二项分布、超几何分布 专项训练-2026届高三数学一轮复习

二项分布、超几何分布专项训练 二项分布、超几何分布专项训练 考点目录 二项分布 超几何分布 考点一 二项分布 例1．（25-26高二上·黑龙江绥化·期中）如图，一个质点在随机外力的作用下，从原点出发，每隔1秒等可能地向左或向右移动1个单位.设移动秒后质点所在位置对应的实数为随机变量，则（    ） A． B． C． D．2 例2．（25-26高三上·河南信阳·月考）随机变量，则（    ） A． B． C． D． 例3．（25-26高三上·广东湛江·月考）某批零件的尺寸服从正态分布，且满足，零件的尺寸与8的误差不超过2即合格，从这批产品中抽取件，若要保证抽取的合格零件不少于2件的概率不低于0.8，则的最小值为 . 例4．（25-26高三上·广东东莞·月考）某大型企业准备把某一型号的零件交给甲工厂或乙工厂生产.经过调研和试生产，质检人员抽样发现：甲工厂试生产的一批零件的合格品率为94%；乙工厂试生产的另一批零件的合格品率为98%；若将这两批零件混合放在一起，则合格品率为97%.从混合放在一起的零件中随机抽取3个，用频率估计概率，记这3个零件中来自甲工厂的个数为X，则X的数学期望为 . 例5．（25-26高三上·吉林长春·月考）某中学招聘教师分笔试和面试两个环节，主考官要求应聘者从笔试备选题和面试备选题中分别随机抽取各10道题，并独立完成所抽取的20道题，每道题答对得10分，答错扣1分.甲答对笔试每道题的概率为，答对面试每道题的概率为，且每道题答对与否互不影响.则甲得 分的概率最大. 例6．（25-26高三上·广西南宁·月考）某种比赛采用“局胜”制（即累计先赢局者获得本场比赛胜利）．在该比赛中，选手甲对阵选手乙，假设每一局比赛甲获胜的概率为，乙获胜的概率为（每局比赛结果相互独立，不受之前战局影响，且无平局）． (1)当时，若，结束比赛时，比赛的局数为，求的分布列与数学期望； (2)如果选择以下方案中的一种： 方案一：若采用“5局3胜”制，甲累计先赢3局比赛结束的概率为． 方案二：设甲乙赛满5局比赛，甲至少赢3局比赛的概率为． 比较和的大小； (3)记“局胜”制比赛中甲获得最终胜利的概率为，记“局胜”制比赛中，甲在第一局输的条件下甲获得最终胜利的概率为，证明：． 例7．（25-26高三上·海南海口·月考）甲、乙两位学生进行答题比赛，每局只有1道题目，比赛时甲、乙同时回答这一个问题，若一人答对且另一人答错，则答对者获得10分，答错者得分；若两人都答对或都答错，则两人均得0分．根据以往答题经验，每道题甲答对的概率为，乙答对的概率为，且甲、乙答对与否互不影响，每次答题的结果也互不影响． (1)求在一局比赛中，甲得10分的概率； (2)设这次比赛共有4局，设为甲得0分的次数，求的分布列和数学期望； (3)设这次比赛共有3局，若比赛结束时，累计得分为正者最终获胜，求甲最终获胜的概率． 例8．（25-26高三上·重庆北碚·月考）赌博是一种违法行为，"十赌九输"在现代科技的加持下几乎是必然的事情. 近年来警方在各类赌博案件中发现了"密码骰子"、"定点骰子"、"可控骰子"等多种作弊骰子， 庄家可以操控骰子点数牟取非法利益. "反赌宣传日"活动中，小明、小宇参与游戏研究一个高科技作弊骰子的特质， 该骰子可以设置某一点数(下称 "作弊点数")的概率更高， 其余五个点数的概率相同. 记 "作弊点数"的概率为常数，点数 "1""2""3"为小点数，点数 "4""5""6"为大点数. (1)游戏一:两人将"作弊点数"设置为"6"，每局游戏中抛掷一次骰子，如果为大点数则小明胜，否则小宇胜. 记3局游戏中小明获胜的次数为随机变量，若，求的分布列与期望; (2)游戏二:每局游戏中，由小明设置"作弊点数"，随后抛掷两次骰子，如果两次均为大点数或均为小点数则小明胜，否则小宇胜. 试证明: 无论设置哪个"作弊点数"，小明获胜的概率均为定值，且大于小宇获胜的概率. 变式1．（25-26高三上·四川绵阳·月考）某市政道路两旁需要进行绿化，计划从甲，乙，丙三种树木中选择一种进行栽种，通过民意调查显示，赞成栽种乙树木的概率为，若从该地市民中随机选取4人进行访谈，则至少有3人建议栽种乙树木的概率为（   ） A． B． C． D． 变式2．（25-26高三上·上海·月考）一只小虫从数轴上的原点出发爬行，若一次爬行过程中，小虫等概率地向前或向后爬行1个单位，设爬行次后小虫所在位置对应的数为随机变量，则下列说法错误的是（   ） A． B． C． D． 变式3．（2025·广东清远·一模）甲､乙两人进行象棋比赛，每局胜者得1分，负者得0分．设每局甲胜的概率为，乙胜的概率为，且各局胜负相互独立，五局比赛结束后甲比乙至少多得2分的概率为 ．