7.4 二项分布与超几何分布巩固训练-2025-2026学年高二下学期数学人教A版选择性必修第三册

§7.4 二项分布与超几何分布 1. （多选）下列说法正确的是（    ） A．随机变量表示重复抛掷一枚骰子n次中出现点数是3的倍数的次数，则随机变量服从二项分布. B．有一批产品共有N件，其中M件为次品，采用有放回抽取方法，表示n次抽取中出现次品的件数（），则随机变量服从二项分布. C．有一批种子的发芽率为，任取10颗种子做发芽试验，把试验中发芽的种子的个数记为X，则随机变量X服从超几何分布. D．某班级有男生25人，女生20人，选派4名学生参加学校组织的活动，其中女生人数记为X，则随机变量X服从超几何分布. 2. （多选）随机变量，且，则（   ） A． B． C． D． 3. 数学老师从6道习题中随机抽3道让同学检测，规定至少要解答正确2道题才能及格．某同学只能求解其中的4道题，则他能及格的概率是（    ） A． B． C． D． 4. 某体育用品仓库中有12个同款篮球，其中一等品有8个，二等品有3个，三等品有1个．现从中不放回地随机抽取5个篮球进行质量检测，记抽到的一等品的个数为，则当取得最大值时，（   ） A．2 B．3 C．4 D．5 5. 已知一个质子在随机外力作用下，从原点出发在数轴上运动，每隔一秒等可能地向数轴正方向或向负方向移动1个单位．若移动4次，质子恰好向正方向移动4个单位的概率为 ；质子位于原点的概率为 ． 6. 袋中装有10个大小相同的黑球和白球，已知从袋中任意摸出2个球，至少得到一个白球的概率是.现从袋中任意摸出3个球，记得到白球的个数为，则 . 7. 在一次新兵射击能力检测中，每人都可打5枪，只要击中靶标就停止射击，合格通过；5次全不中，则不合格．新兵A参加射击能力检测，假设他每次射击相互独立，且击中靶标的概率均为，若当时，他至少射击4次合格通过的概率最大，则 ． 8. 一个袋子中装有大小相同的球，其中有个黄球，个白球，从中随机地摸出个球作为样本，用表示样本中黄球的个数. (1)若采取不放回摸球，当，，，时，求的分布列； (2)若采取有放回摸球，当，，，时，用样本中黄球的比例估计总体黄球的比例，求误差不超过的概率(用分数表示). 9. 西梅以“梅”为名，实际上不是梅子，而是李子，中文正规名叫“欧洲李”，素有“奇迹水果”的美誉.因此，每批西梅进入市场之前，会对其进行检测，现随机抽取了10箱西梅，其中有4箱测定为一等品. (1)现从这10箱中任取3箱，求恰好有1箱是一等品的概率； (2)以这10箱的检测结果来估计这一批西梅的情况，若从这一批西梅中随机抽取3箱，记表示抽到一等品的箱数，求的分布列和期望. 10. 某校为了提高教师身心健康号召教师利用空余时间参加阳光体育活动.现有4名男教师，2名女教师报名，本周随机选取2人参加. (1)记参加活动的女教师人数为X，求X的分布列及期望； (2)若本次活动有慢跑、游泳、瑜伽三个可选项目，每名女教师至多从中选择参加2项活动，且选择参加1项或2项的可能性均为，每名男教师至少从中选择参加2项活动，且选择参加2项或3项的可能性也均为，每人每参加1项活动可获得“体育明星”积分3分，选择参加几项活动彼此互不影响，记随机选取的两人得分之和为Y，求Y的期望. 11. 为培育学生的航天精神，某校特地组织了航天知识竞赛活动.竞赛共有、两类试题，每类试题各有5道题，其中每答对1道类试题得5分，每答对1道类试题得10分，答错都不得分.每位参加竞赛的同学从这两类试题中共抽取3道作答（每道试题抽后不放回）.已知某同学类试题中有3道能答对类试题中每道题答对的概率均为. (1)若该同学只在类试题中抽取3道作答，设表示该同学作答这3道试题的总得分，求的分布列和数学期望； (2)若该同学在类试题中抽取1道，在类试题中抽取2道作答，当时，求他在这次竞赛中仅答对1道试题的概率； (3)若该同学在类试题中只抽取2道比抽取3道作答的总得分的期望值高，求的取值范围. 12. 为了“让广大青少年充分认识到毒品的危害性，切实提升青少年识毒防毒拒毒意识”，我市组织开展青少年禁毒知识竞赛，团员小明每天自觉登录“禁毒知识竞赛APP”，参加各种学习活动，同时热衷于参与四人赛.每局四人赛是由网络随机匹配四人进行比赛，每题回答正确得20分，第1个达到100分的比赛者获得第1名，赢得该局比赛，该局比赛结束.