判断A,根据正态分布的对称性判断B,根据百分位数的概念判断C,根据平均数定义计算D.
【详解】对A,由题意,解得,故A错误;
对B,由正态分布的对称性知,,
则,故B正确;
对C,由知,第60百分位数为由小到大排列的第5个数9,故C错误;
对D,由题意知,则
,故D正确.
故选:BD
4.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)已知,若,则实数 .
【答案】4
【分析】利用正态分布的性质求解即可.
【详解】因为,,所以,
根据对称性可得:,所以,
故答案为:4
1.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)将两颗骰子各掷一次,设事件“两个点数都不相同”,“至少出现一个5点”,则概率( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据条件概率的含义,其含义为在发生的情况下,发生的概率,即在“至少出现一个5点”的情况下,“两个点数都不相同”的概率,分别求得“至少出现一个5点”与“两个点数都不相同”的情况数目,进而相比可得答案.
【详解】根据条件概率的含义,其含义为在发生的情况下,发生的概率,
即在“至少出现一个5点”的情况下,“两个点数都不相同”的概率,
“至少出现一个5点”的情况数目为,
“两个点数都不相同”则只有一个5点,共种,
故.
故选:.
【点睛】本题考查条件概率,注意此类概率计算与其他的不同,其含义为在发生的情况下,发生的概率.
2.(23-24高二下·内蒙古·期末)已知的分布列为:
设则的值为
A. B. C. D.5
【答案】A
【分析】求出η的期望,然后利用,求解即可.
【详解】由题意可知E(η)=﹣101.
∵,
所以=E(3η﹣2)=3E(η)﹣23.
故选A.
【点睛】本题考查数学期望的运算性质,也可根据两个变量之间的关系写出ξ的分布列,再由ξ分布列求出期望.
3.(23-24高二下·内蒙古·期末)已知随机变量服从二项分布,且,,则p等于
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】分析:根据随机变量符合二项分布,根据二项分布的期望和方差的公式和条件中所给的期望和方差的值,得到关于和的方程组,解方程组得到要求的两个未知量.
详解:随机变量服从二项分布,且,,
则由 ,
可得
故选B.
点睛:本题主要考查二项分布的期望与方差的简单应用,通过解方程组得到要求的变量,这与求变量的期望是一个相反的过程,但是两者都要用到期望和方差的公式.
4.(23-24高一下·内蒙古赤峰·期末)设为一个随机试验中的三个事件且概率均不为0,则的充要条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】通过恰当的举例找到三个选项的反例,然后利用和事件的概率公式证明选项.
【详解】抛掷一枚质地均匀的殶子朝上的点数,
设表示事件“点数是1点”,表示事件“点数是3点或5点”,
表示事件“点数是偶数点”,表示事件“点数是奇数点”,
,
此时满足,但,故选项错误;
,但,故选项错误;
成立,但,故选项错误;
对于选项,对于随机事件,且,
则由得,又,
得,
又因为,所以,
则,故必要性成立,
反之,由可得,
所以,故充分性成立,所以选项正确.
故选:
5.(23-24高二下·内蒙古包头·期末)在某独立重复实验中,事件相互独立,且在一次实验中,事件发生的概率为,事件发生的概率为,其中.若进行次实验,记事件发生的次数为,事件发生的次数为,事件发生的次数为,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题设知,,从而得到,,,,再对各个选项逐一分析判断,即可求解.
【详解】由题知,则,,,
又相互独立,则,易知,
则,
对于选项A,因为,
当时,,所以选项A错误,
对于选项B,因为,
当时,,所以选项B错误,
对于选项C,因为,,所以,故选项C正确,
对于选项D,因为,,
所以,故选项D错误,
故选:C.
6.(24-25高三上·内蒙古呼和浩特·期末)已知一道解答题共有两小问,第一问7分,第二问8分,高三(2)班50个人中有30个人能够解答出第一问.在第一问解答不出的情况下,解答出第二问的概率为0.1,第一问解答出来的情况下,第二问解答不出来的概率为0.7,则解答出第二问的概率为( )
A.0.46 B.0.22 C.0.18 D.0.04
【答案】B
【分析】设相应事件,由题意可得,根据对立事件求出所需事件的概率,依据全概率公式求解.
【详解】设“解出第一问”为事件,“解出第二问”为事件,
由题意可得:,
则,
所以.