（结果用数字作答） 变式4．（24-25高二下·福建泉州·期末）如图所示，已知一质点在外力的作用下，从原点出发，每次向左移动的概率为，向右移动的概率为．若该质点每次移动一个单位长度，设经过5次移动后，该质点位于的位置，则 ．    变式5．（25-26高三上·福建厦门·月考）某一地区某种疾病的患病率为，患者对一种试验反应是阳性的概率为0.9，正常人对这种试验反应是阳性的概率为0.1.该地区现有3人的试验反应均是阳性，则这3人中恰有1人患该疾病的概率是 . 变式6．（25-26高二上·辽宁·期末）某企业对生产设备进行优化升级，升级后的设备控制系统由个相同的元件组成，每个元件正常工作的概率均为，各元件之间相互独立.当控制系统有不少于个元件正常工作时，设备正常运行，否则设备停止运行，记设备正常运行的概率为（例如：表示控制系统由3个元件组成时设备正常运行的概率，表示控制系统由5个元件组成时设备正常运行的概率）. (1)若，当时，求控制系统中正常工作的元件个数的分布列和数学期望，并求； (2)已知设备升级前，单位时间的产量为件，每件产品的利润为元，设备升级后，在正常运行状态下，单位时间的产量是原来的4倍，且出现了高端产品，每件产品成为高端产品的概率为，每件高端产品的利润是2元.记设备升级后单位时间内的利润为（单位：元）. （i）请用表示； （ii）设备升级后，已知该企业现有控制系统中有5个元件，若增加2个元件，则单位时间内的利润是否提高. 变式7．（25-26高三上·云南昆明·期中）幽门螺杆菌是感染率较高的细菌之一，每年新发现的胃癌患者有近一半与幽门螺杆菌的感染有关，而日常生活中共用餐具是幽门螺杆菌的一种主要传播途径，所以“使用公筷、文明用餐”对减少疾病传播有积极作用.为调查某地幽门螺杆菌的感染情况，现从当地一家医院随机抽取了1000份体检报告，发现共有600份报告显示感染了幽门螺杆菌.以该医院体检报告样本数据估计当地的幽门螺杆菌的感染情况. (1)当地一社区约有居民10250人，估计该社区感染幽门螺杆菌的人数； (2)从当地随机抽取3人，求这3人中感染幽门螺杆菌的人数的分布列和数学期望. 变式8．（25-26高三上·云南玉溪·期中）玉溪青花瓷起源于元末明初，与江西景德镇、浙江江山并称“中国三大青花瓷产地”．其采用玉溪本地特有的红土和天然釉矿为原料烧制而成，工艺难度大，成功率低．假设青花瓷烧制开窑后经检验分为成品和废品两类，现有青花瓷6个，其中3个由工匠甲烧制，3个由工匠乙烧制，甲、乙两人烧制青花瓷的成品率分别为，． (1)求甲烧制的3个青花瓷中至多有2个成品的概率； (2)设乙烧制的这3个青花瓷中成品的个数为，求的分布列及期望． 考点二 超几何分布 例1．（24-25高三上·江苏泰州·月考）口袋中有2个黑球，2个红球和1个白球，这些球除颜色外完全相同.任取两球，用随机变量X表示取到的黑球数，则的值为（    ） A． B． C． D． 例2．（24-25高三上·重庆北碚·月考）从装有3个红球和4个白球的袋子中不放回地随机取出3个球，若取出的球中有红球，则取出的球全是红球的概率为（    ） A． B． C． D． 例3．（24-25高三上·浙江杭州·月考）在高考志愿模拟填报实验中，共有9个专业可供学生甲填报，其中学生甲感兴趣的专业有3个．若在实验中，学生甲随机选择3个专业进行填报，则填报的专业中至少有1个是学生甲感兴趣的概率为 ． 例4．（2025·河北唐山·模拟预测）为庆祝第19届亚运会在我国杭州举行，杭州某中学举办了一次“亚运知识知多少”的知识竞赛.参赛选手从7道题（4道多选题，3道单选题）中随机抽题进行作答，若某选手先随机抽取2道题，再随机抽取1道题，则最后抽取到的题为多选题的概率为 . 例5．（2025·天津河西·模拟预测）某校高三1班第一小组有男生4人，女生2人，为提高中学生对劳动教育重要性的认识，现需从中抽取2人参加学校开展的劳动技能学习，恰有一名女生参加劳动学习的概率则为 ；在至少有一名女生参加劳动学习的条件下，恰有一名女生参加劳动学习的概率 ． 例6．（24-25高二下·广东广州·月考）某企业使用新技术对某款芯片进行试生产，该厂家生产了两批同种规格的芯片，第一批占，次品率为；第二批占，次品率为．为确保质量，现在将两批芯片混合，工作人员从中抽样检查． (1)从混合的芯片中任取1个，求这个芯片是合格品的概率； (2)若在两批产品混合前采取分层抽样方法抽取一个样本容量为10的样本，再从样本中抽取3个芯片，求这3个芯片含第二批芯片数的分布列和数学期望． 例7．