内容正文:
一、单选题
1.(2025·武汉期末)某人射击一次击中目标的概率是0.6,经过3次射击,此人至少有两次击中目标的概率为( )
A. B.
C. D.
A 解析:由题意可得,此人至少有两次击中目标的概率为C()2×(1-)+C()3=.
2.(2025·成都模拟)如图,我国古代珠算算具——算盘每个档(挂珠的杆)上有7颗算珠,用梁隔开,梁上面2颗叫上珠,下面5颗叫下珠.若从某一档的7颗算珠中任取3颗,记上珠的个数为X,则P(X≥1)=( )
A. B.
C. D.
A 解析:方法一 由题意可知,X的所有可能取值为0,1,2,则P(X≥1)=P(X=1)+P(X=2)=+=.
方法二 由题意可知,X的所有可能取值为0,1,2,则P(X≥1)=1-P(X=0)=1-=.
3.(2025·重庆模拟)随机变量ξ~ N(2,4),η~B(3,),则( )
A.D(ξ)=D(η) B.E(ξ)=E(η)
C.P(ξ≤2)= D.P(η=1)=
C 解析:对于A,B,E(ξ)=2,E(η)=3×=,故E(ξ)≠E(η),D(ξ)=4,D(η)=3××=,故D(ξ)≠D(η),故A,B错误;对于C,根据正态分布的对称性可得P(ξ≤2)=,故C正确;对于D,P(η=1)=C××()2=,故D错误.
4.(2025·青岛期中)从装有6个白球,2个红球的密闭容器中逐个不放回地摸取小球.若每取出1个红球得2分,每取出1个白球得1分.按照规则从容器中任意抽取2个球,所得分数的期望为( )
A. B.3
C. D.
A 解析:设得分为X,根据题意X可以取4,3,2,则P(X=4)==,P(X=3)===,P(X=2)==,则X的分布列为
X
4
3
2
P
所以得分期望为E(X)=4×+3×+2×=.
5.(2025·湖北联考)设随机变量X~B(n,p),当正整数n很大,p很小,np不大时,X的分布接近泊松分布,即P(X=i)≈(i∈N).现需100个正品元件,该元件的次品率为0.01,若要有95%及其以上的概率购得100个正品,则至少需购买的元件个数为(=0.367 879…)( )
A.100 B.101 C.102 D.103
D 解析:记随机变量X为购买a个元件中的次品数,由题意,此时可认为X服从泊松分布,则P(X≤a-100)≥0.95,记t=a-100,则≥0.95.由于t很小,故大致有≥0.95,分别代入t=0,1,2,3,左边依次约等于0.37,0.74,0.92,0.98,故t≥3,即a≥103.
二、多选题
6.(2025·重庆开学考试)在实际生产中,通常认为服从正态分布N(μ,σ2)的随机变量X只取[μ-3σ,μ+3σ]中的值,这在统计学中称为3σ原则,若X在[μ-3σ,μ+3σ]外,可以认为生产线是不正常的,已知P(μ-3σ≤X≤μ+3σ)≈0.997 3.某生产线上生产的零件长度X服从正态分布N(1,0.000 1)(单位:厘米),则( )
A.P(X=1)=
B.P(X<0.99)=P(X≥1.01)
C.若抽检的10个样本的长度均在[0.99,1.02]内,可以认为生产线正常
D.若抽检的10个样本中有一个零件的长度为0.95,应对生产线进行检修
BCD 解析:由题意可得μ=1,σ=0.01,对于A,因为正态分布求的是随机变量X在某一区域内的概率(在某一处的概率约为0),所以P(X=1)接近于0,或P(X≤1)=或P(X≥1)=,故A错误;对于B,因为X服从正态分布N(1,0.000 1),所以关于μ=1对称,所以P(X<0.99)=P(X≥2-0.99)=P(X≥1.01),故B正确;对于C,因为μ-3σ=0.97,μ+3σ=1.03,即零件长度在[0.97,1.03]内的是正常的,否则就不是正常零件,故C正确;对于D,由C的分析,可知0.95∉[0.97,1.03],所以需要对生产线进行检修,所以D正确.
