微专题12 专项2 三类分布模型及应用(专题微讲PPT)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考数学大二轮专题复习
2026-03-23
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教辅
摘要:
该高中数学高考复习课件聚焦概率与统计专题,覆盖二项分布、超几何分布、正态分布三大核心考点,依据高考评价体系梳理随机变量分布列、期望方差计算等考查要求,通过真题与模拟题分析明确高频考点权重,归纳分布列构建、概率计算等常考题型,体现备考针对性。
课件亮点在于“真题解析+方法提炼+素养培养”,以2024新课标I卷正态分布题、2025模拟二项分布题为例,提炼二项分布“四关”策略、超几何分布参数确定法等技巧,培养数学思维与数学语言素养。教师可借助系统专题设计精准教学,学生通过实战训练提升解题能力,高效冲刺高考。
内容正文:
赢在微点 考前顶层设计 数学
专题四
概率与统计
专题四 概率与统计
微专题12
随机变量及其分布
考前顶层设计 数学
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微在字里 赢在行间
专题三 立体几何
专项2
三类分布模型及应用
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成绩 [50,60) [60,70) [70,80) [80,90) [90,100]
人数 5 5 15 25 10
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本部分内容讲解结束
把握高考微点,实现素能提升,完成微练(十九)
微点一 二项分布
例1 (2025·安徽五校联考)某公司升级了智能客服系统,在测试时,当输入的问题表达清晰时,智能客服的回答被采纳的概率为,当输入的问题表达不清晰时,智能客服的回答被采纳的概率为.已知输入的问题表达不清晰的概率为.
(1)求智能客服的回答被采纳的概率;
设A=“智能客服的回答被采纳”,B=“输入的问题表达不清晰”,依题意,P(B)=,P()=,P(A|B)=,P(A|)=,因此P(A)=P(B)P(A|B)+P()P(A|)=×+×=,所以智能客服的回答被采纳的概率为.
(2)在某次测试中输入了3个问题(3个问题相互独立),设X表示智能客服的回答被采纳的次数.求X的分布列、期望及方差.
依题意,X的所有可能取值为0,1,2,3,X~B(3,),P(X=0)=C()0()3=,P(X=1)=C()1()2=,P(X=2)=C()2()1=,P(X=3)=C()3()0=,所以X的分布列为
X
0
1
2
3
P
数学期望E(X)=3×=;D(X)=3××=.
二项分布概率模型的解题策略
(1)求解二项分布问题的“四关”:一是“判断关”,即判断离散型随机变量X是否服从二项分布;二是“公式关”,若该随机变量服从二项分布,还需要通过古典概型或相互独立事件的概率计算公式计算出概率p,然后利用P(X=k)=Cpk(1-p)n-k(k=0,1,2,…,n),求出X取各个值时的概率;三是“分布列关”,列出表格,得到离散型随机变量的分布列;四是“结论关”,分别利用公式E(X)=np,D(X)=np(1-p),求期望和方差.
(2)有些随机变量虽不服从二项分布,但与之具有线性关系的另一随机变量服从二项分布,这时可以应用均值与方差的性质求解,即利用E(aX+b)=aE(X)+b,D(aX+b)=a2D(X)求解.
训练1 (2025·安庆模拟)DeepSeek席卷全球引发了AI浪潮.某中学为丰富学生个性化学习生活,组织成立DeepSeek应用学生社团组织,成立数据运用、模型设计、场景分析、迁移学习四个学生社团并计划招募成员,由于报名人数超过计划数,将采用随机抽取的方法确定最终成员.下表记录了四个社团的招募计划人数及报名人数.
社团
计划人数
报名人数
数据运用
50
100
模型设计
60
m
场景分析
n
160
迁移学习
160
200
甲同学报名参加这四个学生社团,记ξ为甲同学最终被招募的社团个数,已知P(ξ=0)=,P(ξ=4)=.
(1)求甲同学至多获得三个社团招募的概率;
由于事件“甲同学至多获得三个社团招募”与事件“ξ=4”是对立的,所以甲同学至多获得三个社团招募的概率是1-P(ξ=4)=1-=.
(2)求甲同学最终被招募的社团个数的期望.