（24-25高三上·陕西安康·开学考试）某农场收获的苹果按三个苹果等级进行装箱，已知苹果的箱数非常多，且三个等级苹果的箱数之比为6∶3∶1 (1)现从这批苹果中随机选出3箱，若选到任何一箱苹果是等可能的，求至少选到2箱A级苹果的概率； (2)若用分层随机抽样的方法从该农场收获的A，B，C三个等级苹果中选取10箱苹果，假设某游客要从这10箱苹果中随机购买3箱，记购买的A级苹果有X箱，求X的分布列与数学期望． 例8．（2025·江西南昌·模拟预测）南昌二中一直有个优秀的传统“毕业学习经验分享会”：每届高考结束后，各班推荐优秀学生代表与下一届学生进行学习经验分享.2024届高三年级班号依次为0，1，2，…，27，高三0班推荐2名男生和2名女生，其余各班均推荐1名男生和1名女生参加分享会；第一场分享会的4名学生嘉宾是从高三0班的优秀学生代表中选出的2名和高三1班的2名优秀学生代表共同形成，第二场分享会的4名学生嘉宾是从上一场4名嘉宾中选出的2名和高三2班的2名优秀学生代表共同形成，…，按照这样的方式，依次进行到第二十七场分享会. (1)求在第一场分享会学生嘉宾中有2名男生的概率； (2)求在第二场分享会学生嘉宾中有2名男生的概率； (3)记在第二十七场分享会学生嘉宾中男生人数为，求的分布列和期望. 变式1．（24-25高三上·山东青岛·月考）从装有个白球，个红球的密闭容器中逐个不放回地摸取小球. 若每取出个红球得分，每取出个白球得分. 按照规则从容器中任意抽取个球，所得分数的期望为（    ） A． B． C． D． 变式2．（24-25高三上·河南信阳·月考）某学习小组共12人，其中有5名是“三好学生”，现从该小组中任选5人参加竞赛，用ξ表示这5人中“三好学生”的人数，则下列概率中等于的是（    ） A． B． C． D． 变式3．（24-25高二下·江苏南京·期末）某工厂生产车间有日生产件数为95件的“生产标兵”3人，有日生产件数为55件的“新手”2人，从这5人中任意抽取2人，则2人的日生产件数之和为150件的概率为 ． 变式4．（24-25高三上·上海浦东·月考）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 ． 变式5．（24-25高三上·黑龙江·期末）冰雹猜想又称考拉兹猜想、角谷猜想、猜想等，其描述为：任一正整数x，如果是奇数就乘以3再加1，如果是偶数就除以2，反复计算，最终都将会得到数字1．例如：给出正整数6，则进行这种反复运算的过程为，即按照这种运算规律进行8次运算后得到1．若从正整数3，11，12，13，14中任取2个数按照上述运算规律进行运算，则运算次数均被4整除余1的概率为 ． 变式6．（25-26高二上·江西·期末）袋中装有12个大小相同的球，其中红球2个，黄球3个，白球7个，从中随机取出3个球 (1)求取出的3个球中有2个白球的概率； (2)设X表示取到的红球个数，求X的分布列与数学期望. 变式7．（25-26高二上·黑龙江绥化·期中）某市今年举办的创业大赛吸引了众多优质项目参与，经评审某领域有8个项目进入最终角逐，其中科技类项目5个，文创类项目3个.从上述8个项目中随机抽取2个进行路演展示. (1)求抽出的两个项目中至少有一个是文创类项目的概率； (2)记路演展示项目中抽中的科技类项目的个数为，求的分布列. 变式8．（25-26高三上·重庆·期中）甲、乙两工厂共同生产一种零件， 经过抽样调查， 质检人员发现: 甲工厂生产的一批零件的合格品率为 85%；乙工厂生产的另一批零件的合格品率为 95%；若将这两批零件混合放在一起，则合格品率为 89%. (1)设甲工厂生产的这批零件有 件，乙工厂生产的这批零件有 件. 求证: ； (2)按照分层随机抽样的方法从两个工厂生产的零件中随机抽取 5 个，再从这 5 个零件中抽取 3 个，记这 3 个零件中来自乙工厂的个数为 ，求 的分布列和数学期望. 2 学科网（北京）股份有限公司 $二项分布、超几何分布专项训练 二项分布、超几何分布专项训练 考点目录 二项分布 超几何分布 考点一 二项分布 例1．（25-26高二上·黑龙江绥化·期中）如图，一个质点在随机外力的作用下，从原点出发，每隔1秒等可能地向左或向右移动1个单位.设移动秒后质点所在位置对应的实数为随机变量，则（    ） A． B． C． D．2 【答案】A 【分析】记质点向右移动的次数为，据题意可得，服从二项分布.分别求得和时对应的的值，由此求得和，从而求得. 【详解】由题意知，质点向左或向右移动1个单位的概率均为，设质点向右移动的次数为，则， 若，则移动6次后质点一共向左移动3次，向右移动3次，所以； 若，则移动6次后质点一共向右移动4次，向左移动2次，所以. 故. 故选：A. 例2．