内容正文:
假期作业6 二项分布与超几何分布
1.n重伯努利试验与二项分布
(1)n重伯努利试验的概念
名称 定义 示例
伯努利
试验
我们把只包含两个
的试验叫
做伯努利试验.
抛掷一枚
质地均匀
的 硬 币
1次.
n重伯
努利
试验
将一个伯努利试验
独立地 进
行n次所组成的随
机试验称为n 重伯
努利试验.
抛掷一枚
质地均匀
的 硬 币
1000次.
(2)二项分布的概念
一般地,在n重伯努利试验中,设每次试验
中事件A 发生的概率为p(0<p<1),用X
表示事件A 发生的次数,则X 的分布列为
P(X=k)= ,k=0,1,2,,n.
如果随机变量 X 的分布列具有上式的形
式,则称随机变量 X 服从二项分布,记作
.
2.超几何分布
(1)定义:一般地,假设一批产品共有 N 件,其
中有 M 件次品.从N 件产品中随机抽取n
件(不放回),用X 表示抽取的n 件产品的
次品数,则X 的分布列为P(X=k)=
,k=m,m+1,m+2,,r.
其中n,N,M∈N∗ ,M≤N,n≤N,
m=max{0,n-N+M},r=min{n,M}.如
果随机变量X 的分布列具有上式的形式,
那么称随机变量X 服从超几何分布.
(2)均值:E(X)= ,其中p=MN
是N
件产品的次品率.
1.一名射手对同一目标独立地射击四次,已知
他至少命中一次的概率为80
81
,则此射手一次
射击命中的概率为 ( )
A.13 B.
2
3 C.
1
4 D.
2
5
2.12人的兴趣小组中有5人是“三好学生”,
现从中任选6人参加竞赛.若随机变量 X
表示 参 加 竞 赛 的 “三 好 学 生”的 人 数,则
C35C37
C612
为 ( )
A.P(X=6) B.P(X=5)
C.P(X=3) D.P(X=7)
3.设随机变量X 服从B 6,12
æ
è
ç
ö
ø
÷,则P(X=3)
的值是 ( )
A.316 B.
5
16 C.
3
8 D.
5
8
4.有20个零件,其中16个一等品,4个二等
品,若从20个零件中任取3个,那么至少有
一个是一等品的概率是 ( )
A.
C116C42
C320
B.
C216C14
C320
C.
C216C14+C316
C320
D.以上均不对
5.(多选)若X~B(20,0.3),则 ( )
A.E(X)=3
B.P(X≥1)=1-0.320
C.D(X)=4.2
D.P(X=10)=C1020×0.2110
21
6.团结协作、顽强拼搏是中国女排精神,为学
习女排精神,A,B 两校排球队进行排球友
谊赛,采取五局三胜制,每局都要分出胜负,
根据以往经验,单局比赛中A 校排球队胜B
校排球队的概率为3
5
,设各局比赛相互间没
有影响,则在此次比赛中,四局结束比赛的
概率为 ( )
A.72625 B.
78
625 C.
162
625 D.
234
625
7.甲、乙两人在每次猜谜活动中各猜一个谜
语,若一方猜对且另一方猜错,则猜对的一
方获胜,否则本次平局,已知每次活动中,
甲、乙猜对的概率分别为5
6
和1
5
,且每次活
动中甲、乙猜对与否互不影响,各次活动也
互不影响,则一次活动中,甲获胜的概率为
,3次活动中,甲至少获胜2次的
概率为 .
8.若X~B 20,13
æ
è
ç
ö
ø
÷,则P(X=k)(0≤k≤20,
k∈N)取得最大值时,k= .
9.某校从高三年级中选拔一个班级代表学校
参加“学习强国知识大赛”,经过层层选拔,
甲、乙两个班级进入最后决赛,规定回答1
道相关问题做最后的评判选择由哪个班级
代表学校参加大赛.每个班级4名选手,现
从每个班级4名选手中随机抽取2人回答
这个问题.已知这4人中,甲班级有3人可
以正确回答这道题目,而乙班级4人中能正
确回答这道题目的概率均为3
4
,甲、乙两班
级每个人对问题的回答都是相互独立、互不
影响的.