故选:B.
7.(多选)(24-25高二上·内蒙古呼和浩特·期末)一种疾病需要通过核酸检测来确定是否患病,检测结果呈阴性即没患病,呈阳性即为患病,已知7人中有1人患有这种疾病,先任取4人,将他们的核酸采样混在一起检测.若结果呈阳性,则表明患病者为这4人中的1人,然后再逐个检测,直到能确定患病者为止;若结果呈阴性,则在另外3人中逐个检测,直到能确定患病者为止.则( )
A.最多需要检测4次可确定患病者
B.第2次检测后就可确定患病者的概率为
C.第3次检测后就可确定患病者的概率为
D.检测次数的期望为3
【答案】ABD
【分析】对于A,分患病者在混检的4人中和患病者不在混检的4人中两种情况分析判断即可,对于B,分患者在混检中并在逐个检测时第1次抽到他和患者不在混检中并在逐个检测时第1次抽到他两种情况求解,对于C,分患者在混检中并在逐个检测时第2次抽到他和患者不在混检中并在逐个检测时第1次未抽到他两种情况求解即可,对于D,设检测次数为随机变量,则可能取2,3,4,求出相应的概率,从而可求出期望.
【详解】对于A中,当患病者在混检的4人中时,第2次和第3次都未检测出患病者,则需要进行第4次检测,第4次可能检测到患者,
若第4次还是阴性,则剩下未测者为患者,所以最多要检测4次可确定患病者,
若患病者不在混检的4人中时,最多再检测2次就可确定患者,所以A正确;
对于B中,第2次检测后就可确定患病者有两种情况:
(1)患者在混检中并在逐个检测时第1次抽到他;
(2)患者不在混检中并在逐个检测时第1次抽到他,
所以其概率为,所以B正确;
对于C中,第3次检测后可确定患病者有两种情况:
(1)患者在混检中并在逐个检测时第2次抽到他;
(2)患者不在混检中并在逐个检测时第1次未抽到他,
其概率为,所以C错误;
对于D中,设检测次数为随机变量,则其分布列为
2
3
4
所以,故D正确.
故选:ABD
8.(多选)(23-24高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)随机变量,随机变量服从两点分布,且,设,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】根据正态分布的对称性及两点分布的定义即可判断AB;根据期望和方差的公式及性质即可判断CD.
【详解】因为,所以,且,
又,所以A正确,B错误;
,故,故C正确;
,
,故D错误.
故选:AC.
9.(多选)(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)小明上学有时坐公交车,有时骑自行车,他各记录了10次坐公交车和骑自行车所花的时间,10次坐公交车所花的时间分别为7,11,8,12,8,13,6,13,7,15(单位:min),10次骑自行车所花时间的均值为,方差为1.已知坐公交车所花时间与骑自行车所花时间都服从正态分布,用样本均值和样本方差估计X,Y分布中的参数,并利用信息技术工具画出和的分布密度曲线如图所示.若小明每天需在早上8点之前到校,否则就迟到,则下列判断正确的是( )
A.坐公交车所花时间的均值为10,标准差为3
B.若小明早上7:50之后出发,并选择坐公交车,则有以上的可能性会迟到
C.若小明早上7:42出发,则应选择骑自行车
D.若小明早上7:47出发,则应选择坐公交车
【答案】ACD
【分析】由均值与标准差公式求解即可判断A选项;由图象结合正态分布的性质即可判断B、C、D.
【详解】对于A,坐公交车所花时间的均值为,方差,标准差为3,故A正确;
由题意知,,,
对于B,若小明早上7:50之后出发,并选择坐公交车,有以上的可能性会超过10min,即8点之后到校会迟到,故B错误;
对于C、D,由题中的图可知,应选择在给定的时间内不迟到的概率大的交通工具,所以小明早上7:42出发,有18min可用,则应选择骑自行车,故C正确;小明早上7:47出发,有13min可用,则应选择坐公交车,故D正确;
故选:ACD.
10.(23-24高二下·内蒙古兴安盟·期末)一批产品的二等品率为0.3,从这批产品中每次随机抽取一件,并有放回地抽取4次,表示抽到的二等品件数,则 .
【答案】/
【分析】利用二项分布的方差公式计算即得.
【详解】依题意,,
所以.