7.(2025·重庆模拟)已知某地区十二月份的昼夜温差X~N(μ,σ2),P(X≥8)=,该地区某班级十二月份感冒的学生有10人,其中有6位男生,4位女生,则下列结论正确的是( )
A.E(X)=8
B.若P(7<X<8)=,则P(X>9)=
C.从这10人中随机抽取2人,其中至少抽到一位女生的概率为
D.从这10人中随机抽取2人,其中女生人数ξ的期望为
ABD 解析:对于A,因为X~N(μ,σ2),P(X≥8)=,所以E(X)=μ=8,故A正确;对于B,∵P(7<X<8)=,∴P(X>9)=×(1-2×)=,故B正确;对于C,P=1-=1-=,故C错误;对于D,ξ服从超几何分布,其中N=10,M=4,n=2,所以E(ξ)===,故D正确.
三、填空题
8.在工业生产中轴承的直径服从N(3.0,0.002 5),购买者要求直径为3.0±ε,不在这个范围的将被拒绝,要使拒绝的概率控制在4.55%之内,则ε至少为________.(若X~N(μ,σ2),则P(|X-μ|<2σ)=0.954 5)
答案:0.1 解析:若X~N(μ,σ2),则P(|X-μ|<2σ)=0.954 5.因为工业生产中轴承的直径服从N(3.0,0.002 5),所以μ=3.0,σ2=0.002 5,则σ=0.05,由P(|X-3.0|<0.1)=0.954 5,得P(|X-3.0|≥0.1)=1-0.954 5=0.045 5,则要使拒绝的概率控制在4.55%之内,则ε至少为0.1.
9.一袋中有除颜色不同,其他都相同的2个白球,2个黄球,1个红球,从中任意取出3个球,有黄球的概率是________,若ξ表示取到黄球的个数,则E(ξ)=________.
答案: 解析:从中任意取出3个球,样本点总数n=C=10,其中有黄球包含的样本点个数m=CC+CC=9,所以有黄球的概率是P==.ξ表示取到黄球的个数,则ξ的所有可能取值为0,1,2,P(ξ=0)==,P(ξ=1)==,P(ξ=2)==,所以E(ξ)=0×+1×+2×=.
四、解答题
10.为普及空间站相关知识,某部门组织了空间站模拟编程闯关活动,它是由太空发射、自定义漫游、全尺寸太阳能、空间运输等10个相互独立的程序题目组成.规则是:编写程序能够正常运行即为程序正确.每位参赛者从10个不同的题目中随机选择3个进行编程,全部结束后提交评委测试,若其中2个及以上程序正确即为闯关成功.现已知10个程序中,甲只能正确完成其中6个,乙正确完成每个程序的概率均为,每位选手每次编程都互不影响.
(1)求乙闯关成功的概率;
(2)求甲编写程序正确的个数X的分布列和均值,并判断甲和乙谁闯关成功的可能性更大.
解:(1)乙正确完成2个程序或者3个程序则闯关成功,记乙闯关成功为事件A,
则P(A)=C()2×+()3=.
(2)由题意知,随机变量X的所有可能取值为0,1,2,3,
P(X=0)==,P(X=1)==,
P(X=2)==,P(X=3)==,
故X的分布列为
X
0
1
2
3
P
所以E(X)=0×+1×+2×+3×=.
所以甲闯关成功的概率为+=.
因为<,所以甲闯关成功的可能性更大.
11.(2025·长沙模拟)李明上学有时坐公交车,有时骑自行车.他各记录了50次坐公交车和骑自行车所花的时间,通过统计相关数据后,发现坐公交车用时X和骑自行车用时Y都近似服从正态分布.绘制了概率分布密度曲线,如图所示,则下列哪种情况下,应选择骑自行车( )
A.有26 min可用 B.有30 min可用
C.有34 min可用 D.有38 min可用
D 解析:由题意,应选择在给定时间内不迟到的概率大的交通工具.根据X和Y的分布密度曲线图可知,
P(X≤26)>P(Y≤26),P(X≤30)>P(Y≤30),P(X≤34)>P(Y≤34),P(X≤38)<P(Y≤38),所以如果有38 min可用,那么骑自行车不迟到的概率大,应选择骑自行车.
12.(2025·长沙模拟)若X~B(100,),则当k=0,1,2,…,100时( )
A.P(X=k)≤P(X=50)
B.P(X=k)≤P(X=32)
C.P(X=k)≤P(X=33)
D.P(X=k)≤P(X=49)
C 解析:由题意得即化简得≤k≤.又k为整数,可得k=33,所以P(X=k)≤P(X=33).