(1)求甲、乙两个班级抽取的4人都能正确
回答的概率;
(2)设甲、乙两个班级被抽取的选手中能正
确回答题目的人数分别为 X,Y,求随机变
量X,Y 的期望E(X),E(Y)和方差D(X),
D(Y),并由此分析由哪个班级代表学校参
加大赛更好.
10.在新高考改革中,采取“3+1+2”的考试模
式,其中“2”是指考生从政治、化学、生物、
地理中选两科,按照等级赋分计入高考成
绩,等级赋分规则如下:考生原始成绩(满
分100分)从高到低划分为 A,B,C,D,E
五个等级,确定各等级人数所占比例分别
为15%,30%,35%,15%,5%,等级考试
科目成绩计入考生总成绩时,将 A至E等
级内的考生原始成绩,依照等比例转换法
分别转换到[86,100],[71,85],[56,70],
[41,55],[26,40]五个分数区间,得到考生
的等级分,等级分满分为100分.具体如
下表:
等级 A B C D E
比例 15% 30% 35% 15% 5%
赋分区间 [86,100] [71,85] [56,70] [41,55] [26,40]
转换公式:Y2-Y
Y-Y1
=
T2-T
T-T1
,其中Y1,Y2 分
别表示某个等级所对应原始分区间的下限
和上限,T1,T2 分别表示相应等级的等级
分区间的下限和上限,Y 表示某等级内某
生的原始分,T 表示相应等级内该考生的
等级分(需四舍五入取整).例如某学生的
政治考试原始成绩为60分,成绩等级为C
31
级,原始分区间为[50,65],等级分区间为
[56,70],设该学生的等级分为T,根据公
式得:65-60
60-50=
70-T
T-56
,所以 T≈65.已知
某学校高二年级学生有200人选了政治,
以政治期末考试成绩为原始分参照上述等
级赋分规则转换本年级的政治等级分,其
中所有获得 A 等级的学生原始分区间
[82,94],其成绩统计如下表:
原始分 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82
人数 1 1 1 2 3 1 2 3 2 2 3 4 5
(1)已知某同学政治原始成绩为91分,求
其转换后的等级分;
(2)从政治的等级分不小于95分的学生中
任取3名,设这3名学生中等级分不小于
97分人数为X,求X 的分布列和期望.
1.(2023甲卷(理))有50人报名足球俱乐
部,60人报名乒乓球俱乐部,70人报名足球
或乒乓球俱乐部,若已知某人报足球俱乐
部,则其报乒乓球俱乐部的概率为 ( )
A.0.8 B.0.4 C.0.2 D.0.1
2.(多选)(2023新高考Ⅱ卷)在信道内传输
0,1信号,信号的传输相互独立.发送0时,
收到1的概率为α(0<α<1),收到0的概率
为1-α;发送1时,收到0的概率为β(0<β
<1),收到1的概率为1-β.考虑两种传输
方案:单次传输和三次传输.单次传输是指
每个信号只发送1次;三次传输是指每个信
号重复发送3次.收到的信号需要译码,译码
规则如下:单次传输时,收到的信号即为译
码;三次传输时,收到的信号中出现次数多的
即为译码(例如,若依次收到1,0,1,则译码
为1). ( )
A.采用单次传输方案,若依次发送1,0,
1,则依次收到1,0,1的概率为(1-α)
(1-β)
2
B.采用三次传输方案,若发送1,则依次收
到1,0,1的概率为β(1-β)
2
C.采用三次传输方案,若发送1,则译码为1
的概率为β(1-β)
2+(1-β)
3
D.当0<α<0.5时,若发送0,则采用三次
传输方案译码为0的概率大于采用单次
传输方案译码为0的概率
一个姑 娘 上 了 高 铁,
见自己的座位上坐着一男
士.她 核 对 自 己 的 票,客
气地说:“先生,您坐错位置了吧?”男士拿出
票,嚷嚷着:“看清楚点,这是我的座,你瞎了?”
