内容正文:
专题07 计数原理、概率与统计
考点
五年考情(2021-2025)
命题趋势
考点1 二项式定理
(5年4考)
2025北京卷、2024北京卷、2022北京卷、2021北京卷
回顾近五年北京卷高考命题,二项式定理是高频考点。在选择填空题部分,该知识点几乎每年都会出现,主要考查考生对二项式展开式通项公式、二项式系数等基础内容的掌握与运用,题目形式较为灵活多样。解答题考查趋势稳定且注重实际应用。题目常结合生活场景,如保险索赔、体育比赛、核酸检测等,考查学生运用概率与统计知识解决实际问题的能力。考查内容涵盖概率计算、期望与方差求解、分布列构建、独立性检验等。同时,注重考查学生的数据处理与分析能力,如利用样本估计总体、绘制统计图表等。未来考查可能继续强化实际应用,增加数据处理难度,并融合其他数学知识,提升题目综合性与灵活性。
考点2 求离散型随机变量的分布列与期望
(5年4考)
2025北京卷、2024北京卷、2022北京卷、2021北京卷
考点3 古典概型(5年1考)
2023北京卷
考点01 二项式定理
1.(2025·北京·高考真题)已知,则 ; .
2.(2024·北京·高考真题)在的展开式中,的系数为( )
A. B. C. D.
3.(2022·北京·高考真题)若,则( )
A.40 B.41 C. D.
4.(2021·北京·高考真题)在的展开式中,常数项为 .
考点02 求离散型随机变量的分布列与期望
5.(2025·北京·高考真题)某次考试中,只有一道单项选择题考查了某个知识点,甲、乙两校的高一年级学生都参加了这次考试.为了解学生对该知识点的掌握情况,随机抽查了甲、乙两校高一年级各100名学生该题的答题数据,其中甲校学生选择正确的人数为80,乙校学生选择正确的人数为75.假设学生之间答题相互独立,用频率估计概率.
(1)估计甲校高一年级学生该题选择正确的概率
(2)从甲、乙两校高一年级学生中各随机抽取1名,设X为这2名学生中该题选择正确的人数,估计的概率及X的数学期望;
(3)假设:如果没有掌握该知识点,学生就从题目给出的四个选项中随机选择一个作为答案;如果掌握该知识点,甲校学生选择正确的概率为,乙校学生选择正确的概率为.设甲、乙两校高一年级学生掌握该知识点的概率估计值分别为,,判断与的大小(结论不要求证明).
6.(2024·北京·高考真题)某保险公司为了了解该公司某种保险产品的索赔情况,从合同险期限届满的保单中随机抽取1000份,记录并整理这些保单的索赔情况,获得数据如下表:
赔偿次数
0
1
2
3
4
单数
假设:一份保单的保费为0.4万元;前3次索赔时,保险公司每次赔偿0.8万元;第四次索赔时,保险公司赔偿0.6万元.假设不同保单的索赔次数相互独立.用频率估计概率.
(1)估计一份保单索赔次数不少于2的概率;
(2)一份保单的毛利润定义为这份保单的保费与赔偿总金额之差.
(i)记为一份保单的毛利润,估计的数学期望;
(ⅱ)如果无索赔的保单的保费减少,有索赔的保单的保费增加,试比较这种情况下一份保单毛利润的数学期望估计值与(i)中估计值的大小.(结论不要求证明)
7.(2022·北京·高考真题)在校运动会上,只有甲、乙、丙三名同学参加铅球比赛,比赛成绩达到以上(含)的同学将获得优秀奖.为预测获得优秀奖的人数及冠军得主,收集了甲、乙、丙以往的比赛成绩,并整理得到如下数据(单位:m):
甲:9.80,9.70,9.55,9.54,9.48,9.42,9.40,9.35,9.30,9.25;
乙:9.78,9.56,9.51,9.36,9.32,9.23;
丙:9.85,9.65,9.20,9.16.
假设用频率估计概率,且甲、乙、丙的比赛成绩相互独立.
(1)估计甲在校运动会铅球比赛中获得优秀奖的概率;
(2)设X是甲、乙、丙在校运动会铅球比赛中获得优秀奖的总人数,估计X的数学期望E(X);
(3)在校运动会铅球比赛中,甲、乙、丙谁获得冠军的概率估计值最大?(结论不要求证明)
8.(2021·北京·高考真题)在核酸检测中, “k合1” 混采核酸检测是指:先将k个人的样本混合在一起进行1次检测,如果这k个人都没有感染新冠病毒,则检测结果为阴性,得到每人的检测结果都为阴性,检测结束:如果这k个人中有人感染新冠病毒,则检测结果为阳性,此时需对每人再进行1次检测,得到每人的检测结果,检测结束.
现对100人进行核酸检测,假设其中只有2人感染新冠病毒,并假设每次检测结果准确.
(I)将这100人随机分成10组,每组10人,且对每组都采用“10合1”混采核酸检测.
(i)如果感染新冠病毒的2人在同一组,求检测的总次数;
(ii)已知感染新冠病毒的2人分在同一组的概率为.设X是检测的总次数,求X的
分布列与数学期望E(X).
(II)将这100人随机分成20组,每组5人,且对每组都采用“5合1”混采核酸检测.设Y是检测的总次数,试判断数学期望E(Y)与(I)中E(X)的大小.(结论不要求证明)
考点03 古典概型
9.(2023·北京·高考真题)为研究某种农产品价格变化的规律,收集得到了该农产品连续40天的价格变化数据,如下表所示.在描述价格变化时,用“+”表示“上涨”,即当天价格比前一天价格高;用“-”表示“下跌”,即当天价格比前一天价格低;用“0”表示“不变”,即当天价格与前一天价格相同.
