内容正文:
3.D [因为 X~N(1,22),所以 DX=4,所以 D(12 X
)= 14
DX=1.]
4.解 析:由 题 可 得 μ=0,σ=
2
3
,P (-2< X <2)=
P(μ-3σ<X<μ+3σ)=0.9974.
答案:0.9974
5.解析:由正态分布图象的对称性可得,P(a≤x<4-a)=1-
2P(x<a)=0.36.
答案:0.36
章末归纳提升
题型梳理素养聚焦
[例1] (1)[解析] 设“开关第一次闭合后出现红灯”为事件
A,“第二次闭合后出现红灯”为事件B,则由题意可得P(A)
=12
,P(AB)=15
,则在第一次闭合后出现红灯的条件下第
二次闭合出现红灯的概率是P(B|A)=P
(AB)
P(A)=
1
5
1
2
=25.
[答案] C
(2)[解] ①设 D 为“这个人患流感”,A1,A2,A3 分别表示
这个人选自A、B、C地区.
由已知得P(A1)=0.25,P(A2)=0.35,
P(A3)=0.4,P(D|A1)=0.06,P(D|A2)=0.05,P(D|A3)
=0.04.
由全概率公式,得P(D)=P(A1)P(D|A1)+P(A2)P(D|
A2)+P(A3)P(D|A3)
=0.06×0.25+0.05×0.35+0.04×0.4=0.0485
② 由 贝 叶 斯 公 式 得 P (A1|D)=
P(A1)P(D|A1)
P(D) =
0.25×0.06
0.0485 =
30
97.
[例2] [解] (1)由题意X~B 3,25( ) ,
则P(X=0)=C03
2
5( )
0 3
5( )
3
=27125
,
P(X=1)=C13
2
5( )
1 3
5( )
2
=54125
,
P(X=2)=C23
2
5( )
2 3
5( )
1
=36125
,
P(x=3)=C33
2
5( )
3 3
5( )
0
= 8125.
∴X 的分布列为
X 0 1 2 3
P 27125
54
125
36
125
8
125
(2)由题意知,“至少遇到一次红灯”的对立事件是“一次红灯
都没有遇到”.
因此有P(X≥1)=1-P(X=0)=1-27125=
98
125.
[例3] [解] (1)方法一:设“甲投一次球命中”为事件 A,
“乙投一次球命中”为事件B,
由题意得:[1-P(B)]2=(1-p)2=116
,解得p=34
或p=
5
4
(舍),∴乙投球的命中率为34
;
方法二:设“甲投一次球命中”为事件A,“乙投一次球命中”
为事件B,
由题意得:P(B)P(B)=116
,∴P(B)=14
或P(B)=-14
(舍),
故p=1-P(B)=34
,∴乙投球的命中率为34
;
(2)方法一:由题设知,P(A)=12
,P(A)=12
,
故甲投球2次,至少命中1次的概率为1-P(A)P(A)
=34
;
方法二:由题设知,P(A)=12
,P(A)=12
,,
故甲投球2次,至少命中1次的概率为:C12P(A)P(A)
+P(A)P(A)=34
;
(3)由题设可知,P(A)= 12
,P(A)= 12
,P(B)= 34
,P(B)
=14
甲、乙两人各投球2次,共命中2次有三种情况:
甲、乙两人各中一次,甲中2次、乙2次均不中,甲2次均不
中、乙中2次,
概率分别为 C12P(A)P(A)C12P(B)P(B)=
3
16
,
P(A)P(A)P(B)P(B)=164
,P(A)P(A)P(B)
P(B)=964
,
∴甲、乙两人各投球2次,共命中2次的概率为316+
1
64+
9
64
=1132.
[例4] [解] (1)由题意得甲、乙两名学生共答对2个问题
的概率P=C
1
4C22
C36
×C13×
2
3×
1
3( )
2
+
C24C12
C36
×C03×
2
3( )
0
×
1
3( )
3
=115.