每天的四人赛共有20局，前2局是有效局，根据得分情况获得相应名次，从而得到相应的学习积分，第1局获得第1名的得3分，获得第2､3名的得2分，获得第4名的得1分；第2局获得第1名的得2分，获得第2､3､4名的得1分；后18局是无效局，无论获得什么名次，均不能获得学习积分.经统计，小明每天在第1局四人赛中获得3分､2分､1分的概率分别为，，，在第2局四人赛中获得2分､1分的概率分别为，. (1)设小明每天获得的得分为X，求X的分布列和数学期望； (2)若小明每天赛完20局，设小明在每局四人赛中获得第1名从而赢得该局比赛的概率为，每局是否赢得比赛相互独立，请问在每天的20局四人赛中，小明赢得多少局的比赛概率最大？ ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ §7.4 二项分布与超几何分布 1. （多选）下列说法正确的是（    ） A．随机变量表示重复抛掷一枚骰子n次中出现点数是3的倍数的次数，则随机变量服从二项分布. B．有一批产品共有N件，其中M件为次品，采用有放回抽取方法，表示n次抽取中出现次品的件数（），则随机变量服从二项分布. C．有一批种子的发芽率为，任取10颗种子做发芽试验，把试验中发芽的种子的个数记为X，则随机变量X服从超几何分布. D．某班级有男生25人，女生20人，选派4名学生参加学校组织的活动，其中女生人数记为X，则随机变量X服从超几何分布. 【答案】ABD 【难度】0.85 【知识点】利用二项分布求分布列、超几何分布的分布列 【分析】根据二项分布和超几何分别的特征逐项分析判断即可. 【详解】对于选项A：因为每次概率相同且相互独立，符合n次独立重复性实验， 所以随机变量服从二项分布，故A正确； 对于选项B：因为采用有放回抽取方法，则每次概率相同且相互独立，符合n次独立重复性实验， 所以随机变量服从二项分布，故B正确； 对于选项C：因为每次概率相同且相互独立，符合n次独立重复性实验， 所以随机变量X服从二项分布，故C错误； 对于选项D：因为样本都分为两类，随机变量X表示抽取4名样本中某类样本被抽取的人数， 所以随机变量X服从超几何分布，故D正确； 故选：ABD. 2. （多选）随机变量，且，则（   ） A． B． C． D． 【答案】AB 【难度】0.85 【知识点】二项分布的方差、二项分布的均值、独立重复试验的概率问题 【分析】由题意求出，再根据二项分布分别求出，和判断即可 【详解】根据随机变量，且，根据二项分布的性质， 可得，计算得，故A正确； 根据二项分布的期望和方差公式，可得，，故B正确，C错误； 由二项分布可知，故D错误. 故选：AB. 3. 数学老师从6道习题中随机抽3道让同学检测，规定至少要解答正确2道题才能及格．某同学只能求解其中的4道题，则他能及格的概率是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】求超几何分布的概率 【分析】由超几何分布的概率公式结合排列组合即可求得． 【详解】由超几何分布的概率公式可得，他能及格的概率是： ． 故选：D． 4. 某体育用品仓库中有12个同款篮球，其中一等品有8个，二等品有3个，三等品有1个．现从中不放回地随机抽取5个篮球进行质量检测，记抽到的一等品的个数为，则当取得最大值时，（   ） A．2 B．3 C．4 D．5 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】求超几何分布的概率 【分析】根据给定条件，利用超几何分布求出，再利用最大值情况列出不等式求解. 【详解】依题意，服从超几何分布，则， 当取得最大值时，，即， 解得，，所以. 故选：B 5. 已知一个质子在随机外力作用下，从原点出发在数轴上运动，每隔一秒等可能地向数轴正方向或向负方向移动1个单位．若移动4次，质子恰好向正方向移动4个单位的概率为 ；质子位于原点的概率为 ． 【答案】 /0.0625 / 【难度】0.85 【知识点】独立重复试验的概率问题 【分析】根据二项分布的定义和性质进行求解即可. 【详解】质子向数轴正方向或向负方向移动的概率均为， 所以移动4次，质子恰好向正方向移动4个单位的概率为； 若移动4次，质子位于原点，则向数轴正方向或向负方向各有次， 所以质子位于原点的概率为. 