时段
价格变化
第1天到第20天
-
+
+
0
-
-
-
+
+
0
+
0
-
-
+
-
+
0
0
+
第21天到第40天
0
+
+
0
-
-
-
+
+
0
+
0
+
-
-
-
+
0
-
+
用频率估计概率.
(1)试估计该农产品价格“上涨”的概率;
(2)假设该农产品每天的价格变化是相互独立的.在未来的日子里任取4天,试估计该农产品价格在这4天中2天“上涨”、1天“下跌”、1天“不变”的概率;
(3)假设该农产品每天的价格变化只受前一天价格变化的影响.判断第41天该农产品价格“上涨”“下跌”和“不变”的概率估计值哪个最大.(结论不要求证明)
1.(2025·北京海淀·二模)在的展开式中,的系数为,则( )
A. B. C. D.
2.(2025·北京昌平·二模)若,则( ).
A. B.0 C.1 D.2
3.(2025·北京·模拟预测)在一次体育水平测试中,甲、乙两校均有100名学生参加,其中:甲校男生成绩的优秀率为,女生成绩的优秀率为;乙校男生成绩的优秀率为,女生成绩的优秀率为,对于此次测试,给出下列三个结论:
①甲校学生成绩的优秀率大于乙校学生成绩的优秀率;
②甲、乙两校所有男生成绩的优秀率大于甲、乙两校所有女生成绩的优秀率;
③甲校学生成绩的优秀率与甲、乙两校所有学生成绩的优秀率的大小关系不确定.
其中正确结论的个数( )
A.0 B.1 C.2 D.3
4.(2025·北京朝阳·一模)位同学参加学校组织的某棋类单循环制比赛,即任意两位参赛者之间恰好进行一场比赛.每场比赛的计分规则是:胜者计分,负者计分,平局各计分.所有比赛结束后,若这位同学的得分总和为分,且平局总场数不超过比赛总场数的一半,则平局总场数为( )
A. B. C. D.
5.(2025·北京·二模)若,则( )
A.0 B.1 C.4 D.8
6.(2025·北京东城·一模)在的展开式中,的系数为10,则的值为( )
A. B.1 C. D.2
7.(2025·北京通州·一模)在的展开式中,x的系数为( )
A. B. C.32 D.40
8.(2025·北京西城·一模)在的展开式中,的系数等于( )
A.6 B.12
C.18 D.24
9.(2025·北京朝阳·一模)在的展开式中,常数项为( )
A. B. C. D.
10.(2025·北京·三模)已知,则 .
11.(2025·北京海淀·模拟预测)若,则 .
12.(2025·北京朝阳·二模)在的展开式中,若二项式系数的和等于,则 ,此时的系数是 .(用数字作答)
13.(2025·北京房山·一模)设,则 ;当时, .
14.(2025·北京大兴·三模)为测试、两款人工智能软件解答数学问题的能力,将100道难度相当的数学试题从1到100编号后随机分配给这两款软件测试.每道试题只被一款软件解答一次,记录结果如下:
试题类别
软件
软件
测试试题数量
正确解答的数量
测试试题数量
正确解答的数量
函数试题
30
24
20
18
几何试题
20
16
30
20
(1)估计软件能正确解答数学问题的概率;
(2)小明决定采用这两款软件解答3道类似试题(假设其难度和测试的100道题基本相同),其中函数2道,几何1道;使用软件解答2道函数试题,使用软件解答1道几何试题;每道试题只用其中一款软件解答一次.假设用频率估计概率,且每次解答相互独立.用表示3道类似试题被正确解答的个数,求的分布列与数学期望;
(3)小明准备用这两款软件来解决某次数学测试中的第12题(假设其难度和测试的100道题基本相同),但该题内容还未知,从已往情况来看,该题是函数题的概率为,几何题的概率为.假设用频率估计概率,试说明小明用哪款软件正确解答这道试题的概率大?(结论不要求证明)
15.(2025·北京海淀·三模)某AI大模型想象力引擎处理用户问题分为“深度思考”模式,“联网搜索”模式和“兼用”模式(即同时使用“深度思考”和“联网搜索”)三种模式,用户可根据需求在提问时自由选择.为了调查用户对不同模式的使用频率和使用大模型研究问题的种类,该公司调查了不同用户最近提出的共10000个问题作为样本,得到如下表格.
问题类别模式
生活类问题
学习类问题
其他类问题
深度思考
1100
600
300
联网搜索
1200
1500
300
兼用
1500
2500
1000
假设每个用户的每个问题的模式选择与问题类别均相互独立,用频率估计概率.
(1)在样本中随机抽取一个问题,求该问题的处理模式是“兼用”模式的概率.
(2)在使用“联网搜索”模式处理的所有问题中随机选取2个,估计生活类问题个数不超过学习类问题个数的概率.
(3)不同模式处理问题的时间可以大致分为三组:,,(单位:秒).在网络正常的时候,使用三种模式处理用户问题所需时间比例统计如下图所示.假设小明已经使用该AI大模型的同一种模式解决了两个问题,其中一个问题的处理时间,另一个问题的处理时间.若不考虑其他因素干扰,判断小明在解决这两个问题时最有可能使用的是哪种模式.(结论不要求证明)
16.(2025·北京·三模)投壶是中国古代传统礼仪游戏,起源于春秋战国时期,盛行于汉唐.参与者将无镞箭矢投向特定壶具,以入壶数量和姿态评判胜负,兼具竞技与礼仪功能.
为发扬传统文化,某校利用午休时间举办投壶比赛老师预设口径不同的三个壶,学生可以根据自身情况,选择不同壶进行挑战.为方便统计,投壶时,仅统计“投中”与“未投中”两种结果.