（25-26高三上·河南信阳·月考）随机变量，则（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】因，则，，1，2，3. . 故选：A. 例3．（25-26高三上·广东湛江·月考）某批零件的尺寸服从正态分布，且满足，零件的尺寸与8的误差不超过2即合格，从这批产品中抽取件，若要保证抽取的合格零件不少于2件的概率不低于0.8，则的最小值为 . 【答案】4 【详解】因服从正态分布，且，则，即每个零件合格的概率为， 合格零件不少于2件的对立事件是合格零件件数为0或1，合格零件件数为0或1的概率为， 依题意，，即， 令，则有，即单调递减， 而，因此不等式的解集为， 所以的最小值为4. 故答案为：4 例4．（25-26高三上·广东东莞·月考）某大型企业准备把某一型号的零件交给甲工厂或乙工厂生产.经过调研和试生产，质检人员抽样发现：甲工厂试生产的一批零件的合格品率为94%；乙工厂试生产的另一批零件的合格品率为98%；若将这两批零件混合放在一起，则合格品率为97%.从混合放在一起的零件中随机抽取3个，用频率估计概率，记这3个零件中来自甲工厂的个数为X，则X的数学期望为 . 【答案】/0.75 【详解】设甲工厂试生产的这批零件数为，乙工厂试生产的这批零件数为， 设事件为抽取出来混放在一起的零件来自甲工厂， 事件为抽取出来混放在一起的零件来自乙工厂， 事件为混放在一起的某一个零件为合格品， 则， 其中，解得， 所以，则，所以. 故答案为： 例5．（25-26高三上·吉林长春·月考）某中学招聘教师分笔试和面试两个环节，主考官要求应聘者从笔试备选题和面试备选题中分别随机抽取各10道题，并独立完成所抽取的20道题，每道题答对得10分，答错扣1分.甲答对笔试每道题的概率为，答对面试每道题的概率为，且每道题答对与否互不影响.则甲得 分的概率最大. 【答案】112 【详解】设应聘者答对笔试和面试备选题分别道的概率最大， 易知， 所以，即， 易知时，最大， 所以得分的概率最大. 故答案为：112 例6．（25-26高三上·广西南宁·月考）某种比赛采用“局胜”制（即累计先赢局者获得本场比赛胜利）．在该比赛中，选手甲对阵选手乙，假设每一局比赛甲获胜的概率为，乙获胜的概率为（每局比赛结果相互独立，不受之前战局影响，且无平局）． (1)当时，若，结束比赛时，比赛的局数为，求的分布列与数学期望； (2)如果选择以下方案中的一种： 方案一：若采用“5局3胜”制，甲累计先赢3局比赛结束的概率为． 方案二：设甲乙赛满5局比赛，甲至少赢3局比赛的概率为． 比较和的大小； (3)记“局胜”制比赛中甲获得最终胜利的概率为，记“局胜”制比赛中，甲在第一局输的条件下甲获得最终胜利的概率为，证明：． 【答案】(1)分布列见解析， (2) (3)证明见解析 【详解】（1）由题意，，，即采用3局2胜制，所有可能值为2，3， 则. 则的分布列如下， 2 3 所以. （2）由题意，采用“5局3胜”制，甲只要取得3局比赛的胜利，比赛结束且甲获胜， 则； 在甲乙比赛满5局，甲至少取得3局比赛胜利， 设甲赢的局数为，那么服从二项分布，即， 则， 所以. （3）设甲乙进行局比赛，甲赢的局数为，则， “局胜”制游戏中，甲第一局输的条件下，甲要获得最终胜利可拆解为： 若第2局甲输，则后续最多局比赛，甲至少胜局， 若第2局甲胜，则后续最多局比赛，甲至少胜局， 由全概率公式得 ， 故. 例7．（25-26高三上·海南海口·月考）甲、乙两位学生进行答题比赛，每局只有1道题目，比赛时甲、乙同时回答这一个问题，若一人答对且另一人答错，则答对者获得10分，答错者得分；若两人都答对或都答错，则两人均得0分．根据以往答题经验，每道题甲答对的概率为，乙答对的概率为，且甲、乙答对与否互不影响，每次答题的结果也互不影响． (1)求在一局比赛中，甲得10分的概率； (2)设这次比赛共有4局，设为甲得0分的次数，求的分布列和数学期望； (3)设这次比赛共有3局，若比赛结束时，累计得分为正者最终获胜，求甲最终获胜的概率． 【答案】(1) (2)分布列见解析，2 (3) 【详解】（1）设表示在一局比赛中甲得分，则“”表示甲答对且乙答错的情况， 根据独立事件概率乘法公式，可得； （2）包含两种情况：甲、乙都答对或甲、乙都答错， 甲、乙都答对的概率为， 甲、乙都答错的概率为， 根据互斥事件的概率加法公式，可得， 因为每局比赛甲得分的概率为，且每次答题的结果互不影响，所以. 则， ， ， ， ， 则的分布列为： 0 1 2 3 4 则的数学期望； （3）甲最终获胜有以下四种情况： ① 三局都得10分，其概率为， ② 两局得10分，一局得分，其概率为， ③ 两局得10分，一局得分，其概率为， ④ 一局得10分，两局得分，其概率为， 综上可得，甲最终获胜的概率为. 