(2)设学生甲答对的题数为X,则X 的可能取值为1,2,3,
P(X=1)=C
1
4C22
C36
=15
,P(X=2)=C
2
4C12
C36
=35
,
P(X=3)=C
3
4C02
C36
=15
,
则EX=1×15+2×
3
5+3×
1
5=2
,
DX=(1-2)2×15+
(2-2)2×35+
(3-2)2×15=
2
5.
设学生乙答对题数为Y,则Y 的可能取值为0,1,2,3,
由题意知Y~B 3,23( ) ,则EY=3×
2
3=2
,DY=3× 23×
1
3=
2
3
,
∴EX=EY,DX<DY,
∴甲被录取的可能性更大.
[例5] [解析] 依题意,得P(70≤ξ≤110)=0.6,P(ξ>110)
=12
[1-P(70≤ξ≤110)]=0.2.于是此次数学考试成绩高
于110分的学生约有1000×0.2=200人.
[答案] 200
[例6] 解:(1)由频率分布直方图可知,该校高三年级男生的
平均身高约为162×0.05+166×0.07+170×0.08+174×
0.02+178×0.02+182×0.01=168.72(cm).
(2)由频率分布直方图知,后3组的频率为(0.02+0.02+0.
01)×4=0.2,人数为0.2×50=10,即这50名男生身高在
172cm 以上(含172cm)的人数为10.
(3)全市100000 名男生的身高 X 服 从 正 态 分 布 N(168,
16),则P(168-3×4≤X≤168+3×4)=P(156≤X≤180)
≈0.9973.
由正态 曲 线 的 对 称 性 可 知,P(X≥180)=1-0.99732 =
0.00135,且0.00135×100000=135,
故全市约前135名男生的身高在180cm 及以上.
这50人中身高在180cm 及以上的人数为50×0.01×4=2.
随机变量ξ的可能取值为0,1,2,则
P(ξ=0)=
C28
C210
=2845
,P(ξ=1)=
C18C12
C210
=1645
,
P(ξ=2)=
C22
C210
=145.
故Eξ=0×
28
45+1×
16
45+2×
1
45=
2
5.
172
参考答案
变式训练
1.D [设第一次摸到的是红球(第二次无限制)为事件A,则P
(A)=6×910×9=
3
5
,第一次摸到红球,第二次也摸到红球为事
件B,则P(B)=6×510×9=
1
3
,故在第一次摸到红球的条件下
第二次也摸到红球的概率为P=P
(B)
P(A)=
5
9
,选 D.]
2.解:(1)由题意,知高一、高二、高三年级的人数之比为4∶3
∶3,由于采用分层随机抽样的方法从中选取10名学生,因
此,高一年级应选取4名学生,高二年级应选取3名学生,高
三年级应选取3名学生.
(2)由(1)知,被选取的10名学生中,高一、高二、高三年级分
别有4名、3名、3名学生,所以从这10名学生中任选3名,
这3名学生分别来自三个年级的概率为
C14C13C13
C310
=310.
(3)由题意知,随机变量 X 的可能取值为1,2,3,4,且 X 服
从超几何分布,
P(X=k)=C
k
7C4-k3
C410
(k=1,2,3,4).
所以随机变量X 的分布列为
X 1 2 3 4
P 130
3
10
1
2
1
6
所以EX=1×130+2×
3
10+3×
1
2+4×
1
6=
14
5.
3.解:(1)设该选手恰好选中一道“智慧生活题”为事件A,则选
中2道“生态环保题”,
则P(A)=C
2
4C12
C36
=35
;
(2)由题意可知X=0,1,2;
则P(X=0)=C
3
4
C36
=15
,
P(X=1)=C
2
4C12
C36
=35
,
P(X=2)=C
1
4C22
C36
=15
,
所以X 的分布列为:
X 0 1 2
P 15
3
5
1
5
X 的期望EX=0×15+1×
3
5+2×
1
5=1
,
DX=(0-1)2×15+
(1-1)2×35+
(2-1)2×15=
2
5.