活动中,高三年级500名学生体验了投壶,每位学生都只选择一个壶进行挑战.现将投壶结果统计如下表.
壶1
壶2
壶3
投中
未投中
投中
未投中
投中
未投中
高三年级
40
160
90
60
60
90
假设用频率估计概率
(1)若从所有选择投壶2的学生中,随机选择一位学生,求这位学生在活动中投中壶2的概率.
(2)投壶活动结束后,高三学生自发组织“过关比赛”比赛中,学生手拿三支箭,从壶1开始,按照壶1、壶2、壶3的次序,进行投壶挑战.每次投壶时,学生投一支箭,若投中,学生按照顺序投下一个投壶;若未投中,学生需要继续投该壶,直到投中或箭矢耗尽当学生投完三支箭,挑战结束.
某位高三学生即将参赛,假设用高三年级学生投中各壶的频率估计这位学生投中各壶的概率,求这位学生在“过关比赛”中仅投中一次的概率.
(3)为锻炼投壶技巧,某高三同学投壶2,一共投20次.假设每次投壶的结果互不影响,用高三年级学生投中壶2的频率估计这位学生投中壶2的概率,那么在投完20次之后,这位同学投中壶2多少次的概率最大?(只需写出结论).
17.(2025·北京·二模)网络搜索已成为人们获取信息或解决问题的重要手段.为研究某传染性疾病的未来流行趋势,收集得到该疾病某月1号至30号的网络搜索量(单位:万次)如下:
时间
1号
2号
3号
4号
5号
6号
7号
8号
9号
10号
11号
12号
13号
14号
15号
搜索量
6.2
5.1
6.1
7.2
6.1
7.4
6.2
6.3
6.4
6.3
7.1
6.3
7.3
7.6
7.9
时间
16号
17号
18号
19号
20号
21号
22号
23号
24号
25号
26号
27号
28号
29号
30号
搜索量
8.5
11.2
10.3
9.1
9.6
10.1
10.6
10.9
8.8
10.4
8.2
11.5
12.1
12.8
13.6
用频率估计概率.
(1)从2号至14号中任取1天,求该天的搜索量比其前后两日的搜索量都低的概率;
(2)假设该疾病每天的搜索量变化是相互独立的.在未来的日子里任取3天,试估计这3天该疾病搜索量的数据中既有高于10万又有低于8万的概率;
(3)记表中30天的搜索量的平均数为,去除搜索量中最大的3个和最小的3个后剩余24个搜索量的平均数为,试给出与的大小关系.(结论不要求证明)
18.(2025·北京昌平·二模)在探索数智技术赋能学科学习的过程中,某中学鼓励学生使用某听说平台进行英语口语自主练习.该中学有初中生1200人,高中生800人.为了解全校学生近一个月内使用此听说平台进行英语口语自主练习的次数,从全校学生中随机抽取200名学生进行问卷调查,将他们的使用次数按照,,,,,五个区间进行分组,所得样本数据如下表:
使用次数分组区间
初中生人
高中生人
4
3
38
29
48
28
17
6
3
假设每个学生是否使用此听说平台进行英语口语自主练习相互独立.用频率估计概率.
(1)估计近一个月内全校学生中使用此听说平台进行英语口语自主练习的次数不低于30次的总人数;
(2)从上面参与问卷调查且使用此听说平台进行英语口语自主练习次数不足10次的学生中随机抽取3人,记为这3人中高中生的人数,求的分布列和数学期望;
(3)从该校初中生和高中生中各随机抽取8名学生进行调查,设其中初中生和高中生使用此听说平台进行英语口语自主练习次数位于的人数分别为和,比较与的大小.(结论不要求证明)
19.(2025·北京丰台·二模)为调查某校学生户外活动时长和视力的关系,某研究小组在该校随机选取了100名学生,记录他们的日均户外活动时长(单位:小时)及近视情况,统计得到:日均户外活动时长在区间内有70人,近视率为;日均户外活动时长在区间内有20人,近视率为;日均户外活动时长在区间内有10人,近视率为.
注:近视率是指某区间内近视人数与该区间内人数的比值.
(1)估计该校日均户外活动时长不低于1小时的学生的近视率;
(2)用频率估计概率.从该校日均户外活动时长低于1小时的学生和不低于1小时的学生中各随机选取2名,求这4名学生中恰有2名近视的概率;
(3)为响应国家降低青少年近视率的号召,该校提出“护眼有妙招,科学动起来”的口号,计划在以下2项措施中选择1项实施.
措施一:每日给全校学生增设0.5小时晨跑活动;
措施二:每日给日均户外活动时长低于1小时的学生增设1小时户外活动.假设所有学生都能按要求参加相应活动,记采取措施一后该校全体学生的日均户外活动时长的平均值为,采取措施二后该校全体学生的日均户外活动时长的平均值为.用样本估计总体,试比较与的大小.(结论不要求证明)
20.(2025·北京丰台·一模)京广高速铁路是世界上运营里程最长的高速铁路之一,也是中国客运量最大、运输最为繁忙的高速铁路之一.某日从北京西到广州南的部分G字头高铁车次情况如下表:注:以下高铁车次均能准点到达
(1)某乘客从上表中随机选取一趟高铁车次从北京西出发到广州南,求这趟列车的运行时长不超过10小时的概率;
(2)甲、乙、丙3人分别从上表中随机选取一趟高铁车次从北京西出发到广州南,其中甲必须上午出发,乙必须下午出发,丙的出发时间没有限制,且甲、乙、丙3人的选择互不影响.