例8．（25-26高三上·重庆北碚·月考）赌博是一种违法行为，"十赌九输"在现代科技的加持下几乎是必然的事情. 近年来警方在各类赌博案件中发现了"密码骰子"、"定点骰子"、"可控骰子"等多种作弊骰子， 庄家可以操控骰子点数牟取非法利益. "反赌宣传日"活动中，小明、小宇参与游戏研究一个高科技作弊骰子的特质， 该骰子可以设置某一点数(下称 "作弊点数")的概率更高， 其余五个点数的概率相同. 记 "作弊点数"的概率为常数，点数 "1""2""3"为小点数，点数 "4""5""6"为大点数. (1)游戏一:两人将"作弊点数"设置为"6"，每局游戏中抛掷一次骰子，如果为大点数则小明胜，否则小宇胜. 记3局游戏中小明获胜的次数为随机变量，若，求的分布列与期望; (2)游戏二:每局游戏中，由小明设置"作弊点数"，随后抛掷两次骰子，如果两次均为大点数或均为小点数则小明胜，否则小宇胜. 试证明: 无论设置哪个"作弊点数"，小明获胜的概率均为定值，且大于小宇获胜的概率. 【答案】(1)分布列见解析； (2)证明见解析 【详解】（1）记“抛掷一次骰子，出现点数为”为事件，其中， 则，， 则小明胜的概率为，小宇胜的概率为， 的取值有， ， ， ， ， 所以的分布列为： ， 所以的期望为. （2）假设小明设置的为大点数中的任意一个，记“每次抛掷出现大点数”为事件，则“每次抛掷出现小点数”为事件， 则，， 则小明获胜的概率； 假设小明设置的为小点数中的任意一个，记“每次抛掷出现大点数”为事件，则“每次抛掷出现小点数”为事件， 则，， 则小明获胜的概率， 所以无论设置哪个"作弊点数"，小明获胜的概率均为定值. 又， 因为，则，即小明获胜的概率大于， 所以小明获胜的概率大于小宇获胜的概率. 变式1．（25-26高三上·四川绵阳·月考）某市政道路两旁需要进行绿化，计划从甲，乙，丙三种树木中选择一种进行栽种，通过民意调查显示，赞成栽种乙树木的概率为，若从该地市民中随机选取4人进行访谈，则至少有3人建议栽种乙树木的概率为（   ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】赞成栽种乙树木的人数设为X，则. 根据二项分布概率公式知道至少有3人建议栽种乙树木的概率为. 故选：D. 变式2．（25-26高三上·上海·月考）一只小虫从数轴上的原点出发爬行，若一次爬行过程中，小虫等概率地向前或向后爬行1个单位，设爬行次后小虫所在位置对应的数为随机变量，则下列说法错误的是（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由题意可知，爬行次后小虫所在位置对应的数为随机变量，且小虫向前或向后爬行1个单位的概率均为， 所以设爬行后小虫一共向前爬行次，则向后爬行， 所以， 所以， 对于AB，的分布列为 … … … … 所以，所以A正确， 因为 ， 所以 ，所以B正确， 对于C，因为， 所以，所以，所以C错误， 对于D，因为， 所以， 所以，所以D正确， 故选：C 变式3．（2025·广东清远·一模）甲､乙两人进行象棋比赛，每局胜者得1分，负者得0分．设每局甲胜的概率为，乙胜的概率为，且各局胜负相互独立，五局比赛结束后甲比乙至少多得2分的概率为 ．（结果用数字作答） 【答案】 【详解】事件：甲胜5局，得5分，乙得0分，则， 事件：甲胜4局，负1局，得4分，乙得1分，则， 所以五局比赛结束后甲比乙至少多得2分的概率为 故答案为： 变式4．（24-25高二下·福建泉州·期末）如图所示，已知一质点在外力的作用下，从原点出发，每次向左移动的概率为，向右移动的概率为．若该质点每次移动一个单位长度，设经过5次移动后，该质点位于的位置，则 ．    【答案】 【详解】设该质点向右移动的次数为，则，， 若，则满足条件的的值为，对应的取值分别为. 所以 . 故答案为：. 变式5．（25-26高三上·福建厦门·月考）某一地区某种疾病的患病率为，患者对一种试验反应是阳性的概率为0.9，正常人对这种试验反应是阳性的概率为0.1.该地区现有3人的试验反应均是阳性，则这3人中恰有1人患该疾病的概率是 . 【答案】/ 【详解】设事件表示抽查的人是患这种疾病的，事件表示试验反应是阳性，则事件表示抽查的人是不患这种疾病的，事件表示试验反应是阴性， 所以， 有1人的试验反应均是阳性，则这1人患该疾病为事件， 则， 现有3人的试验反应均是阳性，则这3人中患该疾病的人数为随机变量，则随机变量服从二项分布，， 当时，. 故答案为：. 变式6．