解法一:设甲同学被数据运用,模型设计,场景分析,迁移学习四个社团招募依次记作事件A,B,C,D.由题意可知,P(ξ=0)=P()=(1-)×(1-)×(1-)×(1-)=,P(ξ=4)=P(ABCD)=×××=,又m>60,n<160,解得m=120,n=80,则P(ξ=
1)=P(A)+P(B)+P(C)+P(D)=×××+×××+×××+×××=,P(ξ=3)=P(ABC)+P(ABD)+P(ACD)+P(BCD)=×××+×××+×××+×××=,P(ξ=2)=1-P(ξ=0)-P(ξ=1)-P(ξ=3)-P(ξ=4)=,所以ξ的分布列为
ξ
0
1
2
3
4
P
E(ξ)=0×+1×+2×+3×+4×=2.3.
解法二:设甲同学被数据运用,模型设计,场景分析,迁移学习四个社团招募依次记作事件A,B,C,D.由题意可知,P(ξ=0)=P()=×××=,P(ξ=4)=P(ABCD)=×××=,又m>60,n<160,解得m=120,n=80.设甲同学报名数据运用,模型设计,场景分析3个社团,最终被招募的社团个数X,
由于其被招募的概率均为,所以X服从二项分布,故X~B;甲同学被迁移学习社团招募的概率为,最终被迁移学习社团招募的个数为Y,则Y也服从二项分布,Y~B,从而ξ=X+Y,故E(ξ)=E(X+Y)=E(X)+E(Y)=3×+1×=2.3.
微点二 超几何分布
例2 北方某市组织中学生开展冰雪运动的培训活动,并在培训结束后对学生进行了考核,记考核成绩不小于80分的为优秀.为了了解本次培训活动的效果,在参加培训的学生中随机抽取了60名学生的考核成绩,如下表.
(1)从参加培训的学生中随机选取1人,请根据表中数据,估计这名学生考核优秀的概率;
设该名学生考核成绩优秀为事件A,由已知60名同学的成绩中,优秀的有35名同学,所以P(A)==,所以可估计这名学生考核优秀的概率为.
(2)用分层随机抽样的方法,在考核成绩为[70,90)的学生中任取8人,再从这8人中随机选取4人,记取到考核成绩在[80,90)的学生人数为X,求X的分布列和数学期望.
由已知,用分层随机抽样方法,在考核成绩为[70,90)的学生中任取8人,则考核成绩在[70,80)的学生应抽取3人,考核成绩在[80,90)的学生应抽取5人.由题意可得X的所有可能取值为1,2,3,4,所以P(X=1)==,P(X=2)==,P(X=3)==,P(X=4)==.所以随机变量X的分布列为
X
1
2
3
4
P
E(X)=1×+2×+3×+4×=.
求超几何分布的分布列的解题模型
(1)对于超几何分布,首先要确定参数N,M,n的值.
(2)明确随机变量的所有可能取值,以及随机变量取每一个值时对应的k值.
(3)将k的值一一代入超几何分布的概率计算公式,求出对应概率.
(4)写出分布列.
(5)利用公式求期望值.
训练2 某企业举行“猜灯谜,闹元宵”趣味竞赛活动,每个员工从8道谜语中一次性抽出4道作答.小张有6道谜语能猜中,2道不能猜中;小王每道谜语能猜中的概率均为p(0<p<1),且猜中每道谜语与否互不影响.
(1)分别求小张,小王猜中谜语道数的分布列;
设小张猜中谜语的道数为X,可知随机变量X服从超几何分布,X的可能取值分别为2,3,4.P(X=2)===,P(X=3)===,P(X=4)===,故小张猜中谜语道数X的分布列为
X
2
3
4
P
设小王猜中谜语的道数为Y,可知随机变量Y服从二项分布Y~B(4,p),Y的取值分别为0,1,2,3,4,P(Y=0)=(1-p)4,P(Y=1)=C(1-p)3p=4p(1-p)3,P(Y=2)=C(1-p)2p2=6p2(1-p)2,P(Y=3)=C(1-p)p3=4p3(1-p),P(Y=4)=p4.故小王猜中谜语道数Y的分布列为
Y
0
1
2
3
4
P
(1-p)4
4p(1-p)3
6p2(1-p)2
4p3(1-p)
p4
(2)若预测小张猜中谜语的道数多于小王猜中谜语的道数,求p的取值范围.