故答案为:.
11.(22-23高二下·内蒙古赤峰·期末)已知随机变量,且,则 .
【答案】
【分析】根据随机变量服从正态分布,可知正态曲线的对称轴,利用对称性即可求出概率.
【详解】因为,所以正态曲线的对称轴为,
因为,所以,
所以.
故答案为:
12.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)设的分布列为
1
2
3
4
P
a
又,则 .
【答案】6
【分析】由分布列的性质求出,再求出,最后根据期望的性质计算可得;
【详解】解:由分布列可知,解得,
所以,
所以.
故答案为:
13.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)长时间玩手机可能影响视力,据调查,某省的大学生中大约的人每天玩手机超过1小时,这些大学生的近视率为,而每天玩手机不超过1小时的大学生的近视率为.
(1)若从该省任意抽一名大学生,求他近视的概率;
(2)已知该大学生近视,求他每天玩手机超过1小时的概率;
(3)从该省大学生中任意抽取二人,表示这二人近视的人数,求的分布列和数学期望.
【答案】(1);
(2);
(3)分布列见解析,数学期望0.8.
【分析】(1)用A表示事件该省大学生每天玩手机超过1小时,用B表示事件该省大学生近视,然后根据已知条件利用全概率公式求解即可;
(2)根据条件概率公式直接求解;
(3)由题意可得的所有可能取值为,求出相应的概率,从而可求得的分布列和数学期望.
【详解】(1)用A表示事件该省大学生每天玩手机超过1小时,用B表示事件该省大学生近视,
则,
;
(2)由(1)可知,该省近视的大学生中玩手机超过1小时的概率为
所以该省近视的大学生中玩手机超过1小时的概率为;
(3)设抽取人的二人中近视的人数为的所有可能取值为,
的分布列为
0
1
2
0.36
0.48
0.16
14.(23-24高二下·内蒙古·期末)为了解人们对环保的认知程度,某市为不同年龄和不同职业的人举办了一次环保知识竞赛,满分100分.随机抽取的8人的得分为84,78,81,84,85,84,85,91.
(1)计算样本平均数和样本方差;
(2)若这次环保知识竞赛的得分X服从正态分布,其中和的估计值分别为样本平均数和样本方差,若按照15.87%,68.26%,13.59%,2.28%的比例将参赛者的竞赛成绩从低分到高分依次划分为参与奖、二等奖、一等奖、特等奖四个等级,试确定各等级的分数线.(结果保留两位小数)(参考数据)
附:若随机变量X服从正态分布,则,,.
【答案】(1);
(2)分数小于80.54的为参与奖,分数大于或等于80.54且小于87.46的为二等奖,分数大于或等于87.46且小于90.92的为一等奖,分数大于或等于90.92的为特等奖.
【分析】(1)根据题意,由平均数的计算公式和方差的计算公式,准确计算,即可求解;
(2)根据题意,得到该市所有参赛者的成绩,设竞赛成绩达到及以上为特等奖,成绩达到但小于为一等奖,成绩达到但小于为二等奖,成绩未达到为参与奖,结合正态分布曲线的对称性质,分别求得的值,即可得到结论.
【详解】(1)根据题意,由平均数的计算公式和方差的计算公式得:
数据的平均数为,
数据的方差为.
(2)该市所有参赛者的成绩近似服从正态分布,
设竞赛成绩达到及以上为特等奖,成绩达到但小于为一等奖,
成绩达到但小于为二等奖,成绩未达到为参与奖,
则,,,.
因为,所以.
因为,
所以,
因为,所以.
综上可得,分数小于80.54的为参与奖,分数大于或等于80.54且小于87.46的为二等奖,分数大于或等于87.46且小于90.92的为一等奖,分数大于或等于90.92的为特等奖.
15.(23-24高三上·内蒙古锡林郭勒盟·期末)为落实立德树人根本任务,坚持五育并举全面推进素质教育,某校举行了乒乓球比赛,其中参加男子乒乓球决赛的9名队员来自高一年级2人,高二年级3人,高三年级4人,本次决定比赛赛制采取单循环方式,即每名队员进行8场比赛(每场比赛都采取5局3胜制),最后根据积分选出最后的冠军,亚军和季军,积分规则如下:每场比赛5局中以或3:1获胜的队员积3分,落败的队员积0分;而每场比赛5局中以获胜的队员积2分,落败的队员积1分,
(1)求比赛结束后冠亚军恰好来自不同年级的概率;
(2)已知最后一轮比赛两位选手是甲和乙,假设每局比赛甲获胜概率均为0.6,
①若设最后一轮每局比赛甲获胜为事件,乙获胜为事件,则事件与是什么关系,并求和;
②记这轮比赛甲所得积分为求的概率分布列及数学期望.