13.(2025·泉州模拟)中心极限定理是概率论中的一个重要结论.根据该定理,若随机变量ξ~B(n,p),则当np>5且n(1-p)≥5时,ξ可以由服从正态分布的随机变量η近似替代,且ξ的期望与方差分别与η的均值与方差近似相等.现投掷一枚质地均匀分布的骰子2 500次,利用正态分布估算骰子向上的点数为偶数的次数少于1 300的概率为( )
附:若η~N(μ,σ2),则P(μ-σ<η<μ+σ)≈0.682 7,P(μ-2σ<η<μ+2σ)≈0.954 5 ,P(μ-3σ<η<μ+3σ)≈0.997 3.
A.0.002 7 B.0.5
C.0.841 4 D.0.977 3
D 解析:骰子向上的点数为偶数的概率p=,故ξ~B(2 500,),显然np=n(1-p)=2 500×>5,其中np=1 250,np(1-p)=625,故η~N(1 250,252),则μ+2σ=1 250+50=1 300.由正态分布的对称性可知,估算骰子向上的点数为偶数的次数少于1 300的概率为0.5+×0.954 5≈0.977 3.
14.(2025·重庆模拟)某校机器人社团为了解市民对历年“数博会”科技成果的关注情况,在市内随机抽取了1 000名市民进行问卷调查,问卷调查的成绩ξ近似服从正态分布N(77,σ2),且P(77≤ξ≤80)=0.3.
(1)估计抽取市民中问卷成绩在80分以上的市民人数;
(2)若本次问卷调查得分超过80分,则认为该市民对“数博会”的关注度较高,现从市内随机抽取3名市民,记对“数博会”关注度较高的市民人数为随机变量X,求X的分布列和数学期望.
解:(1)由问卷调查的成绩ξ近似服从正态分布N(77,σ2),且P(77≤ξ≤80)=0.3,
则P(ξ>80)=P(ξ≥77)-P(77≤ξ≤80)=0.5-0.3=0.2,于是1 000×0.2=200,
所以抽取市民中问卷成绩在80分以上的市民人数约为200.
(2)由(1)知,对“数博会”的关注度较高事件的概率为p=,
X的可能取值为0,1,2,3,X~B(3,),
则P(X=0)=C()0(1-)3=,P(X=1)=C()1(1-)2=,
P(X=2)=C()2(1-)1=,P(X=3)=C()3·(1-)0=,
所以X的分布列为
X
0
1
2
3
P
X的数学期望为E(X)=3×=.
15.(2025·济南模拟)为了切实加强学校体育工作,促进学生积极参加体育锻炼,养成良好的锻炼习惯,某高中学校计划优化课程,增加学生体育锻炼时间,提高体质健康水平.某体质监测中心抽取了该校10名学生进行体质测试,得到如下表格.
序号i
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
成绩xi(分)
38
41
44
51
54
56
58
64
74
80
记这10名学生体质测试成绩的平均分与方差分别为,s2,经计算(xi-)2=1 690,=33 050.
(1)求;
(2)规定体质测试成绩低于50分为不合格,从这10名学生中任取3名,记体质测试成绩不合格的人数为X,求X的分布列;
(3)经统计,高中生体质测试成绩近似服从正态分布N(μ,σ2),用,s2的值分别作为μ,σ2的近似值.若监测中心计划从全市抽查10 000名高中生进行体质测试,记这10 000名高中生的体质测试成绩恰好落在区间[30,82]的人数为Y,求Y的数学期望E(Y).
附:若ξ~N(μ,σ2),则P(μ-σ≤ξ≤μ+σ)≈0.682 7,P(μ-2σ≤ξ≤μ+2σ)≈0.954 5,P(μ-3σ≤ξ≤μ+3σ)≈0.997 3.
解:(1)=×(38+41+44+51+54+56+58+64+74+80)=56.
(2)因为体质测试不合格的学生有3名,
所以X的可能取值为0,1,2,3.
因为P(X=0)==,P(X=1)==,
P(X=2)==,P(X=3)==.
所以X的分布列为
X
0
1
2
3
P
(3)因为=56,s2=(xi-)2=×1 690=169,所以μ=56,σ=13.
因为P(30≤X≤82)=P(μ-2σ≤ξ≤μ+2σ)≈0.954 5,
所以学生的体质测试成绩恰好落在区间[30,82]的概率约为0.954 5,故Y~B(10 000,0.954 5),
所以E(Y)=10 000×0.954 5=9 545.
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