（25-26高二上·辽宁·期末）某企业对生产设备进行优化升级，升级后的设备控制系统由个相同的元件组成，每个元件正常工作的概率均为，各元件之间相互独立.当控制系统有不少于个元件正常工作时，设备正常运行，否则设备停止运行，记设备正常运行的概率为（例如：表示控制系统由3个元件组成时设备正常运行的概率，表示控制系统由5个元件组成时设备正常运行的概率）. (1)若，当时，求控制系统中正常工作的元件个数的分布列和数学期望，并求； (2)已知设备升级前，单位时间的产量为件，每件产品的利润为元，设备升级后，在正常运行状态下，单位时间的产量是原来的4倍，且出现了高端产品，每件产品成为高端产品的概率为，每件高端产品的利润是2元.记设备升级后单位时间内的利润为（单位：元）. （i）请用表示； （ii）设备升级后，已知该企业现有控制系统中有5个元件，若增加2个元件，则单位时间内的利润是否提高. 【答案】(1)分布列见解析，， (2)（i）；（ii）若，增加2个元件后利润提高； 若时，增加2个元件后利润没有提高. 【详解】（1）因为，所以控制系统中正常工作的元件个数的可能取值为， 因为每个元件的工作相互独立，且正常工作的概率均为，所以， 所以， ， ， ， 所以控制系统中正常工作的元件个数的分布列为 0 1 2 3 控制系统中正常工作的元件个数的数学期望为， （2）（i）升级改造后单位时间内产量的分布列为 产量 0 设备运行概率 所以升级改造后单位时间内产量的期望为， 所以 产品类型 高端产品 一般产品 产量（单位：件） 利润（单位：元） 2 1 设备升级后单位时间内的利润为，即. （ii）若增加2个元件，则第一类：原系统中至少有4个元件正常工作，其概率为； 第二类：原系统中恰好有3个元件正常工作，新增2个元件中至少有1个正常工作， 其概率为； 第三类：原系统中恰好有2个元件正常工作，新增2个元件全部正常工作， 其概率为. 所以 ， 则， 所以当时，，即增加2个元件设备正常工作的概率变大； 当时，，即增加2个元件设备正常工作的概率没有变大. 又因为， 所以当时，增加2个元件后利润提高；当时，增加2个元件后利润没有提高. 变式7．（25-26高三上·云南昆明·期中）幽门螺杆菌是感染率较高的细菌之一，每年新发现的胃癌患者有近一半与幽门螺杆菌的感染有关，而日常生活中共用餐具是幽门螺杆菌的一种主要传播途径，所以“使用公筷、文明用餐”对减少疾病传播有积极作用.为调查某地幽门螺杆菌的感染情况，现从当地一家医院随机抽取了1000份体检报告，发现共有600份报告显示感染了幽门螺杆菌.以该医院体检报告样本数据估计当地的幽门螺杆菌的感染情况. (1)当地一社区约有居民10250人，估计该社区感染幽门螺杆菌的人数； (2)从当地随机抽取3人，求这3人中感染幽门螺杆菌的人数的分布列和数学期望. 【答案】(1) (2)答案见解析 【详解】（1）由于当地一家医院随机抽取了1000份体检报告，发现共有600份报告显示感染了幽门螺杆菌， 所以该医院体检报告样本数据估计当地的幽门螺杆菌的感染的频率为， 所以一社区约有居民10250人，估计该社区感染幽门螺杆菌的人数为：； （2）因为这3人中感染幽门螺杆菌的人数为，幽门螺杆菌的感染概率为， ， 因为的可能取值为， ， ， ， ， 的分布列为： X 0 1 2 3 P 的期望． 变式8．（25-26高三上·云南玉溪·期中）玉溪青花瓷起源于元末明初，与江西景德镇、浙江江山并称“中国三大青花瓷产地”．其采用玉溪本地特有的红土和天然釉矿为原料烧制而成，工艺难度大，成功率低．假设青花瓷烧制开窑后经检验分为成品和废品两类，现有青花瓷6个，其中3个由工匠甲烧制，3个由工匠乙烧制，甲、乙两人烧制青花瓷的成品率分别为，． (1)求甲烧制的3个青花瓷中至多有2个成品的概率； (2)设乙烧制的这3个青花瓷中成品的个数为，求的分布列及期望． 【答案】(1) (2)分布列见解析，. 【详解】（1）设甲烧制的3个青花瓷中成品的个数为，则的对立事件为， ， ． （2）乙烧制的这3个青花瓷中成品的个数为，乙烧制青花瓷的成品率， ， 的可能取值为， ， ， ， ， 的分布列为： X 0 1 2 3 P 的期望． 考点二 超几何分布 例1．（24-25高三上·江苏泰州·月考）口袋中有2个黑球，2个红球和1个白球，这些球除颜色外完全相同.任取两球，用随机变量X表示取到的黑球数，则的值为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由题意可得，. 故选：B 例2．（24-25高三上·重庆北碚·月考）从装有3个红球和4个白球的袋子中不放回地随机取出3个球，若取出的球中有红球，则取出的球全是红球的概率为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】令事件：取出的球中有红球，事件B：取出的球全是红球， ，， 所以，B正确. 