【答案】(1)
(2)①事件与为对立事件,所以,;②分布列见解析,1.97856
【分析】(1)根据题意,利用组合数的计算,结合古典概型的概率计算公式,即可求解;
(2)①由事件与为对立事件,即可求得的值;
②根据题意,得到的可能取值为,结合独立事件的概率乘法公式,求得相应的概率,列出分布列,利用期望的公式,即可求解.
【详解】(1)解:由题意,比赛结束后冠亚军恰好来自不同年级的概率.
(2)解:①事件与为对立事件,所以,,
②的可能取值为,
可得
;
;
;
.
所以的分布列为
0
1
2
3
0.1792
0.13824
0.20736
0.4752
所以期望为.
16.(23-24高三上·内蒙古鄂尔多斯·期末)为了检查工厂生产的某产品的质量指标,随机抽取了部分产品进行检测,所得数据统计如下图所示.(注:产品质量指标达到130及以上为优质品);
(1)求的值以及这批产品的优质率;
(2)以本次抽检的频率作为概率,从工厂生产的所有产品中随机抽出件,记这件中优质产品的件数为,求的分布列与数学期望.
【答案】(1),优质率为25%
(2)分布列见解析,1
【分析】(1)由频率分布直方图中,所有频率之和为1及优质率的定义即可求得结果;
(2)由题意可得件中优质产品的件数服从二项分布,再根据二项分布的分布列及期望公式即可得解.
【详解】(1)因为,所以,
产品质量指标超过130的频率为,
所以这批产品的优质率为;
(2)因为抽到产品为优质产品的频率为0.25,
以频率作为概率,所以每件产品为优质产品的概率为,
所以4件产品中优质产品的件数,
则,,
所以,,
,,
,
所以的分布列为
0
1
2
3
4
P
.
2 / 5
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$$
专题06 随机变量及其分布
题型概览
题型01条件概率
题型02全概率公式
题型03离散型随机变量及其分布列
题型04离散型随机变量的期望、方差
题型05 二项分布
题型06 超几何分布
题型07 正态分布
(
题型01
) 条件概率
1.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期中)已知,则( )
A. B. C. D.
2.(23-24高三上·内蒙古呼和浩特·期末)俗话说“斜风细雨不须归”,在自然界中,下雨大多伴随着刮风.已知某地8月份刮风的概率为,下雨的概率为,既刮风又下雨的概率为.记事件为“8月份某天刮风”,事件为“8月份某天下雨”,则( )
A. B. C. D.
3.(22-23高三上·内蒙古阿拉善盟·期末)端午节为每年农历五月初五,又称端阳节、午日节、五月节等.端午节是中国汉族人民纪念屈原的传统节日,以围绕才华横溢、遗世独立的楚国大夫屈原而展开,传播至华夏各地,民俗文化共享,屈原之名人尽皆知,追怀华夏民族的高洁情怀.小华的妈妈为小华煮了8个粽子,其中5个甜茶粽和3个艾香粽,小华随机取出两个,事件A“取到的两个为同一种馅”,事件B“取到的两个都是艾香粽”,则( )
A. B. C. D.
4.(多选)(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)已知事件满足,则( )
A.若,则
B.若与互斥,则
C.若与相互独立,则
D.若,则与相互独立
(
题型02
) 全概率公式
1.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)某公司选择甲、乙两部门提供的方案的概率分别为0.45,0.55,且甲、乙两部门提供的方案的优秀率分别为0.6,0.8.现从甲、乙两部门中任选一方案,则该方案是优秀方案的概率为( )
A.0.69 B.0.7 C.0.71 D.0.72
2.(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期末)随着我国铁路的发展,列车的正点率有了显著的提高.据统计,途经某车站的只有和谐号和复兴号列车,且和谐号列车的列次为复兴号列车的列次的3倍,和谐号列车的正点率为0.98,复兴号列车的正点率为0.99,则一列车能正点到达该车站的概率为( )
A.0.9825 B.0.9833 C.0.9867 D.0.9875
3.(23-24高二下·内蒙古包头·期末)某班举办知识竞赛,已知题库中有两种类型的试题,类试题的数量是类试题数量的两倍,且甲答对类试题的概率为,答对类试题的概率为,从题库中任选一题作答,甲答对题目的概率为( )
A. B. C. D.
4.(23-24高二下·内蒙古阿拉善盟·期末)设表示事件发生的概率,若,则 .