(ⅰ)记随机变量为甲、乙、丙选取的列车中运行时长不超过10小时的个数,求的分布列和数学期望;
(ⅱ)甲、乙、丙3人中,谁选取的列车运行时长最短的概率最大?(结论不要求证明)
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专题07 计数原理、概率与统计
考点
五年考情(2021-2025)
命题趋势
考点1 二项式定理
(5年4考)
2025北京卷、2024北京卷、2022北京卷、2021北京卷
回顾近五年北京卷高考命题,二项式定理是高频考点。在选择填空题部分,该知识点几乎每年都会出现,主要考查考生对二项式展开式通项公式、二项式系数等基础内容的掌握与运用,题目形式较为灵活多样。解答题考查趋势稳定且注重实际应用。题目常结合生活场景,如保险索赔、体育比赛、核酸检测等,考查学生运用概率与统计知识解决实际问题的能力。考查内容涵盖概率计算、期望与方差求解、分布列构建、独立性检验等。同时,注重考查学生的数据处理与分析能力,如利用样本估计总体、绘制统计图表等。未来考查可能继续强化实际应用,增加数据处理难度,并融合其他数学知识,提升题目综合性与灵活性。
考点2 求离散型随机变量的分布列与期望
(5年4考)
2025北京卷、2024北京卷、2022北京卷、2021北京卷
考点3 古典概型(5年1考)
2023北京卷
考点01 二项式定理
1.(2025·北京·高考真题)已知,则 ; .
【答案】
【解析】令,则,
又,
故,
令,则,
令,则,故
故答案为:.
2.(2024·北京·高考真题)在的展开式中,的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】的二项展开式为,
令,解得,
故所求即为.
故选:A.
3.(2022·北京·高考真题)若,则( )
A.40 B.41 C. D.
【答案】B
【解析】令,则,
令,则,
故,
故选:B.
4.(2021·北京·高考真题)在的展开式中,常数项为 .
【答案】
【解析】的展开式的通项,
令,解得,故常数项为.
故答案为:.
考点02 求离散型随机变量的分布列与期望
5.(2025·北京·高考真题)某次考试中,只有一道单项选择题考查了某个知识点,甲、乙两校的高一年级学生都参加了这次考试.为了解学生对该知识点的掌握情况,随机抽查了甲、乙两校高一年级各100名学生该题的答题数据,其中甲校学生选择正确的人数为80,乙校学生选择正确的人数为75.假设学生之间答题相互独立,用频率估计概率.
(1)估计甲校高一年级学生该题选择正确的概率
(2)从甲、乙两校高一年级学生中各随机抽取1名,设X为这2名学生中该题选择正确的人数,估计的概率及X的数学期望;
(3)假设:如果没有掌握该知识点,学生就从题目给出的四个选项中随机选择一个作为答案;如果掌握该知识点,甲校学生选择正确的概率为,乙校学生选择正确的概率为.设甲、乙两校高一年级学生掌握该知识点的概率估计值分别为,,判断与的大小(结论不要求证明).
【解析】(1)估计甲校高一年级学生该题选择正确的概率.
(2)设为“从甲校抽取1人做对”,则,,
设为“从乙校抽取1人做对”,则,,
设为“恰有1人做对”,故
依题可知,可取,
,,,
故的分布列如下表:
故.
(3)设为 “甲校掌握这个知识点的学生做该题”,
因为甲校掌握这个知识点则有的概率做对该题目,
未掌握该知识点的同学都是从四个选项里面随机选择一个,
故,即,故,
同理有,,故,
故.
6.(2024·北京·高考真题)某保险公司为了了解该公司某种保险产品的索赔情况,从合同险期限届满的保单中随机抽取1000份,记录并整理这些保单的索赔情况,获得数据如下表:
赔偿次数
0
1
2
3
4
单数
假设:一份保单的保费为0.4万元;前3次索赔时,保险公司每次赔偿0.8万元;第四次索赔时,保险公司赔偿0.6万元.假设不同保单的索赔次数相互独立.用频率估计概率.
(1)估计一份保单索赔次数不少于2的概率;
(2)一份保单的毛利润定义为这份保单的保费与赔偿总金额之差.
(i)记为一份保单的毛利润,估计的数学期望;
(ⅱ)如果无索赔的保单的保费减少,有索赔的保单的保费增加,试比较这种情况下一份保单毛利润的数学期望估计值与(i)中估计值的大小.(结论不要求证明)
【解析】(1)设为“随机抽取一单,赔偿不少于2次”,
由题设中的统计数据可得.
(2)(ⅰ)设为赔付金额,则可取,
由题设中的统计数据可得,
,,
,
故
故(万元).
(ⅱ)由题设保费的变化为,
故(万元),
从而.
7.(2022·北京·高考真题)在校运动会上,只有甲、乙、丙三名同学参加铅球比赛,比赛成绩达到以上(含)的同学将获得优秀奖.为预测获得优秀奖的人数及冠军得主,收集了甲、乙、丙以往的比赛成绩,并整理得到如下数据(单位:m):
甲:9.80,9.70,9.55,9.54,9.48,9.42,9.40,9.35,9.30,9.25;
乙:9.78,9.56,9.51,9.36,9.32,9.23;
丙:9.85,9.65,9.20,9.16.
假设用频率估计概率,且甲、乙、丙的比赛成绩相互独立.
(1)估计甲在校运动会铅球比赛中获得优秀奖的概率;
(2)设X是甲、乙、丙在校运动会铅球比赛中获得优秀奖的总人数,估计X的数学期望E(X);
(3)在校运动会铅球比赛中,甲、乙、丙谁获得冠军的概率估计值最大?(结论不要求证明)
【解析】(1)由频率估计概率可得
甲获得优秀的概率为0.4,乙获得优秀的概率为0.5,丙获得优秀的概率为0.5,
故答案为0.4
(2)设甲获得优秀为事件A1,乙获得优秀为事件A2,丙获得优秀为事件A3
,
,
,
.