故选：B. 例3．（24-25高三上·浙江杭州·月考）在高考志愿模拟填报实验中，共有9个专业可供学生甲填报，其中学生甲感兴趣的专业有3个．若在实验中，学生甲随机选择3个专业进行填报，则填报的专业中至少有1个是学生甲感兴趣的概率为 ． 【答案】 【详解】随机选择3个专业，基本事件总数为， 填报的专业中没有感兴趣的专业包含的基本事件数为， 由题可知，填报的专业中至少有1个是学生甲感兴趣的概率为． 故答案为：. 例4．（2025·河北唐山·模拟预测）为庆祝第19届亚运会在我国杭州举行，杭州某中学举办了一次“亚运知识知多少”的知识竞赛.参赛选手从7道题（4道多选题，3道单选题）中随机抽题进行作答，若某选手先随机抽取2道题，再随机抽取1道题，则最后抽取到的题为多选题的概率为 . 【答案】 【详解】设先抽取2道题中多选题的题数为，则的可能取值为：0，1，2， 可得：， 所以最后抽取到的题为多选题的概率为. 故答案为：. 例5．（2025·天津河西·模拟预测）某校高三1班第一小组有男生4人，女生2人，为提高中学生对劳动教育重要性的认识，现需从中抽取2人参加学校开展的劳动技能学习，恰有一名女生参加劳动学习的概率则为 ；在至少有一名女生参加劳动学习的条件下，恰有一名女生参加劳动学习的概率 ． 【答案】 【详解】由题设，抽取2人，恰有一名女生参加，其概率， 至少有一名女生参加，事件含恰有一名女生、2人都是女生，其概率， 所以，在至少有一名女生参加条件下，恰有一名女生的概率. 故答案为：， 例6．（24-25高二下·广东广州·月考）某企业使用新技术对某款芯片进行试生产，该厂家生产了两批同种规格的芯片，第一批占，次品率为；第二批占，次品率为．为确保质量，现在将两批芯片混合，工作人员从中抽样检查． (1)从混合的芯片中任取1个，求这个芯片是合格品的概率； (2)若在两批产品混合前采取分层抽样方法抽取一个样本容量为10的样本，再从样本中抽取3个芯片，求这3个芯片含第二批芯片数的分布列和数学期望． 【答案】(1) (2)分布列见解析， 【详解】（1）设事件为“任取一个芯片是合格品”，事件为“产品取自第一批”， 事件为“产品取自第二批”， 则，，， 所以 . （2）由条件可知第一批芯片抽取个，第二批芯片抽取个； 则的可取值为，，，； 则；； ；； 所以的分布列为： 0 1 2 3 所以． 例7．（24-25高三上·陕西安康·开学考试）某农场收获的苹果按三个苹果等级进行装箱，已知苹果的箱数非常多，且三个等级苹果的箱数之比为6∶3∶1 (1)现从这批苹果中随机选出3箱，若选到任何一箱苹果是等可能的，求至少选到2箱A级苹果的概率； (2)若用分层随机抽样的方法从该农场收获的A，B，C三个等级苹果中选取10箱苹果，假设某游客要从这10箱苹果中随机购买3箱，记购买的A级苹果有X箱，求X的分布列与数学期望． 【答案】(1) (2)分布列见解析； 【详解】（1）设事件“至少选到2箱级苹果”， 由题意知选到1箱级苹果的概率为，选到1箱非级苹果的概率为， 所以， 故至少选到2箱A级苹果的概率为. （2）因为用分层随机抽样的方法从该农场收获的A，B，C三个等级苹果中选取10箱苹果， 所以A级苹果有6箱，级苹果共有4箱， 随机变量的所有可能取值为, 则， ， ， 所以X的分布列为 0 1 2 3 . 例8．（2025·江西南昌·模拟预测）南昌二中一直有个优秀的传统“毕业学习经验分享会”：每届高考结束后，各班推荐优秀学生代表与下一届学生进行学习经验分享.2024届高三年级班号依次为0，1，2，…，27，高三0班推荐2名男生和2名女生，其余各班均推荐1名男生和1名女生参加分享会；第一场分享会的4名学生嘉宾是从高三0班的优秀学生代表中选出的2名和高三1班的2名优秀学生代表共同形成，第二场分享会的4名学生嘉宾是从上一场4名嘉宾中选出的2名和高三2班的2名优秀学生代表共同形成，…，按照这样的方式，依次进行到第二十七场分享会. (1)求在第一场分享会学生嘉宾中有2名男生的概率； (2)求在第二场分享会学生嘉宾中有2名男生的概率； (3)记在第二十七场分享会学生嘉宾中男生人数为，求的分布列和期望. 【答案】(1) (2) (3)分布列见解析，期望为 【详解】（1）设第场分享会学生嘉宾中有1名男生为事件，有2名男生为事件，有3名男生为事件，则； （2）； （3）当时， ， ， ， 由， 故 ， 即有，又，则， 即数列是以为首项，为公比的等比数列， 即，即， 结合对称性可知，每次分享会学生嘉宾中有1名男生的概率与3名男生的概率相同， 故，又， 故有， 第二十七场分享会学生嘉宾中男生人数的可能取值为、、， ， ， ， 则其分布列为： 则. 