女孩仔细看了他的票,不再做声,默默地站在
他的身旁.一会儿高铁起程了,女孩低头轻松
对男士说:“先生,您没坐错位,您坐错车了!”
有一种忍让,叫做让你后悔都来不及,如
果嚎叫能解决问题,驴早就统治了世界!
41
P(ξ=6)=
1
2×
1
5+
1
6×
2
5+
1
3×
2
5=
3
10
,
P(ξ=8)=
1
2×
2
5+
1
3×
2
5=
1
3
,
P(ξ=10)=
1
2×
2
5=
1
5
,
则离散型随机变量ξ的分布列为
ξ 2 4 6 8 10
P 130
2
15
3
10
1
3
1
5
所以数学期望E(ξ)=2×
1
30+4×
2
15+6×
3
10+8×
1
3+10
×15=
106
15.
假期作业6
思维整合室
1.(1)可能结果 重复 (2)Cknpk(1-p)n-k
X~B(n,p) 2.(1)
CkMCn-kN-M
CnN
(2)np
技能提升台
1.B [设此射手射击四次命中次数为ξ,一次射击命中的概率
为p,所以ξ~B(4,p).
依题意可知,P(ξ≥1)=
80
81
,所以1-P(ξ=0)=1-C
0
4(1-p)4
=8081
,所以(1-p)4=181
,所以p=23.
]
2.C [由题意可知随机变量X 服从参数为N=12,M=5,n=
6的超几何分布.
由公式P(X=k)=C
k
MCn-kN-M
CnN
,易知C
3
5C37
C612
表示的是 X=3的取
值概率.]
3.B [P(X=3)=C36×
1
2( )
3
× 12( )
3
=20
26
=516.
]
4.D [“至少有一个是一等品”包含取出的3个中有1个一等
品,取出的3个中有2个一等品和取出的3个中有3个一等
品三种情况,其概率应为C
1
16C24+C216C14+C316
C320
]
5.CD [由X~B(20,0.3),所以E(X)=20×0.3=6,所以 A
错误;计算P(X≥1)=1-P(X=0)=1-0.720,所以 B错
误;又D(X)=20×0.3×0.7=4.2,所以 C正确;
计算P(X=10)=C1020×0.310×0.710=C1020×0.2110,所以 D
正确.]
6.D [为学习女排精神,A,B 两校排球队进行排球友谊赛,采
取五局三胜制,每局都要分出胜负,根据以往经验,单局比赛
中A 校排球队胜B 校排球队的概率为 35
,设各局比赛相互
间没有影响,在此次比赛中,四局结束比赛包含两种情况:①
前3局A 两胜一负,第四局A 胜;②前3局A 一胜两负,第
四局A 负.则在此次 比 赛 中,四 局 结 束 比 赛 的 概 率 为 P=
C23
3
5( )
2 2
5( )
3
5( )+C
1
3
3
5( )
2
5( )
2 2
5( )=
234
625.
]
7.解析:由题可得一次活动中,甲获胜的概率为56×
4
5=
2
3
;
则在3次活动中,甲至少获胜2次的概率为 C23×
2
3( )
2
×
1
3+
2
3( )
3
=2027.
答案:2
3
20
27
8.解析:由题意知,X 服从二项分布,
所以P(X=k)=Ck20
1
3( )
k
1-13( )
20-k
=Ck20
1
3( )
k 2
3( )
20-k
,0≤k≤20且k∈N.
由不等式P(X=k+1)
P(X=k) ≤1
(0≤k≤19且k∈N),得20-kk+1×
1
2≤1
,解得k≥6.
所以当k≥6时,P(X=k)≥P(X=k+1);当k<6时,P(X
=k+1)>P(X=k).
因为当且仅当k=6时,P(X=k+1)=P(X=k),
所以当k=6或k=7时,P(X=k)取得最大值.
答案:6或7
9.解:(1)甲、乙两个班级抽取的4人都能正确回答的概率P=
C23
C24
× 34( )
2
=932.