(
题型03
) 离散型随机变量及其分布列
1.(23-24高二下·内蒙古阿拉善盟·期末)已知随机变量X的分布列为,,则等于( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·内蒙古赤峰·期末)下表是离散型随机变量的概率分布,则( )
1
2
3
4
P
A. B. C. D.
3.(24-25高三上·内蒙古包头·期末)若随机变量的分布列如下表,表中数列为等差数列,则的取值是( )
3
4
5
6
7
A. B. C. D.
4.(24-25高三上·内蒙古赤峰·期末)已知 6 位同学中有 3 位女生,3 位男生,现将这 6 位同学随机平均分成 , 两组,进行比赛.
(1)求组中女生的人数的分布列.
(2)记事件: 女生不都在同一组,事件: 女生甲在组. 判断事件 是否相互独立,并证明你的结论.
(
题型04
) 离散型随机变量的期望、方差
1.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)盒子中有5个大小和形状均相同的小球,其中白球3个,红球2个,每次摸出2个球.若摸出的红球个数为,则( )
A. B. C. D.2
2.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)离散型随机变量的分布列为,,2,3,…,6,其期望为,若,则 .
3.(23-24高二下·内蒙古兴安盟·期末)某汽车驾驶学校在学员学习完毕后,对学员的驾驶技术进行9选3考试(即共9项测试,随机选取3项)考核,若全部过关,则颁发结业证;若不合格,直至合格为止,若学员小李抽到“移库”一项,则第一次合格的概率为,第二次合格的概率为,第三次合格的概率为,其它选项小李均可一次性通过.
(1)求小李第一次考试即通过的概率P1;
(2)求小李参加考核的次数ξ的分布列及均值.
4.(23-24高二下·内蒙古通辽·期末)为加强学校体育工作,促进学生积极参加体育锻炼,养成良好的锻炼习惯,提高身体健康水平,某学校改进课程教学,增加学生体育锻炼时间,市体质监测中心抽取了该校高三A班和高三B班各10名学生进行体质测试,得到如下数据.
高三A班10名学生体质测试成绩(单位:分)
55
58
65
67
76
79
80
82
85
93
高三班10名学生体质测试成绩(单位:分)
56
57
59
72
78
83
85
87
91
92
其中体质测试成绩在60分以下为不合格,88分以上为优秀.
(1)求班10名学生体质测试成绩的平均分,估计班学生体质测试成绩的优秀率;
(2)市体质监测中心准备从这20名学生中随机选出体质测试成绩不合格的3名学生进行补考测试,记这3人中来自班的人数为随机变量,求的分布列及数学期望.
(
题型0
5
) 二项分布
1.(23-24高二下·内蒙古·期末)若X服从分布,且,则( )
A.0.75 B.1.25 C.0.25 D.0.5
2.(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 .
3.(23-24高二下·内蒙古·期末)设随机变量,若,则 , .
4.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)我校高二年级决定从2024年起实现新的奖励评审方案,方案起草后,为了了解学生对新方案的满意度,决定采取如下“随机化回答技术”进行问卷调查:每名学生抛掷一枚质地均匀的股子,连续抛掷两次.约定“如果两次的点数恰好有一次的点数能被3整除,则按方式I回答问卷,否则按方式II回答问卷”
方式I:若第一次点数能被3整除,则在问卷中画“△”,否则画“×”
方式II:若你对奖励评审方案满意,则在问卷中画“△”,否则画“×”.
当所有学生完成问卷调查后,统计画△,画×的比例.用频率估计概率,由所学概率知识即可求得学生对新奖励评审方案的满意度的估计值.其中满意度=(满意的学生数/学生总数).