∴X的分布列为
X
0
1
2
3
P
∴
(3)丙夺冠概率估计值最大.
因为铅球比赛无论比赛几次就取最高成绩.比赛一次,丙获得9.85的概率为,甲获得9.80的概率为,乙获得9.78的概率为.并且丙的最高成绩是所有成绩中最高的,比赛次数越多,对丙越有利.
8.(2021·北京·高考真题)在核酸检测中, “k合1” 混采核酸检测是指:先将k个人的样本混合在一起进行1次检测,如果这k个人都没有感染新冠病毒,则检测结果为阴性,得到每人的检测结果都为阴性,检测结束:如果这k个人中有人感染新冠病毒,则检测结果为阳性,此时需对每人再进行1次检测,得到每人的检测结果,检测结束.
现对100人进行核酸检测,假设其中只有2人感染新冠病毒,并假设每次检测结果准确.
(I)将这100人随机分成10组,每组10人,且对每组都采用“10合1”混采核酸检测.
(i)如果感染新冠病毒的2人在同一组,求检测的总次数;
(ii)已知感染新冠病毒的2人分在同一组的概率为.设X是检测的总次数,求X的
分布列与数学期望E(X).
(II)将这100人随机分成20组,每组5人,且对每组都采用“5合1”混采核酸检测.设Y是检测的总次数,试判断数学期望E(Y)与(I)中E(X)的大小.(结论不要求证明)
【解析】(1)①对每组进行检测,需要10次;再对结果为阳性的组每个人进行检测,需要10次;
所以总检测次数为20次;
②由题意,可以取20,30,
,,
则的分布列:
所以;
(2)由题意,可以取25,30,
两名感染者在同一组的概率为,不在同一组的概率为,
则.
考点03 古典概型
9.(2023·北京·高考真题)为研究某种农产品价格变化的规律,收集得到了该农产品连续40天的价格变化数据,如下表所示.在描述价格变化时,用“+”表示“上涨”,即当天价格比前一天价格高;用“-”表示“下跌”,即当天价格比前一天价格低;用“0”表示“不变”,即当天价格与前一天价格相同.
时段
价格变化
第1天到第20天
-
+
+
0
-
-
-
+
+
0
+
0
-
-
+
-
+
0
0
+
第21天到第40天
0
+
+
0
-
-
-
+
+
0
+
0
+
-
-
-
+
0
-
+
用频率估计概率.
(1)试估计该农产品价格“上涨”的概率;
(2)假设该农产品每天的价格变化是相互独立的.在未来的日子里任取4天,试估计该农产品价格在这4天中2天“上涨”、1天“下跌”、1天“不变”的概率;
(3)假设该农产品每天的价格变化只受前一天价格变化的影响.判断第41天该农产品价格“上涨”“下跌”和“不变”的概率估计值哪个最大.(结论不要求证明)
【解析】(1)根据表格数据可以看出,天里,有个,也就是有天是上涨的,
根据古典概型的计算公式,农产品价格上涨的概率为:
(2)在这天里,有天上涨,天下跌,天不变,也就是上涨,下跌,不变的概率分别是,,,
于是未来任取天,天上涨,天下跌,天不变的概率是
(3)由于第天处于上涨状态,从前次的次上涨进行分析,上涨后下一次仍上涨的有次,不变的有次,下跌的有次,
因此估计第次不变的概率最大.
1.(2025·北京海淀·二模)在的展开式中,的系数为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】的展开式通项为,
令,可得,所以的系数为,解得.
故选:A.
2.(2025·北京昌平·二模)若,则( ).
A. B.0 C.1 D.2
【答案】D
【解析】令得:,
令得:,
所以,
故选:D.
3.(2025·北京·模拟预测)在一次体育水平测试中,甲、乙两校均有100名学生参加,其中:甲校男生成绩的优秀率为,女生成绩的优秀率为;乙校男生成绩的优秀率为,女生成绩的优秀率为,对于此次测试,给出下列三个结论:
①甲校学生成绩的优秀率大于乙校学生成绩的优秀率;
②甲、乙两校所有男生成绩的优秀率大于甲、乙两校所有女生成绩的优秀率;
③甲校学生成绩的优秀率与甲、乙两校所有学生成绩的优秀率的大小关系不确定.
其中正确结论的个数( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【解析】不能确定甲乙两校的男女比例,故①不正确;
因为甲乙两校的男生的优秀率均大于女生成绩的优秀率,故甲、乙两校所有男生成绩的优秀率大于甲、乙两校所有女生成绩的优秀率,故②正确;
因为不能确定甲乙两校的男女比例,故不能确定甲校学生成绩的优秀率与甲、乙两校所有学生成绩的优秀率的大小关系,故③正确.
故选:C.
4.(2025·北京朝阳·一模)位同学参加学校组织的某棋类单循环制比赛,即任意两位参赛者之间恰好进行一场比赛.每场比赛的计分规则是:胜者计分,负者计分,平局各计分.所有比赛结束后,若这位同学的得分总和为分,且平局总场数不超过比赛总场数的一半,则平局总场数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设平局总场数为,且所有比赛的场数为,
由题意可知,,
由于能决定胜负的每场选手的得分之和为分,每场平局选手的得分之和为分,
由题意可得,所以,,
因为平局总场数不超过比赛总场数的一半,则,
整理可得,因为,解得,
所以,平局的局数为.
故选:B.
5.(2025·北京·二模)若,则( )
A.0 B.1 C.4 D.8
【答案】A
【解析】法一:令,则,
所以原式左边为,
原式右边为,
所以.
法二:根据二项式定理,得
所以
所以.
故选:A.