(2)甲班级能正确回答题目人数为X,则X 的可能取值为1,
2,P(X=1)=C
1
3C11
C24
=12
,
P(X=2)=C
2
3
C24
=12
,
则E(X)=1×12+2×
1
2=
3
2
,
D(X)= 1-32( )
2
×12+ 2-
3
2( )
2
×12=
1
4.
乙班级能正确回答题目人数为Y,则Y 的可能取值为0,1,
2.所以Y~B 2,34( ) ,
∴E(Y)=2×34=
3
2
,D(Y)=2×34×
1
4=
3
8.
∴E(X)=E(Y),D(X)<D(Y),这说明虽然甲、乙两班级能
正确回答题目的期望值相等,但甲班更稳妥,所以由甲班级
代表学校参加大赛更好.
10.解:(1)该同学政治原始成绩为91分,在区间[82,94]上,赋
分区间为[86,100],
故转换后的等级分为94-91
91-82=
100-T
T-86
,
解得T≈97分,
(2)设等级分为95分对应的原始分为X,
由题意得94-x
x-82=
100-95
95-86
,解得x≈89.7分,
设等级分为97分对应的原始分为y,
由题意得94-y
y-82=
100-97
97-86
,解得y≈91.4分,
即政治的等级分不小于95分的学生有8人,政治等级分不
小于97分人数为3人,
则X 的取值可以为0,1,2,3,
P(X=0)=C
3
5
C38
=528
,
P(X=1)=C
2
5C13
C38
=1528
,
P(X=2)=C
1
5C23
C38
=1556
,
P(X=3)=C
3
3
C38
=156
,
则X 的分布列为
34
X 0 1 2 3
P 528
15
28
15
56
1
56
其期望为E(X)=0× 528+1×
15
28+2×
15
56+3×
1
56=
63
56
=98.
新题快递
1.A [根据题意,在报名足球或乒乓球俱乐部的70人中,设
某人报足球俱乐部为事件A,报乒乓球俱乐部为事件B,则
P(A)=5070=
5
7
,由于有50人报名足球俱乐部,60人报名乒
乓球俱乐部,则同时报名两个俱乐部的由50+60-70=40
人,则P(AB)=4070=
4
7
,则P(B|A)=P
(AB)
P(A)=
4
7
5
7
=0.8.]
2.ABD 对于 AB,由相互独立的积事件的概率乘法公式可知
AB正确:对于 C,三次传输译码为1,则可能是三次全部译
为1,或者有两次译为1,则概率为 C23β(1-β)
2+(1-β)
3,故
C错误;对于 D,可以采用特值法或者作差法计算.三次传输
方案译为0的概率为C23α(1-α)2+(1-α)3,单次传输译为0
的概率为1-α,而 C23α(1-α)2+(1-α)3-(1-α)=(1-α)α
(1-2α)>0,所以 D正确.
假期作业7
思维整合室
1.0 2.(1) 1
σ 2π
e-
(x-μ)
2
2σ2 上方 1 (2)正态密度曲线
(3)标准正态分布 3.(1)x=μ (2)
1
σ 2π
(4)1
技能提升台
1.C [因为P(μ-3σ≤ξ≤μ+3σ)≈0.9973,所以不属于区间
(μ-3σ,μ-3σ)内 的 零 件 个 数 约 为 1000×(1-0.9973)
≈3.]
2.D [X 服从正态分布N(3,σ2),则正态曲线关于直线x=3
对称,所以P(X≤3)=12.
]
3.D [由题图可知甲曲线关于直线x=0.4对称,乙曲线关于
直线x=0.8对称,∴μ1=0.4,μ2=0.8,故 A,C正确;∵甲曲
线比乙曲线更“高瘦”,∴甲类水果的质量比乙类水果的质量更
集中于平均质量,故B正确;∵乙曲线的峰值为1.99,即 1
σ2 2π
=1.99,∴σ2≠1.99,故D错误.]