(1)若高二年级-共有900名学生,用X表示其中用方式1回答问卷的人数,求X的数学期望;
(2)若高二年级的调查问卷中,画△与画×的人数的比例为5:4,试估计学生对新的奖励评审方案的满意度.
(
题型0
6
) 超几何分布
1.(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期末)2024年5月中国邮政发行了《巢湖》特种邮票3枚,巢湖是继《太湖》(5枚)、《鄱阳湖》(3枚)、《洞庭湖》(4枚)后,第四个登上特种邮票的五大淡水湖.现从15枚邮票中随机抽取2枚,记抽取邮票《巢湖》的枚数为,则( )
A. B. C.1 D.
2.(多选)(22-23高二下·内蒙古赤峰·期末)一箱儿童玩具中有3件正品,2件次品,现从中不放回地任取2件进行检测.记随机变量为检测到的正品的件数,则( )
A.服从二项分布 B.
C. D.最有可能取得的为1
3.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)已知盒子内有大小相同的10个球,其中红球有个,已知从盒子中任取2个球都是红球的概率为.
(1)求的值;
(2)现从盒子中任取3个球,记取出的球中红球的个数为,求的分布列和数学期望.
4.(23-24高二上·内蒙古包头·期末)某届奥运会上,中国队以26金18银26铜的成绩列金牌榜第三、奖牌榜第二.某校体育爱好者在高三年级一班至六班进行了“本届奥运会中国队表现”的满意度调查(结果只有“满意”和“不满意”两种),从被调查的学生中随机抽取了60人,具体的调查结果如下表:
班号
一班
二班
三班
四班
五班
六班
频数
6
10
13
11
9
11
满意人数
5
9
10
6
7
7
(1)在高三年级全体学生中随机抽取1名学生,由以上统计数据估计该生持满意态度的概率;
(2)若从一班和二班的调查对象中随机选取4人进行追踪调查,记选中的4人中对“本届奥运会中国队表现”不满意的人数为,求随机变量的分布列及数学期望.
(
题型0
7
) 正态分布
1.(23-24高二下·内蒙古·期末)已知:,且,,则( )
A. B. C. D.
2.(多选)(23-24高二下·内蒙古兴安盟·期末)在网课期间,为了掌握学生们的学习状态,某省级示范学校对高二一段时间的教学成果进行测试.高二有名学生(百分制且卷面成绩均为整数)服从正态分布,则(人数保留整数)( )
参考数据:若则,.
A.年级平均成绩为82.5分
B.成绩在95分以上(含95分)人数和70分以下(含70分)人数相等
C.成绩不超过77分的人数少于150
D.超过99分的人数约为1
3.(多选)(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期末)下列命题中正确的是( )
A.已知随机变量X服从二项分布B(n,p),若,,则
B.若随机变量,且,则
C.一组数据1,3,5,7,9,11,13的第60百分位数为7
D.若样本数据,,…,的平均数为3,则,,⋯,的平均数为10
4.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)已知,若,则实数 .
1.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)将两颗骰子各掷一次,设事件“两个点数都不相同”,“至少出现一个5点”,则概率( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二下·内蒙古·期末)已知的分布列为:
设则的值为
A. B. C. D.5
3.(23-24高二下·内蒙古·期末)已知随机变量服从二项分布,且,,则p等于
A. B. C. D.
4.(23-24高一下·内蒙古赤峰·期末)设为一个随机试验中的三个事件且概率均不为0,则的充要条件是( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高二下·内蒙古包头·期末)在某独立重复实验中,事件相互独立,且在一次实验中,事件发生的概率为,事件发生的概率为,其中.若进行次实验,记事件发生的次数为,事件发生的次数为,事件发生的次数为,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高三上·内蒙古呼和浩特·期末)已知一道解答题共有两小问,第一问7分,第二问8分,高三(2)班50个人中有30个人能够解答出第一问.在第一问解答不出的情况下,解答出第二问的概率为0.1,第一问解答出来的情况下,第二问解答不出来的概率为0.7,则解答出第二问的概率为( )
A.0.46 B.0.22 C.0.18 D.0.04
7.(多选)(24-25高二上·内蒙古呼和浩特·期末)一种疾病需要通过核酸检测来确定是否患病,检测结果呈阴性即没患病,呈阳性即为患病,已知7人中有1人患有这种疾病,先任取4人,将他们的核酸采样混在一起检测.若结果呈阳性,则表明患病者为这4人中的1人,然后再逐个检测,直到能确定患病者为止;若结果呈阴性,则在另外3人中逐个检测,直到能确定患病者为止.则( )
A.最多需要检测4次可确定患病者
B.第2次检测后就可确定患病者的概率为
C.第3次检测后就可确定患病者的概率为
D.检测次数的期望为3
8.(多选)(23-24高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)随机变量,随机变量服从两点分布,且,设,则( )