4.(1)D [由题意,可知μ=60.5,σ=2,故P(58.5<x≤62.5)
=P(μ-σ<X≤μ+σ)≈68.3%,从而属于正常情况的人数
是1000×68.3%=683.]
(2)解:∵考生成绩X~N(500,502),∴μ=500,σ=50,
∴P(550<X≤600)=12
[P(500-2×50<X≤500+2×50)
-P(500-50<X≤500+50)]=12
(0.9544-0.6826)=
0.1359,∴估计考生成绩在550~600分的人数为2500×
0.1359≈340.
第七章 统计案例
§1 一元线性回归
1.1 直线拟合
1.2 一元线性回归方程
课前预习学案
知识梳理
知识点一2.一条光滑的曲线 3.一条直线附近
知识点二1.小 最小 最小
[思考]
[提示] ̂b表示X 每增加1个单位时,Y 的变化量,即 X 每
增加1个单位时,Y 相应地平均增加̂b个单位.
预习自测
1.(1)× (2)× (3)√ (4)√
2.C [线性回归方程必过样本点的中心(x,y),即(2.5,4).]
3.D [最小二乘法是通过最小化误差的平方和寻找数据的最
佳函数匹配,利用最小二乘法使得这组数据与实际数据之间
误差的平方和为最小,即使得
n
i=1
[yi-(̂a+̂bxi)]2 最小.]
4.解析:把X=80代入经验回归方程可得其预测值Y=5×80
+250=650(kg).
答案:650
课堂互动学案
[例1] [解] (1)数据对应的散点图如图所示.
(2)通过以上数据对应的散点图可以判断,所有点看上去都
在一条直线附近波动,所以房屋的销售价格和房屋面积之
间的关系,可以用直线拟合.
[例2] 解:(1)由题意得x=3+4+5+6+7+8+97 =6
,
y=66+69+73+81+89+90+917 =
559
7
(2)画出散点图如图,由图知Y 与X 有线性相关关系.
(3)设回归直线方程:Y=̂bX+̂a
由b=
∑
n
i=1
(xi-x)(yi-y)
∑
n
i=1
(xi-x)2
=
∑
n
i=1
xiyi-nxy
∑
n
i=1
x2i-nx2
得b̂=
3487-7×6×5597
280-7×36 =
133
28=4.75
,
由题意知(x,y)在回归线上,
所以:̂a=5597 -6×4.75≈51.36
,
所以线性回归方程为Y=4.75X+51.36.
[例3] [解] (1)Y=̂dlnX+̂c更适合刻画X,Y 之间的关
系.理由:由题表中的数据可知,X 的值每增加1,函数值Y
的增加量分别为7,4,3,2,增加得越来越缓慢,符合对数函
数模型的增长规律,与一元线性回归模型的均匀增长存在
较大差异,故Y=̂dlnX+̂c更适合刻画X,Y 之间的关系.
(2)令Z=lnX,由 题 意 得y=5+12+16+19+215 =
73
5 =
14.6,所以d̂=
5
i=1
ziyi-5zy
5
i=1
z2i-5z2
≈86-5×0.96×14.6
6.2-5×0.962
=10,̂c=
y-̂dz≈14.6-10×096=5,所以Y 关于X 的回归方程
为Y=10lnX+5.
当X=6时,日销售额为10ln6+5≈23(万元).
272
数学(BS)选择性必修第一册
[知识整合思维导图]
概
率
条件概率
条件概率公式
事件的独立性
全概率公式
离散型随机变量
分布列
均值
方 差
概率分布模型
二项分布
超几何分布
正态分布
[题型梳理素养聚焦]
[考点一] 数学运算、数学抽象———条件概
率、乘法公式及全概率公式
[例1] (1)某个电路开关闭合后会出现红灯
或绿灯闪烁,已知开关第一次闭合后出现红
灯的概率为1
2
,两次闭合后都出现红灯的概
率为1
5
,则在第一次闭合后出现红灯的条件
下第二次闭合后出现红灯的概率为 ( )
A.110 B.