6.(2025·北京东城·一模)在的展开式中,的系数为10,则的值为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】D
【解析】因为的通项为,
令,解得,
则,解方程得:.
故选:D.
7.(2025·北京通州·一模)在的展开式中,x的系数为( )
A. B. C.32 D.40
【答案】A
【解析】通项公式,
令,得,
所以x的系数为,
故选:A
8.(2025·北京西城·一模)在的展开式中,的系数等于( )
A.6 B.12
C.18 D.24
【答案】D
【解析】由题设,二项式展开式通项为,,
令,则,即的系数等于24.
故选:D
9.(2025·北京朝阳·一模)在的展开式中,常数项为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】的展开式通项为,
令,解得,所以,展开式中的常数项为.
故选:D.
10.(2025·北京·三模)已知,则 .
【答案】
【解析】根据二项式展开式可知,
当,即时,可得,即.
故答案为:.
11.(2025·北京海淀·模拟预测)若,则 .
【答案】
【解析】由题意可知,,
则,解得,
故.
故答案为:.
12.(2025·北京朝阳·二模)在的展开式中,若二项式系数的和等于,则 ,此时的系数是 .(用数字作答)
【答案】 6 135
【解析】由二项式系数的和等于,则,;
通项公式为,
令,所以的系数为.
故答案为:;.
13.(2025·北京房山·一模)设,则 ;当时, .
【答案】
【解析】令可得:,
的通项为:,
令可得,
令可得,
所以由可得,所以.
故答案为:;.
14.(2025·北京大兴·三模)为测试、两款人工智能软件解答数学问题的能力,将100道难度相当的数学试题从1到100编号后随机分配给这两款软件测试.每道试题只被一款软件解答一次,记录结果如下:
试题类别
软件
软件
测试试题数量
正确解答的数量
测试试题数量
正确解答的数量
函数试题
30
24
20
18
几何试题
20
16
30
20
(1)估计软件能正确解答数学问题的概率;
(2)小明决定采用这两款软件解答3道类似试题(假设其难度和测试的100道题基本相同),其中函数2道,几何1道;使用软件解答2道函数试题,使用软件解答1道几何试题;每道试题只用其中一款软件解答一次.假设用频率估计概率,且每次解答相互独立.用表示3道类似试题被正确解答的个数,求的分布列与数学期望;
(3)小明准备用这两款软件来解决某次数学测试中的第12题(假设其难度和测试的100道题基本相同),但该题内容还未知,从已往情况来看,该题是函数题的概率为,几何题的概率为.假设用频率估计概率,试说明小明用哪款软件正确解答这道试题的概率大?(结论不要求证明)
【解析】(1)记软件能正确解答数学问题为事件,
结合题中数据以及古典概型的概率公式可得.
(2)解法一:使用软件解答函数试题正确的概率为,
使用软件解答几何试题正确的概率为;
的可能取值为0、1、2、3,
,
,
,
,
则其分布列为:
0
1
2
3
其期望为:;
解法二:函数试题用软件解答,几何试题用软件解答.
用、分别表示这2道函数试题与1道几何试题被正确解答的个数,
因为,,
0
1
2
0
1
的可能取值为0、1、2、3,
,,
,,
则其分布列为:
0
1
2
3
由二项分布的期望公式可得,
因为,相互独立,则
.
(3)小明应该使用软件来解决这道试题.
记“软件能正确解答这道题”为事件,“软件能正确解答这道题”为事件,
“该题为几何题”为事件.
则,,,
,,,
由全概率公式可得
.
.
因为,所以软件能够正确解决这道试题的概率更大,
故小明应该使用软件来解决这道试题.
15.(2025·北京海淀·三模)某AI大模型想象力引擎处理用户问题分为“深度思考”模式,“联网搜索”模式和“兼用”模式(即同时使用“深度思考”和“联网搜索”)三种模式,用户可根据需求在提问时自由选择.为了调查用户对不同模式的使用频率和使用大模型研究问题的种类,该公司调查了不同用户最近提出的共10000个问题作为样本,得到如下表格.
问题类别模式
生活类问题
学习类问题
其他类问题
深度思考
1100
600
300
联网搜索
1200
1500
300
兼用
1500
2500
1000
假设每个用户的每个问题的模式选择与问题类别均相互独立,用频率估计概率.
(1)在样本中随机抽取一个问题,求该问题的处理模式是“兼用”模式的概率.
(2)在使用“联网搜索”模式处理的所有问题中随机选取2个,估计生活类问题个数不超过学习类问题个数的概率.
(3)不同模式处理问题的时间可以大致分为三组:,,(单位:秒).在网络正常的时候,使用三种模式处理用户问题所需时间比例统计如下图所示.假设小明已经使用该AI大模型的同一种模式解决了两个问题,其中一个问题的处理时间,另一个问题的处理时间.若不考虑其他因素干扰,判断小明在解决这两个问题时最有可能使用的是哪种模式.(结论不要求证明)
【解析】(1)由表,样本数量为10000,问题处理模式是“兼用”模式的样本数量为.
在样本中随机抽取一个问题,设事件:“该问题的处理模式是‘兼用’”,则;
(2)在使用“联网搜索”模式处理的所有问题中随机选取1个,该问题是生活类问题的概率估计为,是学习类问题的概率估计为,是其他类问题的概率估计为.
在使用“联网搜索”模式处理的所有问题中随机选取2个,设事件:“生活类问题的个数不超过学习类问题的个数”
方法1:事件包含两种情况:①0个生活类问题和2个非生活类问题;②1个生活类问题,1个学习类问题,0个其他类问题,
所以.