故答案为：； 6. 袋中装有10个大小相同的黑球和白球，已知从袋中任意摸出2个球，至少得到一个白球的概率是.现从袋中任意摸出3个球，记得到白球的个数为，则 . 【答案】2 【难度】0.65 【知识点】均值的性质、求离散型随机变量的均值、写出简单离散型随机变量分布列 【分析】设白球的个数为，则红球和黑球的个数为，记两个都不是白球的事件为，则至少有一个白球的事件与事件为对立事件，由此求出白球的个数；得出的取值可能为0，1，2，3，求出的分布列和数学期望，再由期望性质求解． 【详解】设白球的个数为，则黑球和红球的个数为； 记两个都不是白球的事件为，则至少有一个白球的事件与事件为对立事件； 所以，解得， 所以白球的个数为5； 从袋中任意摸出3个球，到白球的个数的取值可能为：0，1，2，3； 则，， ，， 所以的分布列为： 0 1 2 3 所以的数学期望， 则． 故答案为：2 7. 在一次新兵射击能力检测中，每人都可打5枪，只要击中靶标就停止射击，合格通过；5次全不中，则不合格．新兵A参加射击能力检测，假设他每次射击相互独立，且击中靶标的概率均为，若当时，他至少射击4次合格通过的概率最大，则 ． 【答案】/ 【难度】0.65 【知识点】由导数求函数的最值（不含参）、服从二项分布的随机变量概率最大问题 【分析】由题设至少射击4次合格通过，即第4或5枪击中靶标，可得，利用导数研究函数在上的最值，根据最值成立的条件即得. 【详解】至少射击4次合格通过的概率为， 所以，令，解得， 故在上单调递增，在上单调递减， 当时得最大值，故． 故答案为： 8. 一个袋子中装有大小相同的球，其中有个黄球，个白球，从中随机地摸出个球作为样本，用表示样本中黄球的个数. (1)若采取不放回摸球，当，，，时，求的分布列； (2)若采取有放回摸球，当，，，时，用样本中黄球的比例估计总体黄球的比例，求误差不超过的概率(用分数表示). 【答案】(1)答案见解析 (2) 【难度】0.65 【知识点】利用二项分布求分布列、超几何分布的分布列 【分析】（1）根据题意，由超几何分布的概率计算公式，即可得到结果； （2）根据题意，由条件得到随机变量的取值，再计算概率即可. 【详解】（1）对于不放回摸球，各次试验的结果不独立，服从超几何分布， 且，， 则，，， 则分布列为 0 1 2 （2）对于有放回摸球，各次试验结果相互独立，且每次摸到黄球的概率为，服从二项分布，即，且，， 样本中黄球的比例为一个随机变量，用样本中黄球的比例估计总体黄球的比例误差不超过的概率 . 9. 西梅以“梅”为名，实际上不是梅子，而是李子，中文正规名叫“欧洲李”，素有“奇迹水果”的美誉.因此，每批西梅进入市场之前，会对其进行检测，现随机抽取了10箱西梅，其中有4箱测定为一等品. (1)现从这10箱中任取3箱，求恰好有1箱是一等品的概率； (2)以这10箱的检测结果来估计这一批西梅的情况，若从这一批西梅中随机抽取3箱，记表示抽到一等品的箱数，求的分布列和期望. 【答案】(1) (2)分布列见解析， 【难度】0.65 【知识点】二项分布的均值、利用二项分布求分布列、计算古典概型问题的概率 【分析】（1）根据古典概型概率计算公式以及组合数的计算求得所求概率. （2）利用二项分布的知识求得分布列并求得数学期望. 【详解】（1）设抽取的3箱西梅恰有1箱是一等品为事件， 则；因此，从这10箱中任取3箱，恰好有1箱是一等品的概率为. （2）由题意可知，从这10箱中随机抽取1箱恰好是一等品的概率， 由题可知的所有可能取值为0，1，2，3，则 ，， ，， 所以的分布列为 0 1 2 3 P . 10. 某校为了提高教师身心健康号召教师利用空余时间参加阳光体育活动.现有4名男教师，2名女教师报名，本周随机选取2人参加. (1)记参加活动的女教师人数为X，求X的分布列及期望； (2)若本次活动有慢跑、游泳、瑜伽三个可选项目，每名女教师至多从中选择参加2项活动，且选择参加1项或2项的可能性均为，每名男教师至少从中选择参加2项活动，且选择参加2项或3项的可能性也均为，每人每参加1项活动可获得“体育明星”积分3分，选择参加几项活动彼此互不影响，记随机选取的两人得分之和为Y，求Y的期望. 