由(1)可知E(X)=2×+3×+4×=3,E(Y)=4p,若预测小张猜中谜语的道数多于小王猜中谜语的道数,则3>4p,可得0<p<,即p的取值范围为(0,).
微点三 正态分布
例3 (1)(2024·新课标Ⅰ卷)(多选题)随着“一带一路”国际合作的深入,某茶叶种植区多措并举推动茶叶出口.为了解推动出口后的亩收入(单位:万元)情况,从该种植区抽取样本,得到推动出口后亩收入的样本均值=2.1,样本方差s2=0.01,已知该种植区以往的亩收入X服从正态分布N(1.8,0.12),假设推动出口后的亩收入Y服从正态分布N(,s2),则 ( )
(若随机变量Z服从正态分布N(μ,σ2),P(Z<μ+σ)≈0.841 3)
A.P(X>2)>0.2
B.P(X>2)<0.5
C.P(Y>2)>0.5
D.P(Y>2)<0.8
依题可知,=2.1,s2=0.01,所以Y~N(2.1,0.12),故P(Y>2)=P(Y>2.1-0.1)=P(Y<2.1+0.1)≈0.841 3,所以C正确,D错误;因为X~N(1.8,0.12),所以P(X<1.8+0.1)≈0.841 3,所以P(X>1.8+0.1)≈1-0.841 3=0.158 7,而P(X>2)=P(X>1.8+2×0.1)<P(X>1.8+0.1)≈0.158 7,所以B正确,A错误.
(2)(2022·新课标Ⅱ卷)已知随机变量X服从正态分布N(2,σ2),且P(2<X≤2.5)=0.36,则P(X>2.5)=________.
0.14
由题意可知P(X>2)=0.5,所以P(X>2.5)=P(X>2)-P(2<X≤2.5)=0.5-0.36=0.14.
利用正态分布求概率的两个常见方法
(1)对称法:由于正态曲线是关于直线x=μ对称的,且概率的和为1,所以随机变量在关于直线x=μ对称的区间上取值的概率相等.如:①P(X<a)=1-P(X≥a);②P(X<μ-a)=P(X>μ+a).
(2)“3σ”法:利用X的取值落在区间[μ-σ,μ+σ],[μ-2σ,μ+2σ],[μ-3σ,μ+3σ]内的概率分别约是0.682 7,0.954 5,0.997 3求解.
训练3 (2025·江西宜春模拟)某教学研究机构从参加高考适应性考试的20 000名优秀考生中随机抽取了200人对其数学成绩进行了整理分析,作出了如图所示的频率分布直方图.
(1)根据频率分布直方图,同一组数据用该组区间的中点值作代表,求得这200名考生数学成绩的平均数为=110.据此估计这20 000名优秀考生数学成绩的标准差s;
抽取的200名考生数学成绩的方差估计值为s2=(80-110)2×0.02+(90-110)2×0.09+(100-110)2×0.22+(110-110)2×0.33+(120-110)2×0.24+(130-110)2×0.08+(140-110)2×0.02=150.故估计这20 000名考生数学成绩的方差为150,标准差s==5≈5×2.4=12.
(2)根据以往经验,可以认为这20 000名优秀考生的数学成绩X近似服从正态分布N(μ,σ2),其中参数μ和σ可以分别用(1)中的和s来估计.记考生本次考试的各科总成绩为Y,若Y=5X-10,试估计这20 000名优秀考生中总成绩Y∈[600,660]的人数.
注:≈2.4;
若X~N(μ,σ2),则P(μ-σ≤X≤μ+σ)≈0.682 7,P(μ-2σ≤X≤μ+2σ)≈0.954 5.
由(1)知μ可用=110来估计,σ可用s来估计.故X~N(110,122).又P(μ+σ≤X≤μ+2σ)=≈=0.135 9,故P(122≤X≤134)≈0.135 9.又Y=5X-10,所以P(600≤Y≤660)=P(600≤5X-10≤660)=P(122≤X≤134)≈0.135 9.故这20 000名考生中成绩在[600,660]的人数约为20 000×0.135 9=2 718.
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