方法2:事件包含两种情况:①0个生活类问题和0个学习类问题,2个其他类问题;②0个生活类问题和1个学习类问题,1个其他类问题;③0个生活类问题和2个学习类问题,0个其他类问题;④1个生活类问题,1个学习类问题,0个其他类问题,
;
方法3:事件包含两种情况:①2个生活类问题和0个非生活类问题;②1个生活类问题,0个学习类问题,1个其他类问题,
;
(3)法一:由图可知,用深度思考模式处理两个问题分别用时在和的概率为;
用联网搜索模式处理两个问题分别用时在和的概率为;
用兼用模式处理两个问题分别用时在和的概率为.
所以用兼用模式处理两个问题分别用时在和的概率最大,故小明最有可能使用兼用模式.
法二:记事件:“小明处理两个问题,其中一个用时在,另一个用时在”;
事件分别表示“小明使用深度思考模式”,“小明使用联网搜索模式”,“小明使用兼用模式”.
则有,,,,
则,
同理,
,
所以,
即已知事件发生的条件下,小明使用兼用模式的概率最大.
16.(2025·北京·三模)投壶是中国古代传统礼仪游戏,起源于春秋战国时期,盛行于汉唐.参与者将无镞箭矢投向特定壶具,以入壶数量和姿态评判胜负,兼具竞技与礼仪功能.
为发扬传统文化,某校利用午休时间举办投壶比赛老师预设口径不同的三个壶,学生可以根据自身情况,选择不同壶进行挑战.为方便统计,投壶时,仅统计“投中”与“未投中”两种结果.
活动中,高三年级500名学生体验了投壶,每位学生都只选择一个壶进行挑战.现将投壶结果统计如下表.
壶1
壶2
壶3
投中
未投中
投中
未投中
投中
未投中
高三年级
40
160
90
60
60
90
假设用频率估计概率
(1)若从所有选择投壶2的学生中,随机选择一位学生,求这位学生在活动中投中壶2的概率.
(2)投壶活动结束后,高三学生自发组织“过关比赛”比赛中,学生手拿三支箭,从壶1开始,按照壶1、壶2、壶3的次序,进行投壶挑战.每次投壶时,学生投一支箭,若投中,学生按照顺序投下一个投壶;若未投中,学生需要继续投该壶,直到投中或箭矢耗尽当学生投完三支箭,挑战结束.
某位高三学生即将参赛,假设用高三年级学生投中各壶的频率估计这位学生投中各壶的概率,求这位学生在“过关比赛”中仅投中一次的概率.
(3)为锻炼投壶技巧,某高三同学投壶2,一共投20次.假设每次投壶的结果互不影响,用高三年级学生投中壶2的频率估计这位学生投中壶2的概率,那么在投完20次之后,这位同学投中壶2多少次的概率最大?(只需写出结论).
【解析】(1)由用频率估计概率可知,从所有选择投壶2的学生中,随机选择一位学生,这位学生在活动中投中壶2的概率为.
(2)用高三年级学生投中各壶的频率估计这位学生投中各壶的概率,
则壶1投中的概率为,壶1未投中的概率为,
壶2投中的概率为,壶2未投中的概率为,
则这位学生在“过关比赛”中仅投中一次的概率为.
(3)用表示投完20次之后,这位同学投中壶2的次数,则,
则,
假设投中壶2的次数为时最大,则
,即,
解得,因,则,
故投完20次之后,这位同学投中壶2的次数为时,概率最大.
17.(2025·北京·二模)网络搜索已成为人们获取信息或解决问题的重要手段.为研究某传染性疾病的未来流行趋势,收集得到该疾病某月1号至30号的网络搜索量(单位:万次)如下:
时间
1号
2号
3号
4号
5号
6号
7号
8号
9号
10号
11号
12号
13号
14号
15号
搜索量
6.2
5.1
6.1
7.2
6.1
7.4
6.2
6.3
6.4
6.3
7.1
6.3
7.3
7.6
7.9
时间
16号
17号
18号
19号
20号
21号
22号
23号
24号
25号
26号
27号
28号
29号
30号
搜索量
8.5
11.2
10.3
9.1
9.6
10.1
10.6
10.9
8.8
10.4
8.2
11.5
12.1
12.8
13.6
用频率估计概率.
(1)从2号至14号中任取1天,求该天的搜索量比其前后两日的搜索量都低的概率;
(2)假设该疾病每天的搜索量变化是相互独立的.在未来的日子里任取3天,试估计这3天该疾病搜索量的数据中既有高于10万又有低于8万的概率;
(3)记表中30天的搜索量的平均数为,去除搜索量中最大的3个和最小的3个后剩余24个搜索量的平均数为,试给出与的大小关系.(结论不要求证明)
【解析】(1)记事件A为“从2号至14号中任取1天,且该天搜索量比其前后两日的搜索量都低”,
根据数据知,仅有2,5,7,10,12号这5天的搜索量比其前后两日的搜索量都低,
所以从2号至14号中任取1天,该天搜索量比其前后两日的搜索量都低的概率.
(2)记事件B为“在未来的日子里任取3天,且这3天该疾病搜索量的数据中既有高于10万又有低于8万”,
根据数据知,在未来的日子里,某天该疾病的搜索量高于10万的概率可估计为,低于8万的概率可估计为.
则.
所以在未来的日子里任取3天,估计这3天该疾病捜索量的数据中既有高于10万又有低于8万的概率为.
(3),
最大的三个数为:,最小的三个数为:,
这6个数之和为,
故,
故.