1
5 C.
2
5 D.
1
2
(2)在A,B,C三个地区爆发了流感,这三个
地区分别有6%,5%,4%的人患了流感,假
设这三个地区的人口数的比为5∶7∶8,现
从这三个地区中任意选取一个人.
①求这个人患流感的概率;
②如果此人患流感,求此人选自 A 地区的
概率.
条件概率的两个求解策略
1.定义法:计算 P(A),P(B),P(AB),
利用
P(A|B)=P
(AB)
P(B)
或P(B|A)=P
(AB)
P(A)
æ
è
ç
ö
ø
÷求解
2.缩小样本空间法:利用P(B|A)=n
(AB)
n(A)
求解.
其中(2)常用于古典概型的概率计算问题.
[变式训练]
1.在10个形状大小均相同的球中有6个红球
和4个白球,不放回地依次摸出2个球,在
第1次摸出红球的条件下,第2次也摸到红
球的概率为 ( )
A.35 B.
2
5
C.110 D.
5
9
[考点二] 数学逻辑、数学抽象———事件的独
立性、二项分布和超几何分布
[例2] 从学校乘车到火车站的途中有三个
交通岗,假设在各个交通岗遇到红灯的事件
是相互独立的,并且概率都是2
5
,设X 为途
中遇到红灯的次数.
(1)求随机变量X 的分布列;
(2)求在途中至少遇到一次红灯的概率.
391
第六章 概 率
[例3] 甲、乙两个篮球运动员互不影响地在
同一位置投球,命中率分别为1
2
与p,且乙
投球2次均未命中的概率为116.
(1)求乙投球的命中率P;
(2)求甲投球2次,至少命中1次的概率;
(3)若甲、乙两人各投球2次,求共命中2次
的概率.
1.二项分布的应用
(1)二项分布的简单应用是求n重伯努
利试验中事件A 恰好发生k 次的概率.
解题的一般思路是:根据题意设出随机
变量→分析出随机变量服从二项分布→
确定参数n,p→写出二项分布的分布
列→将k值代入求解.
(2)二项分布的有关问题中,求解随机变
量涉及“至少”“至多”问题的取值概率,
实质是求在某一取值范围内的概率,一
般转化为几个互斥事件发生的概率和或
者利用对立事件求概率.
(3)若随机变量不服从二项分布,看能否
找出与之相关联的,并且服从二项分布
的另一个随机变量,进而求解.
2.超几何分布的特征
满足超几何分布模型的事件的总体都是
由较明显的两部分组成,如男生、女生;
正品、次品;优、劣等.判断一个随机变量
是否服从超几何分布,关键是看随机变
量是否满足超几何分布的特征:①不放
回抽样;②一个总体(共有 N 个)内含有
两种不同的事物A(有M 个),B(有N-
M 个),任取n个,其中恰有 X 个A.符
合以上特征即可断定随机变量服从超几
何分布.
[变式训练]
2.每年的12月4日为我国的“法制宣传日”.
天津市某高中团委在2021年12月4日开
展了以“学法、遵法、守法”为主题的学习活
动.已知该学校高一、高二、高三的学生人数
分别是480、360、360.为检查该学校组织学
生学习的效果.现采用分层随机抽样的方法
从该校全体学生中选取10名学生进行问卷
测试.具体要求:每名被选中的学生要从10
个有关法律、法规的问题中随机抽出4个问
题进行回答,所抽取的4个问题全部答对的
学生将给予表彰.