4.D [考查对正态分布概念和性质的理解,属于简单题.因为
μ=10,该物理量在一次测量中落在(9.9,10.2)上的概率大
于落在(10,10.3)上的概率,故 D不正确.]
5.ACD [对于 A,f(x)= 1
2πσ
e-
(x-μ)
2
2σ2 ,由于μ∈(-∞,+∞),
所以-μ∈(-∞,+∞),故它可以作为正态分布概率密度函
数;对于B,若σ=1,
则应为f(x)= 1
2πσ
e-
(x-μ)
2
2σ2 ,若σ= 2,则 应 为f(x)=
1
2π 2
e-
(x-μ)
2
4 ,均与所给函数不相符,故它不 能 作 为 正
态分布概率密度函数;对于 C,它是当σ= 2,μ=0时的正态
分布概率密度函数;对于 D,它是当σ= 22
时的正态分布概
率密度函数.]
6.ACD [因为正态曲线在(-∞,80)上是增函数,在(80,+∞)上
为减函数,所以正态曲线关于直线x=80对称,所以μ=80;
因为 P(72<X≤88)=0.6827结 合 P(μ-σ<X≤μ+σ)
≈0.6827,
可知σ=8;
因为P(μ-2σ<X≤μ+2σ)≈0.9545,
且P(X<64)=P(X>96),
所以P(X<64)≈12×
(1-0.9545)=12×0.0455
=0.02275,所以P(X>64)=0.97725;
因为P(X≤72)=12
(1-P(72<X≤88))
=12×
(1-0.6827)=0.15865,
所以P(64<X≤72)=P(X>64)-P(X>72)
=0.97725-(1-0.15865)=0.1359.]
7.解析:由 题 意 可 知,P(X>2)=0.5,故 P(X> 2.5)
=P(X>2)-P(2<X≤2.5)=0.5-0.36=0.14.
答案:0.14
8.解析:因为数学成绩X 服从正态分布 N(100,1752),则P(100
-175≤X≤100+175)=P(825≤X≤1175)≈068,所以此
次参加考试的 学 生 成 绩 低 于825分 的 概 率P(X<825)=
1-P(82.5≤X≤117.5)
2 ≈
1-0.68
2 =016.
又P(100-175×2≤X≤100+175×2)=P(65≤X≤
135)≈096,所以数学成绩特别优秀的概率 P(X>135)=
1-P(65≤X≤135)
2 ≈
1-0.96
2 =002.
又P(X<825)=P(X>1175)=016,则本次考试数学成
绩特别优秀的人数大约是 80
0.16×002=10.
答案:016 10
9.解析:易知X~N(1,22),∴μ=1,σ=2.
(1)P(-1≤X≤3)=P(1-2≤X≤1+2)
=P(μ-σ≤X≤μ+σ)≈0.6827.
(2)∵该正态曲线关于直线x=1对称,结合图象(图略)可知
P(-1≤X≤1)=12P
(-1≤X≤3)≈12×0.6827
=0.34135.
(3)P(3≤X≤5)=P(-3≤X≤-1),
∴P(3≤X≤5)=12
[P(-3≤X≤5)-P(-1≤X≤3)]=12
[P(1
-4≤X≤1+4)-P(1-2≤X≤1+2)]=12
[P(μ-2σ≤X
≤μ+2σ)-P(μ-σ≤X≤μ+σ)]≈
1
2×
(0.9545-0.6827)
=0.1359.
(4)∵P(X>5)=P(X<-3),∴P(X>5)
=12
[1-P(-3≤X≤5)]=12
[1-P(1-4≤X≤1+4)]
=12
[1-P(μ-2σ≤X≤μ+2σ)]≈
1
2×
(1-0.9545)
=0.02275.
10.解:(1)根据频率分布直方图知,阅读时间在区间[5.5,6.5),
[6.5,7.5),[7.5,8.5),[8.5,9.5),[9.5,10.5),[10.5,11.5),
[11.5,12.5]内的频率分别 为 0.03,0.1,0.2,0.35,0.19,
0.09,0.04,
44