18.(2025·北京昌平·二模)在探索数智技术赋能学科学习的过程中,某中学鼓励学生使用某听说平台进行英语口语自主练习.该中学有初中生1200人,高中生800人.为了解全校学生近一个月内使用此听说平台进行英语口语自主练习的次数,从全校学生中随机抽取200名学生进行问卷调查,将他们的使用次数按照,,,,,五个区间进行分组,所得样本数据如下表:
使用次数分组区间
初中生人
高中生人
4
3
38
29
48
28
17
6
3
假设每个学生是否使用此听说平台进行英语口语自主练习相互独立.用频率估计概率.
(1)估计近一个月内全校学生中使用此听说平台进行英语口语自主练习的次数不低于30次的总人数;
(2)从上面参与问卷调查且使用此听说平台进行英语口语自主练习次数不足10次的学生中随机抽取3人,记为这3人中高中生的人数,求的分布列和数学期望;
(3)从该校初中生和高中生中各随机抽取8名学生进行调查,设其中初中生和高中生使用此听说平台进行英语口语自主练习次数位于的人数分别为和,比较与的大小.(结论不要求证明)
【解析】(1)根据题中数据,,得.
样本中使用此听说平台进行英语口语自主练习的次数不低于30次的频率为.
因此近一个月内全校学生中使用此听说平台进行英语口语自主练习的次数不低于30次的总人数估计为:.
(2)参与问卷调查且使用此听说平台进行英语口语自主练习次数不足10次的学生中,初中生有4人,高中生有3人.
所以的取值范围为.
所以的分布列为
0
1
2
3
的数学期望.
(3),理由如下:
根据分层抽样定义知,随机抽取200名学生中,初中生为120名,高中生为80名,
抽到初中生使用此听说平台进行英语口语自主练习次数位于的频率为,
抽到高中生使用此听说平台进行英语口语自主练习次数位于的频率为,
该校初中生和高中生中各随机抽取8名学生中英语口语自主练习次数位于的人数服从二项分布,
即,
所以,,
因为,所以.
19.(2025·北京丰台·二模)为调查某校学生户外活动时长和视力的关系,某研究小组在该校随机选取了100名学生,记录他们的日均户外活动时长(单位:小时)及近视情况,统计得到:日均户外活动时长在区间内有70人,近视率为;日均户外活动时长在区间内有20人,近视率为;日均户外活动时长在区间内有10人,近视率为.
注:近视率是指某区间内近视人数与该区间内人数的比值.
(1)估计该校日均户外活动时长不低于1小时的学生的近视率;
(2)用频率估计概率.从该校日均户外活动时长低于1小时的学生和不低于1小时的学生中各随机选取2名,求这4名学生中恰有2名近视的概率;
(3)为响应国家降低青少年近视率的号召,该校提出“护眼有妙招,科学动起来”的口号,计划在以下2项措施中选择1项实施.
措施一:每日给全校学生增设0.5小时晨跑活动;
措施二:每日给日均户外活动时长低于1小时的学生增设1小时户外活动.假设所有学生都能按要求参加相应活动,记采取措施一后该校全体学生的日均户外活动时长的平均值为,采取措施二后该校全体学生的日均户外活动时长的平均值为.用样本估计总体,试比较与的大小.(结论不要求证明)
【解析】(1)由题意,样本中日均户外活动时长不低于1小时的学生有人,
其中近视的学生有人,
所以估计该校日均户外活动时长不低于1小时学生的近视率为.
(2)设事件“从该校日均户外活动时长低于1小时的学生和不低于1小时的学生中各随机选取2名,这4名学生中恰有2名近视”.
由题意,从该校日均户外活动时长低于1小时的学生中随机选取1名,这名学生近视的概率为,
从该校日均户外活动时长不低于1小时的学生中随机选取1名,这名学生近视的概率为.
则.
(3)由题意可知:日均户外活动时长在区间内的频率为;日均户外活动时长在区间内的频率为;日均户外活动时长在区间内的频率为,
则原数据的平均数为,
采取措施一后,该校全体学生的日均户外活动时长的平均值为;
采取措施二后,该校全体学生的日均户外活动时长的平均值为;
因为,所以.
20.(2025·北京丰台·一模)京广高速铁路是世界上运营里程最长的高速铁路之一,也是中国客运量最大、运输最为繁忙的高速铁路之一.某日从北京西到广州南的部分G字头高铁车次情况如下表:注:以下高铁车次均能准点到达
(1)某乘客从上表中随机选取一趟高铁车次从北京西出发到广州南,求这趟列车的运行时长不超过10小时的概率;
(2)甲、乙、丙3人分别从上表中随机选取一趟高铁车次从北京西出发到广州南,其中甲必须上午出发,乙必须下午出发,丙的出发时间没有限制,且甲、乙、丙3人的选择互不影响.
(ⅰ)记随机变量为甲、乙、丙选取的列车中运行时长不超过10小时的个数,求的分布列和数学期望;
(ⅱ)甲、乙、丙3人中,谁选取的列车运行时长最短的概率最大?(结论不要求证明)
【解析】(1)从北京西出发到广州南的高铁车次共7个,
运行时长不超过10小时的有4个,超过10小时的有3个,
故这趟列车的运行时长不超过10小时的概率为;
(2)(ⅰ)上午运行时长不超过10小时的列车有2个,超过10小时的列车有2个,
下午运行时长不超过10小时的列车有2个,超过10小时的列车有1个,
甲选取的列车中运行时长不超过10小时的概率为,
乙选取的列车中运行时长不超过10小时的概率为,
丙选取的列车中运行时长不超过10小时的概率为,
的可能取值为0,1,2,3,
,
,
,
,
所以的分布列为
0
1
2
3
数学期望为;
(ⅱ)甲选取的列车运行时长最短的概率最大,理由如下:
列车运行时长最短为7小时17分,在上午,甲选取此列车的概率为,
乙选取此列车的概率为0,丙选取此列车的概率为,
故甲选取的列车运行时长最短的概率最大.
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