(1)求各个年级应选取的学生人数;
491
数学(BS)选择性必修第一册
(2)若从被选取的10名学生中任选3名学
生,求 这 3 名 学 生 分 别 来 自 三 个 年 级 的
概率;
(3)若被选取的10人中的某学生能答对10
道题中的7道题,记 X 表示该名学生答对
问题的道数.求随机变量 X 的分布列及数
学期望.
[考点三] 逻辑推理、数学运算———离散型随
机变量的均值与方差.
[例4] 某高校通过自主招生方式在A 市招
收一名优秀的高三毕业生,经过层层筛选,
甲、乙两名学生进入最后测试,该校设计了
一个测试方案:甲、乙两名学生各自从6个
问题中随机抽3个问题回答.已知这6个问
题中,学生甲能正确回答其中的4个问题,
而学生乙能正确回答每个问题的概率为2
3
,
甲、乙两名学生对每个问题的回答都是互不
影响的.
(1)求甲、乙两名学生共答对2个问题的
概率;
(2)请从期望和方差的角度分析,甲、乙两名
学生哪位被录取的可能性更大.
求离散型随机变量X 的均值与方差的步骤
1 理解X 的意义,写出X 的所有可能取值
2 求X 取每个值时的概率
3 写出X 的分布列
4 由均值的定义求EX
5 由方差的定义求DX
[变式训练]
3.每年9月第三个公休日是全国科普日.某校
为迎接2024年全国科普日,组织了科普知
识竞答活动,要求每位参赛选手从4道“生
态环保题”和2道“智慧生活题”中任选3道
作答(每道题被选中的概率相等),设随机变
量X 表示某选手所选道3题中“智慧生活
题”的个数.
(1)求该选手恰好选中一道“智慧生活题”的
概率;
(2)求随机变量X 的分布列及方差DX.
591
第六章 概 率
考点四 数学运算———正态分布及其应用
[例5] 某校在2021年的“某市重点中学数
学挑战赛”中有1000人参加考试,数学考
试的成绩ξ~N(90,σ
2)(σ>0,试卷满分150
分),统计结果显示数学考试成绩在70分到
110分之间的人数约为总人数的35
,则此次
数学 考 试 成 绩 高 于 110 分 的 学 生 约 有
人.
[例6] 某市高中男生身高统计调查数据显
示:全市100000名男生的身高服从正态分
布N(168,16).现从某学校高三年级男生中
随机抽取50名测量身高,测量发现被测学
生身高全部介于160cm和184cm之间,将
测量结 果 按 如 下 方 式 分 布 6 组:第 1 组
[160,164),第2组[164,168),,第6组
[180,184],如图7.5-10是按上述分组方
法得到的频率分布直方图.
(1)试估计该校高三年级男生的平均身高;
(2)求这50名男生身高在172cm 以上(含
172cm)的人数;
(3)在这50名身高在172cm 以上(含172
cm)的男生中任意抽取2人,将该2人身高
纳入全市排名(从高到低),能进入全市前
135名的人数记为ξ,求ξ的均值.
正态分布的概率求法
1.注意“3σ原则”的适用.记住正态总体在
三个区间内取值的概率.
2.注意数形结合.由于正态分布密度曲线
具有完美的对称性,体现了数形结合的
重要思想,因此运用对称性结合图象解
决某 一 区 间 内 的 概 率 问 题 成 为 热 点
问题.
[变式训练]
4.(1)为了了解某地区高三男生的身体发育状
况,抽查了该地区1000名年龄在17.5岁
至19岁的高三男生的体重情况,抽查结果
表明 他 们 的 体 重 X(kg)服 从 正 态 分 布
N(μ,2
2),且正态分布密度曲线如图所示.
若体重大于58.5kg小于等于62.5kg属于
正常情况,则这1000名男生中属于正常情
况的人数是 ( )
A.997 B.954 C.819 D.683
(2)某学校高三2500名学生第二次模拟考
试总成绩服从正态分布 N(500,502),请你
估计考生成绩X 在550~600分的人数.
691
数学(BS)选择性必修第一册