变式1．（24-25高三上·山东青岛·月考）从装有个白球，个红球的密闭容器中逐个不放回地摸取小球. 若每取出个红球得分，每取出个白球得分. 按照规则从容器中任意抽取个球，所得分数的期望为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】解：设得分为，根据题意可以取，，. 则，， ， 则分布列为： 4 3 2 所以得分期望为. 故选：. 变式2．（24-25高三上·河南信阳·月考）某学习小组共12人，其中有5名是“三好学生”，现从该小组中任选5人参加竞赛，用ξ表示这5人中“三好学生”的人数，则下列概率中等于的是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】解：由题意可得 ∵，，， ∴， ， 故选：B. 变式3．（24-25高二下·江苏南京·期末）某工厂生产车间有日生产件数为95件的“生产标兵”3人，有日生产件数为55件的“新手”2人，从这5人中任意抽取2人，则2人的日生产件数之和为150件的概率为 ． 【答案】/ 【详解】由题意可得日生产件数之和的所有可能取值为190，150，110， 则可知. 故答案为： 变式4．（24-25高三上·上海浦东·月考）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 ． 【答案】 【详解】解：法一：由题意可知，x的所有可能取值为0，1，2，则 ． 法二：由题意可知，的所有可能取值为0，1，2，则． 故答案为：． 变式5．（24-25高三上·黑龙江·期末）冰雹猜想又称考拉兹猜想、角谷猜想、猜想等，其描述为：任一正整数x，如果是奇数就乘以3再加1，如果是偶数就除以2，反复计算，最终都将会得到数字1．例如：给出正整数6，则进行这种反复运算的过程为，即按照这种运算规律进行8次运算后得到1．若从正整数3，11，12，13，14中任取2个数按照上述运算规律进行运算，则运算次数均被4整除余1的概率为 ． 【答案】/0.3 【详解】按照题中运算规律，正整数3的运算过程为，运算次数为； 正整数11的部分运算过程为， 当运算到10时，运算次数为9，由正整数3的运算过程可知，正整数11总的运算次数为； 正整数12的运算次数为，共次； 正整数13的运算次数为9； 正整数14的运算次数为，共 故能被4整除余1共3个， 则所求概率为． 故答案为：. 变式6．（25-26高二上·江西·期末）袋中装有12个大小相同的球，其中红球2个，黄球3个，白球7个，从中随机取出3个球 (1)求取出的3个球中有2个白球的概率； (2)设X表示取到的红球个数，求X的分布列与数学期望. 【答案】(1) (2)分布列见解析， 【详解】（1）所求概率为 （2）X可能的取值为0，1，2. ， . 故X的分布列为 0 1 2 故. 变式7．（25-26高二上·黑龙江绥化·期中）某市今年举办的创业大赛吸引了众多优质项目参与，经评审某领域有8个项目进入最终角逐，其中科技类项目5个，文创类项目3个.从上述8个项目中随机抽取2个进行路演展示. (1)求抽出的两个项目中至少有一个是文创类项目的概率； (2)记路演展示项目中抽中的科技类项目的个数为，求的分布列. 【答案】(1) (2)分布列见解析 【详解】（1）记“抽出的两个项目中至少有一个是文创类项目”为事件， （2）由题意，的可能取值为. 所以的分布列为 0 1 2 变式8．（25-26高三上·重庆·期中）甲、乙两工厂共同生产一种零件， 经过抽样调查， 质检人员发现: 甲工厂生产的一批零件的合格品率为 85%；乙工厂生产的另一批零件的合格品率为 95%；若将这两批零件混合放在一起，则合格品率为 89%. (1)设甲工厂生产的这批零件有 件，乙工厂生产的这批零件有 件. 求证: ； (2)按照分层随机抽样的方法从两个工厂生产的零件中随机抽取 5 个，再从这 5 个零件中抽取 3 个，记这 3 个零件中来自乙工厂的个数为 ，求 的分布列和数学期望. 【答案】(1)证明见解析； (2)分布列见解析，数学期望为. 【详解】（1）依题意，甲工厂生产的件零件的合格件数为， 乙工厂试生产的件的合格件数为， 又混合后，总零件数为，合格品率为， 则混合后合格零件数为， 解得，即（证毕）． （2）设甲工厂生产的这批零件有件，乙工厂试生产的这批零件有件， 由（1）可知，故抽出的5件产品中有3件来自甲工厂，2件来自乙工厂， 可能取值为0,1,2， 所以， 所以 的分布列为： 0 1 2 . 2 学科网（北京）股份有限公司 $