A. B.
C. D.
9.(多选)(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)小明上学有时坐公交车,有时骑自行车,他各记录了10次坐公交车和骑自行车所花的时间,10次坐公交车所花的时间分别为7,11,8,12,8,13,6,13,7,15(单位:min),10次骑自行车所花时间的均值为,方差为1.已知坐公交车所花时间与骑自行车所花时间都服从正态分布,用样本均值和样本方差估计X,Y分布中的参数,并利用信息技术工具画出和的分布密度曲线如图所示.若小明每天需在早上8点之前到校,否则就迟到,则下列判断正确的是( )
A.坐公交车所花时间的均值为10,标准差为3
B.若小明早上7:50之后出发,并选择坐公交车,则有以上的可能性会迟到
C.若小明早上7:42出发,则应选择骑自行车
D.若小明早上7:47出发,则应选择坐公交车
10.(23-24高二下·内蒙古兴安盟·期末)一批产品的二等品率为0.3,从这批产品中每次随机抽取一件,并有放回地抽取4次,表示抽到的二等品件数,则 .
11.(22-23高二下·内蒙古赤峰·期末)已知随机变量,且,则 .
12.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)设的分布列为
1
2
3
4
P
a
又,则 .
13.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)长时间玩手机可能影响视力,据调查,某省的大学生中大约的人每天玩手机超过1小时,这些大学生的近视率为,而每天玩手机不超过1小时的大学生的近视率为.
(1)若从该省任意抽一名大学生,求他近视的概率;
(2)已知该大学生近视,求他每天玩手机超过1小时的概率;
(3)从该省大学生中任意抽取二人,表示这二人近视的人数,求的分布列和数学期望.
14.(23-24高二下·内蒙古·期末)为了解人们对环保的认知程度,某市为不同年龄和不同职业的人举办了一次环保知识竞赛,满分100分.随机抽取的8人的得分为84,78,81,84,85,84,85,91.
(1)计算样本平均数和样本方差;
(2)若这次环保知识竞赛的得分X服从正态分布,其中和的估计值分别为样本平均数和样本方差,若按照15.87%,68.26%,13.59%,2.28%的比例将参赛者的竞赛成绩从低分到高分依次划分为参与奖、二等奖、一等奖、特等奖四个等级,试确定各等级的分数线.(结果保留两位小数)(参考数据)
附:若随机变量X服从正态分布,则,,.
15.(23-24高三上·内蒙古锡林郭勒盟·期末)为落实立德树人根本任务,坚持五育并举全面推进素质教育,某校举行了乒乓球比赛,其中参加男子乒乓球决赛的9名队员来自高一年级2人,高二年级3人,高三年级4人,本次决定比赛赛制采取单循环方式,即每名队员进行8场比赛(每场比赛都采取5局3胜制),最后根据积分选出最后的冠军,亚军和季军,积分规则如下:每场比赛5局中以或3:1获胜的队员积3分,落败的队员积0分;而每场比赛5局中以获胜的队员积2分,落败的队员积1分,
(1)求比赛结束后冠亚军恰好来自不同年级的概率;
(2)已知最后一轮比赛两位选手是甲和乙,假设每局比赛甲获胜概率均为0.6,
①若设最后一轮每局比赛甲获胜为事件,乙获胜为事件,则事件与是什么关系,并求和;
②记这轮比赛甲所得积分为求的概率分布列及数学期望.
16.(23-24高三上·内蒙古鄂尔多斯·期末)为了检查工厂生产的某产品的质量指标,随机抽取了部分产品进行检测,所得数据统计如下图所示.(注:产品质量指标达到130及以上为优质品);
(1)求的值以及这批产品的优质率;
(2)以本次抽检的频率作为概率,从工厂生产的所有产品中随机抽出件,记这件中优质产品的件数为,求的分布列与数学期望.
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