【答案】(1)分布列见解析， (2) 【难度】0.65 【知识点】超几何分布的分布列、均值的性质、求离散型随机变量的均值 【分析】（1）参加活动的女教师人数为X，则X服从超几何分布，即可写出X的分布列及期望. （2）根据一名女教师和一名男教师参加活动获得分数的期望，由结合期望的性质求得. 【详解】（1）依题意，X的可能值为0，1，2，服从超几何分布，， ，，， 所以X的分布列为： X 0 1 2 P （2）设一名女教师参加活动可获得分数为，一名男教师参加活动可获得分数为， 则的所有可能取值为3，6，的所有可能取值为6，9， ，， ，， 有X名女教师参加活动，则男教师有名参加活动，， 所以. 即两个教师得分之和的期望为13分. 11. 为培育学生的航天精神，某校特地组织了航天知识竞赛活动.竞赛共有、两类试题，每类试题各有5道题，其中每答对1道类试题得5分，每答对1道类试题得10分，答错都不得分.每位参加竞赛的同学从这两类试题中共抽取3道作答（每道试题抽后不放回）.已知某同学类试题中有3道能答对类试题中每道题答对的概率均为. (1)若该同学只在类试题中抽取3道作答，设表示该同学作答这3道试题的总得分，求的分布列和数学期望； (2)若该同学在类试题中抽取1道，在类试题中抽取2道作答，当时，求他在这次竞赛中仅答对1道试题的概率； (3)若该同学在类试题中只抽取2道比抽取3道作答的总得分的期望值高，求的取值范围. 【答案】(1)分布列见解析，期望为9 (2) (3) 【难度】0.65 【知识点】求超几何分布的概率、写出简单离散型随机变量分布列、超几何分布的分布列、二项分布的均值 【分析】（1） 根据超几何分布计算概率及分布列进而得出数学期望； （2）应用独立重复实验概率公式计算求解； （3）应用独立事件概率乘积公式计算结合二项分布数学期望计算求解. 【详解】（1）由题知，的可能取值为，，， 则，，， 所以的分布列为： 所以； （2）记“该同学仅答对道题”为事件， 则， 所以该同学在这次竞赛中仅答对道题的概率为； （3）设为该同学在类试题中只抽取道作答的总得分， 则的可能取值为，，，，，， 则， ， ， ， ， ， 所以， 设为该同学在类试题中抽取道作答答对的题数，为总得分， 则， 所以，， 因为，所以，解得， 所以的取值范围是. 12. 为了“让广大青少年充分认识到毒品的危害性，切实提升青少年识毒防毒拒毒意识”，我市组织开展青少年禁毒知识竞赛，团员小明每天自觉登录“禁毒知识竞赛APP”，参加各种学习活动，同时热衷于参与四人赛.每局四人赛是由网络随机匹配四人进行比赛，每题回答正确得20分，第1个达到100分的比赛者获得第1名，赢得该局比赛，该局比赛结束.每天的四人赛共有20局，前2局是有效局，根据得分情况获得相应名次，从而得到相应的学习积分，第1局获得第1名的得3分，获得第2､3名的得2分，获得第4名的得1分；第2局获得第1名的得2分，获得第2､3､4名的得1分；后18局是无效局，无论获得什么名次，均不能获得学习积分.经统计，小明每天在第1局四人赛中获得3分､2分､1分的概率分别为，，，在第2局四人赛中获得2分､1分的概率分别为，. (1)设小明每天获得的得分为X，求X的分布列和数学期望； (2)若小明每天赛完20局，设小明在每局四人赛中获得第1名从而赢得该局比赛的概率为，每局是否赢得比赛相互独立，请问在每天的20局四人赛中，小明赢得多少局的比赛概率最大？ 【答案】(1)分布列答案见解析，数学期望： (2)在每天的20局四人赛中，小明赢得5局的比赛概率最大 【难度】0.65 【知识点】求离散型随机变量的均值、服从二项分布的随机变量概率最大问题、写出简单离散型随机变量分布列 【分析】（1）记事件表示第一局获得分，事件表示第二局获得分，的可能值为5，4，3，2，根据事件相互独立求出的分布列、数学期望； （2）设小A每天赢得的局数为，则，从而得到关于的不等式组，解之即可得解. 【详解】（1）记事件表示第一局获得分，事件表示第二局获得分， 这些事件相互独立，由条件知的可能值为5，4，3，2. ； ； ； . 则其分布列为 5 4 3 2 所以. （2）设小明每天赢得的局数为，则易知， 于是. 假设赢得局的概率最大，则据条件得， 即， 整理得，解之得， 又因为，所以， 因此在每天的20局四人赛中，小明赢得5局的比赛概率最大. ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $