内容正文:
专题09 随机事件与概率
目录概览
A考点精研・竞赛考点专项攻坚
考点一 用频率估计概率 3
考点二 随机事件的运算 4
考点三 互斥事件与对立事件的辨别 4
考点四 古典概型 5
考点五 互斥事件、对立事件的概型 6
考点六 游戏的公平性 7
考点七 利用频率估算概率 8
考点八 概率与统计的综合 9
B实战进阶・竞赛选拔模拟特训(精选各地竞赛、强基试题13道)
【归纳重点知识】
知识点01 样本空间和随机事件
1.样本点和有限样本空间
定义
表示符号
样本空间
将试验E的所有可能结果组成的集合称为试验E的样本空间
Ω
样本点
样本空间Ω的元素,即试验E的每种可能结果,称为试验E的样本点
ω
有限样
本空间
如果样本空间Ω的样本点的个数是有限的,那么称样本空间Ω为有限样本空间
Ω
2.随机事件
定义
随机
事件
把试验E的样本空间Ω的子集称为E的随机事件,简称事件,常用A,B,C等表示
必然
事件
样本空间Ω包含了所有的样本点,每次试验无论哪个样本点ω出现,Ω都必然发生,因此称Ω为必然事件
不可能
事件
空集⌀不包含任何样本点,它在每次试验中都不会发生,故称⌀为不可能事件
3.随机事件的运算
含义
符号表示
交事件(积事件)
A与B同时发生
A∩B或AB
并事件(和事件)
A与B至少有一个发生
A∪B或A+B
互斥事件
A与B不能同时发生
A∩B=⌀
对立事件
A与B必有一个发生,但不可能同时发生
A∪B=Ω,A∩B=⌀
知识点02 频率与概率
1.频率的稳定性:在相同条件下,大量重复进行同一试验时,随机事件A发生的频率通常会在某个常数附近摆动,即随机事件A发生的频率具有稳定性.
2.频率稳定性的作用:可以用频率估计概率P(A).
知识点03 古典概型
1.古典概型的特点
①有限性:试验E的样本空间Ω的样本点总数有限;
②等可能性:每次试验中,样本空间Ω的各个样本点出现的可能性相等.
2.古典概型的概率计算公式
对古典概型来说,如果样本空间Ω包含的样本点总数为n,随机事件A包含的样本点个数为m,那么事件A发生的概率为P(A)==.
3.互斥事件有一个发生的概率
如果事件与事件互斥,那么
【说明】古典概型中的基本事件都是互斥的,确定样本空间的方法主要有列举法、列表法与树状图法.
知识点04 几何概型(拓展)
1.几何概型的概念
如果每个事件发生的概率只与构成该事件区域的长度(面积或体积)成比例,则称这样的概率模型为几何概率模型,简称几何概型。
2.几何概型的两大特点
①无限性,即试验中所有可能出现的基本事件只有无限个,即样本空间Ω中的元素个数是无限的;
②等可能性,即每个基本事件出现的可能性相等。
3.几何概型的概率公式
P(A)=
【熟记重要结论(二级结论)】
1.从集合的角度理解互斥事件和对立事件
(1)几个事件彼此互斥,是指由各个事件所含的结果组成的集合的交集为空集.
(2)事件A的对立事件所含的结果组成的集合,是全集中由事件A所含的结果组成的集合的补集.
2.概率加法公式的推广:当一个事件包含多个结果且各个结果彼此互斥时,要用到概率加法公式的推广,即P(A1∪A2∪…∪An)=P(A1)+P(A2)+…+P(An).
3.概率的基本性质
一般地,概率具有如下性质:
性质1:对任意的事件,都有
性质2:必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即.
性质3:如果事件和事件互为对立事件,那么
性质4:如果,那么.
性质5:设是一个随机试验中的两个事件,我们有
考点一 用频率估计概率
1.天气预报说,在今后的三天中,每一天下雨的概率均为60%.我们通过设计模拟实验的方法求概率.由计算机产生1~5的随机数,当出现随机数1,3,5时,表示该天下雨,利用计算机产生20组随机数:423,123,425,344,124,453,524,332,152,342,534,443,521,541,125,432,324,151,314,245,则这三天中恰有两天下雨的概率近似为( )
A. B. C. D.
2.在滑翔伞定点比赛中,飞行员在降落时一般会踩中半径为16cm的电子靶,以距靶心距离的远近作为打分依据.若某次比赛中规定:降落时距靶心的距离小于8cm,会获得“优秀飞行员”称号.现随机抽取了100名飞行员此次比赛降落时距靶心距离(单位:cm)的数据如下表:
降落时距靶心距离(单位:cm)
人数
18
21
39
22
用频率估计概率,若随机抽取1人,则此人为“优秀飞行员”的概率为( )
A.0.18 B.0.21 C.0.39 D.0.40
3.某同学做立定投篮训练,共3组,每组投篮次数和命中的次数如下表:根据表中的数据信息,用频率估计一次投篮命中的概率,误差较小的可能性的估计是( )
第一组
第二组
第三组
合计
投篮次数
100
200
300
600
命中的次数
66
126
183
375
命中的频率
0.66
0.63
0.61
0.625
A.0.61 B.0.63 C.0.625 D.0.66
考点二 随机事件的运算
4抛掷一颗质地均匀的骰子,有如下随机事件:“点数不小于2”,“点数大于2”, “点数大于4”,下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
5.(多选题)某人连续投篮三次,每次投一球,记事件A为“三次都投中”,事件B为“三次都没投中”,事件C为“恰有两次投中”,事件D为“至少有两次投中”,则( )
A.A⊆D B.B∩D≠⌀ C.A∪C=D D.B∩=B
6.对空中飞行的飞机连续射击两次,每次发射一枚炮弹,设事件A表示随机事件“两枚炮弹都击中飞机”,事件B表示随机事件“两枚炮弹都未击中飞机”,事件C表示随机事件“恰有一枚炮弹击中飞机”,事件D表示随机事件“至少有一枚炮弹击中飞机”,则下列关系不正确的是( )
A. B. C. D.
考点三 互斥事件与对立事件的辨别
7.7个除颜色外其他都相同的小球中,有3个红球,4个白球,从中任意取出3个小球,则事件“至少有2个白球”的对立事件是( )
A.至多有1个白球 B.至多有1个红球
C.都是红球 D.都是白球
8.不透明的口袋内装有红色、绿色和蓝色卡片各2张,一次性任意取出2张卡片,则下列事件,与事件“2张卡片都为蓝色”互斥而不对立的个数为 ( )
①2张卡片都不是蓝色;
②2张卡片恰有1 张是蓝色;
③2张卡片至少有1张是蓝色;
④2 张卡片至多一张为蓝色.
A.1 B.2 C.3 D.4
9.(多选)抛掷一枚质地均匀的骰子,有如下事件:“所有样本空间”,“点数为i”,其中,2,3,4,5,6,“点数不大于2”,“点数大于2”,“点数大于4”,则( )
A.与互斥 B.,
C. D.,为对立事件
考点四 古典概型
10.集合,集合,从,中各任意取一个数,构成一个两位数,则这个两位数是奇数的概率为( )
A. B. C. D.
11.如图是易书中的八卦图(含乾、坤、巽、震、坎、离、艮、兑八卦),每一卦由三根线组成(表示一根阳线,表示一根阴线),传说莱布尼兹据此发明了二进制计数法.从八卦中任取两卦,这两卦中阳线数量之和为4的概率是( )
A. B. C. D.
12.从1,2,3,4中随机抽取三个不同的数相加,得到的和记为,剩余的数乘以3,记为,则( )
A. B. C. D.1
13.现从①,②,③,④这4个函数中随机抽取2个函数,则恰有1个函数是奇函数的概率为( )
A. B. C. D.
14.若图G的关联结点(加黑的粗点)构成的点集记为V,V可划分为两个子集和,且图中的每一条边的一个关联结点在中,另一个关联结点必在中,则将图G称为二部图.现有下列六个图,若从这六个图中任选两个,则正确的是( )
A.这两个图都是二部图的概率为
B.这两个图至少有一个是二部图的概率为
C.这两个图不都是二部图的概率为
D.这两个图恰有一个是二部图的概率为
15.如图是一段绳子在地面上的影子,看不出哪一部分在哪一部分的上面,假设绳子是完全随机摆放的,现在将绳子两头向左右拉紧,这根绳子会打成一个结的概率是( )
A. B. C. D.
16.从分别写有1,2,3,4,5的5张卡片中不放回地随机抽取3张,则抽到的3张卡片上的数字之和大于9的概率为_________.
17.若非空集合A满足:,都有,则称集合A具有“对称特征”.已知集合,从S的所有非空子集中随机选取一个集合,则选取的集合具有“对称特征”的概率为 .
18.某科研管理部门拟了解下辖的甲、乙两个科研所对重点领域项目的推进情况以便后期工作实施,准备用分层抽样的方法从两个科研所中抽取5名科技工作者进行调研.已知两个科研所的人数分别为480人,320人.
(1)应从甲、乙两个科研所中分别抽取多少人?
(2)设抽出的5个人分别用,,,,表示,现从中随机抽取2名科研工作者就某一重大项目进行主题发言,求“抽取的2人来自不同科研所”的概率.
考点五 互斥事件、对立事件的概型
19.某社团书法组有3人,,,绘画组有3人,,,乐器组有2人,.现从三个组中各随机选1人参加文艺汇演,则和不全被选中的概率为( )
A. B. C. D.
20.某产品按质量分为甲、乙、丙三个级别,从这批产品中随机抽取一件进行检测,设“抽到甲级品”的概率为,“抽到乙级品”的概率为,则“抽到丙级品”的概率为( )
A. B. C. D.
21.某地区居民血型的分布为型型型型.已知同种血型的人可以互相输血,O型血的人可以给任何一种血型的人输血,型血的人可以接受任何一种血型的血,其他不同血型的人不能互相输血.现有一血型为型的病人需要输血,若在该地区任选一人,则能为该病人输血的概率为( )
A. B. C. D.
22.已知事件,互斥,且,,则( )
A. B. C. D.
23.某商场开展20周年店庆购物抽奖活动(100%中奖),凡购物满500元的顾客均可参加该活动,活动方式是在电脑上设置一个包含1,2,3,4,5,6的6个数字编号的滚动盘,随机按下启动键后,滚动盘上的数字开始滚动,当停止时滚动盘上出现一个数字,若该数字是大于5的数,则获得一等奖,奖金为150元;若该数字是小于4的奇数,则获得二等奖,奖金为100元;若该数字出现其它情况,则获得三等奖,奖金为50元.现某顾客依次操作两次,则该顾客奖金之和为200元的概率为 .
考点六 游戏的公平性
24.某比赛为两运动员制定下列发球规则:
规则一:投掷一枚硬币,出现正面向上,甲发球,反面向上,乙发球;
规则二:从装有2个红球与2个黑球的布袋中随机地取出2个球,如果同色,甲发球,否则乙发球;
规则三:从装有3个红球与1个黑球的布袋中随机取出2个球,如果同色,甲发球,否则乙发球.上述规则对甲、乙公平的有( )
A.规则一,规则二 B.规则一,规则三 C.规则二,规则三 D.规则一,规则二,规则三
25.小明与小华两人玩游戏,则下列游戏不公平的是( )
A.抛掷一枚骰子,向上的点数为奇数,小明获胜,向上的点数为偶数,小华获胜
B.同时抛掷两枚硬币,恰有一枚正面向上,小明获胜,两枚都正面向上,小华获胜
C.从一副不含大小王的扑克牌中抽一张,扑克牌是红色,小明获胜,扑克牌是黑色,小华获胜
D.小明、小华两人各写一个数字6或8,如果两人写的数字相同,小明获胜,否则小华获胜
26.(多选)下面有三种游戏规则:袋子中分别装有大小相同的球,从袋中取球.
游戏1
游戏2
游戏3
3个黑球和1个白球
1个黑球和1个白球
2个黑球和2个白球
取1个球,再取1个球
取1个球
取1个球,再取1个球
取出的两个球同色
取出的球是黑球
取出的两个球同色
→甲胜
→甲胜
→甲胜
取出的两个球不同色
取出的球是白球
取出的两个球不同色
→乙胜
→乙胜
→乙胜
问其中公平的游戏是( )
A.游戏1 B.游戏1和游戏3 C.游戏2 D.游戏3
27.(多选)为了保证掷骰子游戏的公正性,可以用正n面体的骰子来进行游戏.下列数字可以作为n的取值的是( )
可能用到的公式:多面体的顶点数、棱数、面数分别为,则.
A.4 B.12 C.16 D.20
28.甲、乙二人用4张扑克牌(分别是红桃2,红桃3,红桃4,方片4)玩游戏,他们将扑克牌洗匀后,背面朝上放在桌面上,甲先抽,乙后抽,抽出的牌不放回,各抽一张.
(1)写出甲、乙抽到牌的所有情况;
(2)设事件A=“乙抽到的牌的数字比3大”,求A的概率.
(3)甲、乙约定,若甲抽到的牌的数字比乙的大,则甲胜;否则乙胜,你认为此游戏是否公平?为什么?
考点七 利用频率估算概率
29.袋子中有四个小球,分别写有“文、明、中、国”四个字,有放回地从中任取一个小球,直到“中”“国”两个字都取到就停止,用随机模拟的方法估计恰好在第三次停止的概率.利用电脑随机产生0到3之间取整数值的随机数,分别用0,1,2,3代表“文、明、中、国”这四个字,以每三个随机数为一组,表示取球三次的结果,经随机模拟产生了以下18组随机数:
232 321 230 023 123 021 132 220 001
231 130 133 231 013 320 122 103 233
由此可以估计,恰好第三次就停止的概率为( )
A. B. C. D.
30.现某人随机进行二进制码0,1的输入,输入结果如下:0,0,1,0,1,0,1,0,0,1,1,0,0,0,0,1,0,1,用频率估计概率,记其输入1的概率为,则( )
A. B. C. D.
31.某校在校园科技节期间举办了“智能机器人挑战赛”,为了解高一年级500名学生观看比赛的情况,该校学生会用随机抽样的方式抽取了一个容量为50的样本进行调查,并将数据整理后,列表如下:
观看比赛场数
0
1
2
3
4
5
6
7
观看人数所占百分比
7%
18%
15%
m%
10%
14%
15%
5%
从表中可以得出正确的结论为( )
A.估计观看比赛场数的极差为6 B.估计观看比赛场数的众数为2
C.估计观看比赛不低于4场的学生约为200人 D.估计观看比赛不超过2场的学生概率为
32.一个不透明的袋中装有除颜色外均相同的8个红球,4个白球,若干个黑球,每次摇匀后随机摸出一个球,记下颜色后再放回袋中,经过大量重复实验后,发现摸到黑球的频率稳定在0.4,则袋中约有黑球( )
A.6个 B.7个 C.8个 D.9个
33.某地区的公共卫生部门为了调查本地区中学生的吸烟情况,对随机抽出的200名学生进行调查.调查中使用了两个问题.问题1:你父亲的公历出生月份是不是奇数?问题2:你是否经常吸烟?调查者设计了一个随机化装置,这是一个装有大小、形状和质量完全一样的50个白球和50个红球的密封袋子,每个被调查者随机地从袋中摸取1个球(摸出的球再放回袋中),摸到白球的学生如实回答第一个问题,摸到红球的学生如实回答第二个问题,回答“是”的人往一个盒子中放一个小石子,回答“否”的人什么都不要做.若最终盒子中的小石子为56个,则该地区中学生吸烟人数的比例约为( )
A.2% B.3% C.6% D.8%
考点八 概率与统计的综合
34.开展主题为“贯彻新发展理念,建设节水型城市”的用水宣传周活动,为了解活动开展成效,某街道办事处工作人员赴一小区调查住户的节约用水情况,随机抽取了200名业主进行节约用水调查评分,将得到的分数分成6组:,,,,,,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求a的值,并估计这200名业主评分的众数和中位数;
(2)若先用分层抽样的方法从评分在和的业主中抽取5人,然后再从抽出的这5位业主中任意选取2人作进一步访谈:求这2人中至少有1人的评分在的概率.
35.中国新能源技术领跑世界,新能源汽车备受人们欢迎.某科研所新研发了一种新能源汽车,为检测这类汽车的续航能力,在不同路段进行了500次实验,根据续航能力(单位:百公里)分成,共六组,并制作如下频率分布直方图.
(1)求续航能力在区间内的实验次数;
(2)估计这类汽车的续航能力的平均数(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);
(3)若按分层随机抽样的方法从续航能力在和的实验中随机抽取7次实验,再从这7次实验中随机抽取2次实验,求这2次实验中有续航能力在中的实验的概率.
36.某芯片代工厂生产甲、乙两种型号的芯片,为了解芯片的某项指标值,从这两种芯片中各抽取100件进行检测,获得该项指标值的频率分布直方图如图所示(图中各分组区间除最后一组为闭区间外,其余均为左闭右开区间):
假设数据在组内均匀分布,以样本估计总体,以事件发生的频率作为相应事件发生的概率.
(1)现采用分层随机抽样的方式,从甲型号芯片指标值在[70,90)内的抽取2件,乙型号芯片指标值在[50,70]内的抽取4件,再从这6件中任取2件,求这2件的指标值分别在[50,60)和[70,80)内的概率;
(2)根据检测结果确定该指标值的一个临界值c,且c∈[50,60],某科技公司准备用甲、乙两种型号的芯片生产M型手机、N型手机各1万部,有以下两种方案可供选择:
方案一:将甲型号芯片应用于M型手机,其中该指标值小于或等于临界值c的芯片会导致每部手机损失700元;将乙型号芯片应用于N型手机,其中该指标值大于临界值c的芯片会导致每部手机损失300元;
方案二:重新检测所用的全部芯片,会避免方案一的损失费用,但检测费用共需要101万元.
请从科技公司的角度考虑,选择合理的方案,并说明理由.
1.(2024·清华大学强基计划)圆周上,,…,七个点两两相连,任选两条线段,则这两条线段无公共点的概率是( ).
A. B. C. D.
2.(2024·清华大学强基计划)从棱长为1个单位长度的正方体的底面一顶点出发,每次均随机沿一条棱行走一个单位长度,下列选项中正确的有( ).
A.进行4次这样的操作回到A的概率为 B.进行2次这样的操作回到A的概率为
C.进行4次这样的操作回到A的概率为 D.进行2次这样的操作回到A的概率为
3.(2024·河南灵宝市精英对抗赛)现有两种不同的颜色要对如图形中的三个部分进行着色,其中任意有公共边的两块着不同颜色的概率为( )
①
②
③
A. B. C. D.
4.(多选)(2024·全国“鱼塘杯”竞赛)对于一个随机试验,设是样本空间,是随机事件,是样本点,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2025·东南大学强基计划)将长度为的线段分成3段,则分成的段恰好能拼成三角形的概率为_____.
6.(2024·厦门大学强基计划)在30以内的所有素数中,随机选取若干个,使得它们的和为30的概率是______.
7.(2025·重庆高中数学联赛初赛)从面积为的正六边形的个顶点中随机选个不同的点,它们构成的三角形的面积大于的概率为_______.
8.(2024·全国高中数学联赛吉林预赛)设集合.若的子集满足: 若,则,则称子集具有性质,现从的所有非空子集中,等可能地取出一个,则所取出的非空子集具有性质的概率为___________________.
9 .(2024·全国高中数学联赛内蒙古初赛)10.从1,2,,11中任取三个不同的数,则这三个数可以构成等差数列的概率为____________.
10.(第十届高 “枫叶新希望杯”竞赛)在区间内任取的一个实数在函数减区间内的概率为______.
11.(2024·湖南邵阳竞赛)一个不透明口袋中有4个完全相同的小球,把它们分别标号为1,2,3,4,现随机取一个小球然后放回,再随机取出一个小球,则第一次取出的小球标号大于第二次取出的小球标号的概率为 ______.
12.(2024·清华大学强基计划)圆上7点所成线段中任取两条,这两条线段无公共点的概率为____?
13.(2023·清华大学强基计划)11个黑球,9个红球,依次取出,剩下全是一种颜色就结束,求最后只剩下红球的概率?
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专题09 随机事件与概率
目录概览
A考点精研・竞赛考点专项攻坚
考点一 用频率估计概率 3
考点二 随机事件的运算 4
考点三 互斥事件与对立事件的辨别 5
考点四 古典概型 6
考点五 互斥事件、对立事件的概型 11
考点六 游戏的公平性 13
考点七 利用频率估计概率 16
考点八 概率与统计的综合 18
B实战进阶・竞赛选拔模拟特训(精选各地竞赛、强基试题13道)
【归纳重点知识】
知识点01 样本空间和随机事件
1.样本点和有限样本空间
定义
表示符号
样本空间
将试验E的所有可能结果组成的集合称为试验E的样本空间
Ω
样本点
样本空间Ω的元素,即试验E的每种可能结果,称为试验E的样本点
ω
有限样
本空间
如果样本空间Ω的样本点的个数是有限的,那么称样本空间Ω为有限样本空间
Ω
2.随机事件
定义
随机
事件
把试验E的样本空间Ω的子集称为E的随机事件,简称事件,常用A,B,C等表示
必然
事件
样本空间Ω包含了所有的样本点,每次试验无论哪个样本点ω出现,Ω都必然发生,因此称Ω为必然事件
不可能
事件
空集⌀不包含任何样本点,它在每次试验中都不会发生,故称⌀为不可能事件
3.随机事件的运算
含义
符号表示
交事件(积事件)
A与B同时发生
A∩B或AB
并事件(和事件)
A与B至少有一个发生
A∪B或A+B
互斥事件
A与B不能同时发生
A∩B=⌀
对立事件
A与B必有一个发生,但不可能同时发生
A∪B=Ω,A∩B=⌀
知识点02 频率与概率
1.频率的稳定性:在相同条件下,大量重复进行同一试验时,随机事件A发生的频率通常会在某个常数附近摆动,即随机事件A发生的频率具有稳定性.
2.频率稳定性的作用:可以用频率估计概率P(A).
知识点03 古典概型
1.古典概型的特点
①有限性:试验E的样本空间Ω的样本点总数有限;
②等可能性:每次试验中,样本空间Ω的各个样本点出现的可能性相等.
2.古典概型的概率计算公式
对古典概型来说,如果样本空间Ω包含的样本点总数为n,随机事件A包含的样本点个数为m,那么事件A发生的概率为P(A)==.
3.互斥事件有一个发生的概率
如果事件与事件互斥,那么
【说明】古典概型中的基本事件都是互斥的,确定样本空间的方法主要有列举法、列表法与树状图法.
知识点04 几何概型(拓展)
1.几何概型的概念
如果每个事件发生的概率只与构成该事件区域的长度(面积或体积)成比例,则称这样的概率模型为几何概率模型,简称几何概型。
2.几何概型的两大特点
①无限性,即试验中所有可能出现的基本事件只有无限个,即样本空间Ω中的元素个数是无限的;
②等可能性,即每个基本事件出现的可能性相等。
3.几何概型的概率公式
P(A)=
【熟记重要结论(二级结论)】
1.从集合的角度理解互斥事件和对立事件
(1)几个事件彼此互斥,是指由各个事件所含的结果组成的集合的交集为空集.
(2)事件A的对立事件所含的结果组成的集合,是全集中由事件A所含的结果组成的集合的补集.
2.概率加法公式的推广:当一个事件包含多个结果且各个结果彼此互斥时,要用到概率加法公式的推广,即P(A1∪A2∪…∪An)=P(A1)+P(A2)+…+P(An).
3.概率的基本性质
一般地,概率具有如下性质:
性质1:对任意的事件,都有
性质2:必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即.
性质3:如果事件和事件互为对立事件,那么
性质4:如果,那么.
性质5:设是一个随机试验中的两个事件,我们有
考点一 用频率估计概率
1.天气预报说,在今后的三天中,每一天下雨的概率均为60%.我们通过设计模拟实验的方法求概率.由计算机产生1~5的随机数,当出现随机数1,3,5时,表示该天下雨,利用计算机产生20组随机数:423,123,425,344,124,453,524,332,152,342,534,443,521,541,125,432,324,151,314,245,则这三天中恰有两天下雨的概率近似为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】满足条件的随机数有123,453,332,152,534,521,541,125,314,共9种情况,
则这三天中恰有两天下雨的概率近似为.
故选:A
2.在滑翔伞定点比赛中,飞行员在降落时一般会踩中半径为16cm的电子靶,以距靶心距离的远近作为打分依据.若某次比赛中规定:降落时距靶心的距离小于8cm,会获得“优秀飞行员”称号.现随机抽取了100名飞行员此次比赛降落时距靶心距离(单位:cm)的数据如下表:
降落时距靶心距离(单位:cm)
人数
18
21
39
22
用频率估计概率,若随机抽取1人,则此人为“优秀飞行员”的概率为( )
A.0.18 B.0.21 C.0.39 D.0.40
【答案】C
【解析】由题可知,样本容量为100人,获得“优秀飞行员”称号的人数为人,
所以随机抽取1人,此人为“优秀飞行员”的概率.
故选:C
3.某同学做立定投篮训练,共3组,每组投篮次数和命中的次数如下表:根据表中的数据信息,用频率估计一次投篮命中的概率,误差较小的可能性的估计是( )
第一组
第二组
第三组
合计
投篮次数
100
200
300
600
命中的次数
66
126
183
375
命中的频率
0.66
0.63
0.61
0.625
A.0.61 B.0.63 C.0.625 D.0.66
【答案】C
【解析】由题可知,试验次数越多,频率越接近概率,对可能性的估计误差越小,可能性越大,
所以合计列对应的频率最为合适.
故选:C.
考点二 随机事件的运算
4抛掷一颗质地均匀的骰子,有如下随机事件:“点数不小于2”,“点数大于2”, “点数大于4”,下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】用集合的形式表示事件,它们分别是,,.
显然,故A正确;,故B正确;
,故C正确;,故D错误.
5.(多选题)某人连续投篮三次,每次投一球,记事件A为“三次都投中”,事件B为“三次都没投中”,事件C为“恰有两次投中”,事件D为“至少有两次投中”,则( )
A.A⊆D B.B∩D≠⌀ C.A∪C=D D.B∩=B
【答案】ACD
【解析】事件D“至少有两次投中”包含“恰有两次投中”和“三次都投中”,即A⊆D,故A正确;
事件B“三次都没投中”与事件D“至少有两次投中”的交事件为不可能事件,即B∩D=⌀,故B错误;
事件A“三次都投中”与事件C“恰有两次投中”的和事件为“至少有两次投中”,即事件D,故C正确;
事件为“至多有一次投中”,与事件B“三次都没投中”的交事件为“三次都没投中”,即事件B,故D正确.
6.对空中飞行的飞机连续射击两次,每次发射一枚炮弹,设事件A表示随机事件“两枚炮弹都击中飞机”,事件B表示随机事件“两枚炮弹都未击中飞机”,事件C表示随机事件“恰有一枚炮弹击中飞机”,事件D表示随机事件“至少有一枚炮弹击中飞机”,则下列关系不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】对于A,“至少有一枚炮弹击中飞机”包含两种情况:一种是恰有一枚炮弹击中飞机,
另一种是两枚炮弹都击中飞机,即发生,必发生,因此,A正确;
对于B,显然事件是事件的对立事件,因此,B正确;
对于C,“恰有一枚炮弹击中飞机”指第一枚击中第二枚没击中或第一枚没击中第二枚击中,因此,C正确;
对于D,包含该试验的所有样本点,为必然事件,而事件表示“两个炮弹都击中飞机或者都没击中飞机”,
因此,D错误.
考点三 互斥事件与对立事件的辨别
7.7个除颜色外其他都相同的小球中,有3个红球,4个白球,从中任意取出3个小球,则事件“至少有2个白球”的对立事件是( )
A.至多有1个白球 B.至多有1个红球
C.都是红球 D.都是白球
【答案】A
【解析】由题意知,3个小球中至少有2个白球包含的情况为2白1红、3白,所以其对立事件包含的情况为3红、2红1白,即至多有1个白球.
8.不透明的口袋内装有红色、绿色和蓝色卡片各2张,一次性任意取出2张卡片,则下列事件,与事件“2张卡片都为蓝色”互斥而不对立的个数为 ( )
①2张卡片都不是蓝色;
②2张卡片恰有1 张是蓝色;
③2张卡片至少有1张是蓝色;
④2 张卡片至多一张为蓝色.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】 一次性任意取出2张卡片,则这两张卡片的颜色为(红色,绿色),(绿色,蓝色),
(红色,蓝色),(红色,红色),(绿色,绿色),(蓝色,蓝色)这六种情况,
设(红色,绿色),(绿色,蓝色),
(红色,蓝色),(红色,红色),(绿色,绿色),(蓝色,蓝色).
设事件“2张卡片都为蓝色”为,①设2张卡片都不是蓝色为事件,
则(红色,绿色),(红色,红色),(绿色,绿色),
则,,和是互斥不对立事件,故①正确;
②设2张卡片恰有1 张是蓝色为事件,则(绿色,蓝色),(红色,蓝色),
则,,和是互斥不对立事件,故②正确;
③设2张卡片至少有1张是蓝色为事件,则(绿色,蓝色),(红色,蓝色),
(蓝色,蓝色),则,,
得到和是不互斥不对立事件,故③不正确;
④设2 张卡片至多一张为蓝色为事件,则(红色,绿色),(绿色,蓝色),
(红色,蓝色),(红色,红色),(绿色,绿色),则,,
得到和是对立事件,故④不正确.
9.(多选)抛掷一枚质地均匀的骰子,有如下事件:“所有样本空间”,“点数为i”,其中,2,3,4,5,6,“点数不大于2”,“点数大于2”,“点数大于4”,则( )
A.与互斥 B.,
C. D.,为对立事件
【答案】ABC
【解析】由题知与不可能同时发生,所以与互斥,A正确;
事件包含基本事件,事件包含基本事件,
因此,,B正确;
事件包含基本事件,故,C正确;
与不可能同时发生,但也可能都不发生,不互为对立事件,D错误.
考点四 古典概型
10.集合,集合,从,中各任意取一个数,构成一个两位数,则这个两位数是奇数的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】组成两位数的样本空间,有11个;
样本点这个两位数是奇数的两位数为,有5个.
故所求概率为.
故选:C
11.如图是易书中的八卦图(含乾、坤、巽、震、坎、离、艮、兑八卦),每一卦由三根线组成(表示一根阳线,表示一根阴线),传说莱布尼兹据此发明了二进制计数法.从八卦中任取两卦,这两卦中阳线数量之和为4的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由图可知有根阳线的有一卦,根阳线的有三卦,根阳线的有三卦,根阳线的有一卦,
记根阳线的分别为、、,根阳线的分别为、、,根阳线的为,
从八卦中任取两卦,一共有种,
其中满足阳线之和为的有,,,,,共种,
故两卦中阳线之和为的概率.
故选:B
12.从1,2,3,4中随机抽取三个不同的数相加,得到的和记为,剩余的数乘以3,记为,则( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【解析】从中随机抽取三个不同的数,共有种等可能的情况:
①抽取,则,剩余数为,,此时;
②抽取,则,剩余数为,,此时;
③抽取,则,剩余数为,,此时;
④抽取,则,剩余数为,,此时;
在总共种等可能的情况中,满足的情况有种,
因此
13.现从①,②,③,④这4个函数中随机抽取2个函数,则恰有1个函数是奇函数的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】对于定义域为,
令,则,
,
是奇函数;
对于定义域为,
令,则,
,
是偶函数;
对于定义域为,
令,则,
是非奇非偶函数;
对于定义域为,
令,则,
,
是奇函数,
从这4个函数中随机抽取2个函数,①②、①③、①④、②③、②④、③④,共有种选法,
其中恰有1个函数是奇函数的选法:①②、①③、②④、③④,共有种,
所以,所求概率.
故选:D
14.若图G的关联结点(加黑的粗点)构成的点集记为V,V可划分为两个子集和,且图中的每一条边的一个关联结点在中,另一个关联结点必在中,则将图G称为二部图.现有下列六个图,若从这六个图中任选两个,则正确的是( )
A.这两个图都是二部图的概率为
B.这两个图至少有一个是二部图的概率为
C.这两个图不都是二部图的概率为
D.这两个图恰有一个是二部图的概率为
【答案】B
【解析】对于图,图中出现了,则该三角形必然有一条边的两个顶点分在一个子集内,
这显然不符合二部图的定义,图也是如此,所以图与图不是二部图.
除了这两个图,其他四个图都是二部图.
例如,对于图,当时,图中的每一条边的一个关联结点在中,另一个关联结点必在中;
对于图,当时,图中的每一条边的一个关联结点在中,另一个关联结点必在中.
从这六个图中任选两个,所有的选择为
,
,
,共15种.
这两个图都是二部图的选择共有种,这两个图至少有一个是二部图的选择共有种,
这两个图不都是二部图的选择共有种,这两个图恰有一个是二部图的选择共有种,
故这两个图都是二部图的概率为,故A错误;
这两个图至少有一个是二部图的概率为,故B正确;
这两个图不都是二部图的概率为,故C错误;
这两个图恰有一个是二部图的概率为,故D错误.
故选:B.
15.如图是一段绳子在地面上的影子,看不出哪一部分在哪一部分的上面,假设绳子是完全随机摆放的,现在将绳子两头向左右拉紧,这根绳子会打成一个结的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】考虑绳子在三个交叉处的位置关系,每个交叉处有两种可能,所以共有8种可能.
先固定中间,有如图所示的四种情形,这四种情形只有一种可以拉成结,
将这四种情形翻转得到另外四种情形,
所以共有两种情形可以拉成结,故所求概率为.
故选:C
16.从分别写有1,2,3,4,5的5张卡片中不放回地随机抽取3张,则抽到的3张卡片上的数字之和大于9的概率为_________.
【答案】/
【解析】从分别写有1,2,3,4,5的5张卡片中不放回地随机抽取3张,
样本空间包含,,,,,,,,,共10个,
抽到的3张卡片上的数字之和大于9的基本事件为,,,共4个,
所以抽到的3张卡片上的数字之和大于9的概率.
17.若非空集合A满足:,都有,则称集合A具有“对称特征”.已知集合,从S的所有非空子集中随机选取一个集合,则选取的集合具有“对称特征”的概率为 .
【答案】
【解析】由集合,可得集合的非空子集有个,
其非空子集中,具有“对称特征”的子集有,共有7个,
所以选取的集合具有“对称特征”的概率为.
18.某科研管理部门拟了解下辖的甲、乙两个科研所对重点领域项目的推进情况以便后期工作实施,准备用分层抽样的方法从两个科研所中抽取5名科技工作者进行调研.已知两个科研所的人数分别为480人,320人.
(1)应从甲、乙两个科研所中分别抽取多少人?
(2)设抽出的5个人分别用,,,,表示,现从中随机抽取2名科研工作者就某一重大项目进行主题发言,求“抽取的2人来自不同科研所”的概率.
【解析】(1)由已知,两个科研所的人数之比是3:2,
采用分层抽样的方法抽取5名科技工作者,
∴应从甲、乙两个科研所分别抽取3人和2人.
(2)抽出的5个人分别用,,,,表示,记甲科研所的3人为,,,乙科研所的2人为,,
则从中随机抽取2名科研工作者共有10种,分别为:
{,},{,},{,},{,},{,},{,},{,},{,},{,},{,}.
设M为事件“抽取的2人来自不同科研所”,
则事件M包含的样本点有6种,分别为:
{,},{,}, {,},{,},{,},{,}.
∴事件M发生的概率.
考点五 互斥事件、对立事件的概型
19.某社团书法组有3人,,,绘画组有3人,,,乐器组有2人,.现从三个组中各随机选1人参加文艺汇演,则和不全被选中的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】从三个组中各随机选1人参加文艺汇演,则共有种可能,
设事件:和不全被选中,则事件的对立事件共有三种可能,
所以,所以,
故选:D
20.某产品按质量分为甲、乙、丙三个级别,从这批产品中随机抽取一件进行检测,设“抽到甲级品”的概率为,“抽到乙级品”的概率为,则“抽到丙级品”的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】“抽到甲级品”,“抽到乙级品”,“抽到丙级品”是互斥事件,
因为“抽到甲级品”的概率为,“抽到乙级品”的概率为,
则“抽到丙级品”的概率为.
故选:A
21.某地区居民血型的分布为型型型型.已知同种血型的人可以互相输血,O型血的人可以给任何一种血型的人输血,型血的人可以接受任何一种血型的血,其他不同血型的人不能互相输血.现有一血型为型的病人需要输血,若在该地区任选一人,则能为该病人输血的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】该地区居民血型的分布为型型型型.,
能为型的病人输血的有型和型,
所以能为该病人输血的概率为,
故选:C.
所以“抽取的2人来自不同科研所”的概率为.
22.已知事件,互斥,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,又,
所以,所以.
23.某商场开展20周年店庆购物抽奖活动(100%中奖),凡购物满500元的顾客均可参加该活动,活动方式是在电脑上设置一个包含1,2,3,4,5,6的6个数字编号的滚动盘,随机按下启动键后,滚动盘上的数字开始滚动,当停止时滚动盘上出现一个数字,若该数字是大于5的数,则获得一等奖,奖金为150元;若该数字是小于4的奇数,则获得二等奖,奖金为100元;若该数字出现其它情况,则获得三等奖,奖金为50元.现某顾客依次操作两次,则该顾客奖金之和为200元的概率为 .
【答案】
【解析】由题意得,抽奖两次滚动盘上出现两个数字的情况为,,共36种情况,
两次抽奖奖金之和为200元包括三种情况:
①第一次与第二次都中二等奖,其包含的情况为,概率为;
②第一次中一等奖,第二次中三等奖,其包含的情况为,概率为;
③第一次中三等奖,第二次中一等奖,其包含的情况为,概率为,
所以该顾客两次抽奖后获得奖金之和为200元的概率为.
考点六 游戏的公平性
24.某比赛为两运动员制定下列发球规则:
规则一:投掷一枚硬币,出现正面向上,甲发球,反面向上,乙发球;
规则二:从装有2个红球与2个黑球的布袋中随机地取出2个球,如果同色,甲发球,否则乙发球;
规则三:从装有3个红球与1个黑球的布袋中随机取出2个球,如果同色,甲发球,否则乙发球.上述规则对甲、乙公平的有( )
A.规则一,规则二 B.规则一,规则三 C.规则二,规则三 D.规则一,规则二,规则三
【答案】B
【解析】对于规则一,每人发球的概率都是,是公平的;
对于规则二,记个红球分别为红,红,个黑球分别为黑、黑,
则随机取出个球的所有可能的情况有
(红,红),(红,黑),(红,黑),(红,黑),(红,黑),(黑,黑),共种,
其中同色的情况有种,所以甲发球的可能性为,不公平;
对于规则三,记个红球分别为红、红、红,则随机取出个球所有可能的情况有
(红,红),(红,红),(红,黑),(红,红),(红,黑),(红,黑),共种,
其中同色的情况有种,所以两人发球的可能性均为,是公平的.
因此,对甲、乙公平的规则是规则一和规则三.
故选:B.
25.小明与小华两人玩游戏,则下列游戏不公平的是( )
A.抛掷一枚骰子,向上的点数为奇数,小明获胜,向上的点数为偶数,小华获胜
B.同时抛掷两枚硬币,恰有一枚正面向上,小明获胜,两枚都正面向上,小华获胜
C.从一副不含大小王的扑克牌中抽一张,扑克牌是红色,小明获胜,扑克牌是黑色,小华获胜
D.小明、小华两人各写一个数字6或8,如果两人写的数字相同,小明获胜,否则小华获胜
【答案】B
【解析】对于A,抛掷一枚骰子,一共6种情况,向上的点数为奇数的概率为,向上的点数为偶数的概率为,所以游戏公平;
对于B,同时抛掷两枚硬币,一共4种情况:(正,正),(正,反),(反,正),(反,反),
恰有一枚正面向上的概率为,两枚都正面向上的概率为,所以游戏不公平;
对于C,从一副不含大小王的扑克牌中抽一张,扑克牌是红的概率为,扑克牌是黑色的概率为,所以游戏公平;
对于D,小明、小华两人各写一个数字6或8,共四种情况,
两人写的数字相同的概率为,两人写的数字不同的概率为,所以游戏公平.
故选:B.
26.(多选)下面有三种游戏规则:袋子中分别装有大小相同的球,从袋中取球.
游戏1
游戏2
游戏3
3个黑球和1个白球
1个黑球和1个白球
2个黑球和2个白球
取1个球,再取1个球
取1个球
取1个球,再取1个球
取出的两个球同色
取出的球是黑球
取出的两个球同色
→甲胜
→甲胜
→甲胜
取出的两个球不同色
取出的球是白球
取出的两个球不同色
→乙胜
→乙胜
→乙胜
问其中公平的游戏是( )
A.游戏1 B.游戏1和游戏3 C.游戏2 D.游戏3
【答案】AC
【解析】游戏1中,取2个球的所有可能情况为(黑1,黑2),(黑1,黑3),(黑2,黑3),(黑1,白),(黑2,白),(黑3,白),
所以甲胜的可能性为,故游戏是公平的,A正确;
游戏2中,显然甲胜的可能性为,游戏是公平的,C正确;
游戏3中,取2个球的所有可能情况为(黑1,黑2),(黑1,白1),(黑2,白1),(黑1,白2),(黑2,白2),(白1,白2),
所以甲胜的可能性为,游戏是不公平的,B、D不正确.
故选:AC.
27.(多选)为了保证掷骰子游戏的公正性,可以用正n面体的骰子来进行游戏.下列数字可以作为n的取值的是( )
可能用到的公式:多面体的顶点数、棱数、面数分别为,则.
A.4 B.12 C.16 D.20
【答案】ABD
【解析】第一步,根据题目,我们知道正n面体的骰子有 n个面,每个面的点数分别为1,2,...,n,投掷后每个点数出现的概率相等.
第二步,为了保证游戏的公正性,我们需要保证每个点数出现的概率相等,即每个面的面积相等,这意味着正n面体的每个面都应该是全等的正多边形.
第三步,设正n面体的每个面都是正m边形,每个顶点连接k条棱,
所以,则,所以,
又,且不能同时大于3,所以或,
解得或或或或,
我们可以得出n的取值应该是4 (正四面体)、6 (正六面 体)、8(正八面体)、12(正十二面体)、20 (正二十面体).
故选:ABD
28.甲、乙二人用4张扑克牌(分别是红桃2,红桃3,红桃4,方片4)玩游戏,他们将扑克牌洗匀后,背面朝上放在桌面上,甲先抽,乙后抽,抽出的牌不放回,各抽一张.
(1)写出甲、乙抽到牌的所有情况;
(2)设事件A=“乙抽到的牌的数字比3大”,求A的概率.
(3)甲、乙约定,若甲抽到的牌的数字比乙的大,则甲胜;否则乙胜,你认为此游戏是否公平?为什么?
【解析】(1)分别用2,3,4,表示红桃2,红桃3,红桃4,方片4,
则甲、乙抽到牌的所有情况为,
共12种不同的情况.
(2)事件,故;
(3)甲抽到的牌的数字比乙的大,有,共5种情况,
因此甲胜的概率为,乙胜的概率为,因此,所以此游戏不公平.
考点七 利用频率估计概率
29.袋子中有四个小球,分别写有“文、明、中、国”四个字,有放回地从中任取一个小球,直到“中”“国”两个字都取到就停止,用随机模拟的方法估计恰好在第三次停止的概率.利用电脑随机产生0到3之间取整数值的随机数,分别用0,1,2,3代表“文、明、中、国”这四个字,以每三个随机数为一组,表示取球三次的结果,经随机模拟产生了以下18组随机数:
232 321 230 023 123 021 132 220 001
231 130 133 231 013 320 122 103 233
由此可以估计,恰好第三次就停止的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为随机模拟产生了以下18组随机数:
,
其中恰好第三次就停止包含的基本事件有:023,123,132共3个,
所以由此可以估计,恰好第三次就停止的概率为,
故选:B
30.现某人随机进行二进制码0,1的输入,输入结果如下:0,0,1,0,1,0,1,0,0,1,1,0,0,0,0,1,0,1,用频率估计概率,记其输入1的概率为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】经统计得共有18个结果,其中共有7个1,可得频率为,
由频率估计概率,得.
故选:B.
31.某校在校园科技节期间举办了“智能机器人挑战赛”,为了解高一年级500名学生观看比赛的情况,该校学生会用随机抽样的方式抽取了一个容量为50的样本进行调查,并将数据整理后,列表如下:
观看比赛场数
0
1
2
3
4
5
6
7
观看人数所占百分比
7%
18%
15%
m%
10%
14%
15%
5%
从表中可以得出正确的结论为( )
A.估计观看比赛场数的极差为6 B.估计观看比赛场数的众数为2
C.估计观看比赛不低于4场的学生约为200人 D.估计观看比赛不超过2场的学生概率为
【答案】D
【解析】A选项,由表可知,估计观看比赛场数的极差为,A错误;
B选项,由频率分布表的性质,得.
由表知,出现频率最高的场数为1,所以众数为1,B错误;
C选项,因为观看比赛不低于4场的学生所占百分比为,
所以估计观看比赛不低于4场的学生约为(人),C错误;
D选项,估计观看比赛不超过2场的学生概率为,D正确.
故选:D.
32.一个不透明的袋中装有除颜色外均相同的8个红球,4个白球,若干个黑球,每次摇匀后随机摸出一个球,记下颜色后再放回袋中,经过大量重复实验后,发现摸到黑球的频率稳定在0.4,则袋中约有黑球( )
A.6个 B.7个 C.8个 D.9个
【答案】C
【解析】设袋中黑球有个,
利用频率估计概率,可知随机摸出一个球摸到黑球的概率约为0.4,
由题意可得:,解得,
所以袋中约有黑球8个.
故选:C.
33.某地区的公共卫生部门为了调查本地区中学生的吸烟情况,对随机抽出的200名学生进行调查.调查中使用了两个问题.问题1:你父亲的公历出生月份是不是奇数?问题2:你是否经常吸烟?调查者设计了一个随机化装置,这是一个装有大小、形状和质量完全一样的50个白球和50个红球的密封袋子,每个被调查者随机地从袋中摸取1个球(摸出的球再放回袋中),摸到白球的学生如实回答第一个问题,摸到红球的学生如实回答第二个问题,回答“是”的人往一个盒子中放一个小石子,回答“否”的人什么都不要做.若最终盒子中的小石子为56个,则该地区中学生吸烟人数的比例约为( )
A.2% B.3% C.6% D.8%
【答案】C
【解析】因为一个装有大小、形状和质量完全一样的50个白球和50个红球的袋子中,
随机摸出1个球,摸到白球和红球的概率都为,
因此,这200人中,回答了第一个问题的有100人,
而一年12个月中,奇数的占一半,
所以对第一个问题回答“是”的概率为
所以这100个回答第一个问题的学生中,约有50人回答了“是”,
从而可以估计,在回答第二个问题的100人中,约有人回答了“是”,
所以可以估计出该地区中学生吸烟人数的百分比为.
故选:C
考点八 概率与统计的综合
34.开展主题为“贯彻新发展理念,建设节水型城市”的用水宣传周活动,为了解活动开展成效,某街道办事处工作人员赴一小区调查住户的节约用水情况,随机抽取了200名业主进行节约用水调查评分,将得到的分数分成6组:,,,,,,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求a的值,并估计这200名业主评分的众数和中位数;
(2)若先用分层抽样的方法从评分在和的业主中抽取5人,然后再从抽出的这5位业主中任意选取2人作进一步访谈:求这2人中至少有1人的评分在的概率.
【解析】(1)∵第三组的频率为,
,
众数为,
又第一组的频率为,第二组的频率为,第三组的频率为0.200,
∴前三组的频率之和为,
∴这200名业主评分的中位数为85;
(2)由频率分布直方图,知评分在的人数与评分在的人数的比值为,
∴采用分层抽样法抽取5人,评分在的有3人,评分在有2人,
设评分在的3人分别为,,;评分在的2人分别为,,
从5人中任选2人的所有可能情况共10种:,,,,,,,,,,
其中选取的2人中至少有1人的评分的情况有:,,,,,,共7种.
故这2人中至少有1人的评分在的概率为.
35.中国新能源技术领跑世界,新能源汽车备受人们欢迎.某科研所新研发了一种新能源汽车,为检测这类汽车的续航能力,在不同路段进行了500次实验,根据续航能力(单位:百公里)分成,共六组,并制作如下频率分布直方图.
(1)求续航能力在区间内的实验次数;
(2)估计这类汽车的续航能力的平均数(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);
(3)若按分层随机抽样的方法从续航能力在和的实验中随机抽取7次实验,再从这7次实验中随机抽取2次实验,求这2次实验中有续航能力在中的实验的概率.
【解析】(1)由频率分布直方图的性质,可得,
解得,即续航能力在区间内的频率为,
所以续航能力在区间内的实验次数为次.
(2)根据频率分布直方图的平均数的计算公式,可得:
,
所以估计这类汽车的续航能力的平均数为百公里.
(3)由频率分布直方图,可得续航能力在和的频率分别为,
所以按分层随机抽样的方法从续航能力在和的实验中随机抽取7次实验,
则在中的有1次实验,在中的有6次实验,
设在中的有1次实验为,在中的有6次实验分别为,
可得
所以从这7次实验中随机抽取2次实验,共有种不同的取法,
设事件“这2次实验中有续航能力在中的实验”,
可得,共有6个基本事件,
所以事件的概率为
可得这2次实验中有续航能力在中的实验的概率为.
36.某芯片代工厂生产甲、乙两种型号的芯片,为了解芯片的某项指标值,从这两种芯片中各抽取100件进行检测,获得该项指标值的频率分布直方图如图所示(图中各分组区间除最后一组为闭区间外,其余均为左闭右开区间):
假设数据在组内均匀分布,以样本估计总体,以事件发生的频率作为相应事件发生的概率.
(1)现采用分层随机抽样的方式,从甲型号芯片指标值在[70,90)内的抽取2件,乙型号芯片指标值在[50,70]内的抽取4件,再从这6件中任取2件,求这2件的指标值分别在[50,60)和[70,80)内的概率;
(2)根据检测结果确定该指标值的一个临界值c,且c∈[50,60],某科技公司准备用甲、乙两种型号的芯片生产M型手机、N型手机各1万部,有以下两种方案可供选择:
方案一:将甲型号芯片应用于M型手机,其中该指标值小于或等于临界值c的芯片会导致每部手机损失700元;将乙型号芯片应用于N型手机,其中该指标值大于临界值c的芯片会导致每部手机损失300元;
方案二:重新检测所用的全部芯片,会避免方案一的损失费用,但检测费用共需要101万元.
请从科技公司的角度考虑,选择合理的方案,并说明理由.
【解析】(1)由题中频率分布直方图及分层随机抽样得,从甲型号芯片指标值在[70,80)和[80,90)内的各抽取1件,分别记为A和B,乙型号芯片指标值在[50,60)和[60,70]内的分别抽取3件和1件(这两组频率之比为0.3∶0.1=3∶1),分别记为C1,C2,C3和D,
从这6件中任取2件的样本空间Ω={AB,AC1,AC2,AC3,AD,BC1,BC2,BC3,BD,C1C2,C1C3,C1D,C2C3,C2D,C3D},共15个样本点,
记事件E=“这2件的指标值分别在[50,60)和[70,80)内”,则E={AC1,AC2,AC3},共3个样本点,
故P(E)==.
(2)设将甲、乙两种型号芯片分别应用于M型、N型手机时,该科技公司的损失费用为y万元,
y=700×[0.002×10+0.005×(c-50)]×10 000÷10 000+300×[0.01×10+0.03×(60-c)]×10 000÷10 000=409-5.5c,c∈[50,60],
因此当50≤c<56时,y>101;当c=56时,y=101;当56<c≤60时,y<101(方案二的检测费用为101万元,故将y与101作比较),
所以当临界值c∈[50,56)时,选择方案二;当临界值c=56时,选择方案一和方案二均可;当临界值c∈(56,60]时,选择方案一.
1.(2024·清华大学强基计划)圆周上,,…,七个点两两相连,任选两条线段,则这两条线段无公共点的概率是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】共条线段,选出两条有种方法,
任意四个点对应两组不相交的线段,有组,
因此,任选两条线段,它们无公共点的概率为.
故选:D.
2.(2024·清华大学强基计划)从棱长为1个单位长度的正方体的底面一顶点出发,每次均随机沿一条棱行走一个单位长度,下列选项中正确的有( ).
A.进行4次这样的操作回到A的概率为 B.进行2次这样的操作回到A的概率为
C.进行4次这样的操作回到A的概率为 D.进行2次这样的操作回到A的概率为
【答案】D
【解析】每次操作有3种不同的路线,2次操作,有种路线,其中有3条可以回到A点,因此进行2次这样的操作回到A点的概率为,B错D对;
4次操作,有种路线,如下图所示,设第次操作后恰好走到点的方法数为,由对称性可知第次操作后恰好走到三点的方法数相同,设为,恰好走到三点的方法数也相同,设为,设第次操作后恰好走到点的方法数为,
则,,由此算出,
∴,∴进行4次这样的操作回到点的概率为,AC选项都错.
故选:D
3.(2024·河南灵宝市精英对抗赛)现有两种不同的颜色要对如图形中的三个部分进行着色,其中任意有公共边的两块着不同颜色的概率为( )
①
②
③
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】依题意,对三个部分着色由分布计数乘法原理共有种不同的方法,
设“任意有公共边的两块着不同颜色”,事件A共有种不同方法,
由古典概型的概率公式,
故选:A.
4.(多选)(2024·全国“鱼塘杯”竞赛)对于一个随机试验,设是样本空间,是随机事件,是样本点,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】对于一个随机试验,其所有可能的结果的集合称为样本空间,样本空间的元素称为样本点或基本事件,随机事件是样本空间的一个子集.
所以有和.
故选:BC
5.(2025·东南大学强基计划)将长度为的线段分成3段,则分成的段恰好能拼成三角形的概率为_____.
【答案】/
【解析】设三段长分别为,
则总样本空间为,化简可得,
若段恰好拼成三角形,
则,所以,
作图如下:
其中满足不等式组的点在内,不含边界,
满足不等式组的点在内,不含边界,
则,.
则分成的段恰好能拼成三角形的概率为.
6.(2024·厦门大学强基计划)在30以内的所有素数中,随机选取若干个,使得它们的和为30的概率是______.
【答案】
【解析】30以内的所有正素数为2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,
随机选取共有个,和为30的情况为,,,,,故所求概率.
7.(2025·重庆高中数学联赛初赛)从面积为的正六边形的个顶点中随机选个不同的点,它们构成的三角形的面积大于的概率为_______.
【答案】/
【解析】因为梯形的面积为六边形的面积的一半,所以梯形的面积为,
又的面积为的面积的一半,
所以的面积为,的面积为,的面积为,
记正六边形的个顶点顺时针依次为,
易知从中选个不同的点构成的三角形只有三种不同的形状,
分别为(其中下标按模理解),
其面积依次为,而形如的三角形共有个,
故构成的三角形的面积大于的概率为.
故答案为:
8.(2024·全国高中数学联赛吉林预赛)设集合.若的子集满足: 若,则,则称子集具有性质,现从的所有非空子集中,等可能地取出一个,则所取出的非空子集具有性质的概率为___________________.
【答案】
【解析】集合非空子集的个数为,
具有性质的事件含有的基本事件为: ,共 7 个,
所以所取出的非空子集具有性质的概率为.
故答案为:
9 .(2024·全国高中数学联赛内蒙古初赛)10.从1,2,,11中任取三个不同的数,则这三个数可以构成等差数列的概率为____________.
【答案】
【解析】从1,2,,11中任取三个不同的数,则不同的组合有共有种,
能构成等差数列不同的组合的有种,
所以这三个数可以构成等差数列的概率为.
10.(第十届高 “枫叶新希望杯”竞赛)在区间内任取的一个实数在函数减区间内的概率为______.
【答案】/0.5
【解析】当时,,由、,
得、,因此函数的递减区间为与,
两个递减区间的长度和为,而区间的长度为,所以所求概率为.
故答案为:
11.(2024·湖南邵阳竞赛)一个不透明口袋中有4个完全相同的小球,把它们分别标号为1,2,3,4,现随机取一个小球然后放回,再随机取出一个小球,则第一次取出的小球标号大于第二次取出的小球标号的概率为 ______.
【答案】
【解析】画出树状图:
由树状图可知:基本事件的总数共有16种,
其中第一次取出的小球标号大于第二次取出的小球标号有6种,
所以第一次取出的小球标号大于第二次取出的小球标号的概率为.
12.(2024·清华大学强基计划)圆上7点所成线段中任取两条,这两条线段无公共点的概率为?
【答案】
【解析】圆上7点形成条线段,从中任取两条线段有种方法,
任意四个点对应两组不相交的线段,故两条线段无公共点的有种方法,
所以任取两条线段,它们无公共点的概率为.
13.(2023·清华大学强基计划)11个黑球,9个红球,依次取出,剩下全是一种颜色就结束,求最后只剩下红球的概率?
【答案】
【解析】设为“依次取出,最后只剩红球”,为“依次取出,最后一只为红球”,
下证:中含有的基本事件与含有的基本事件一样多.
设为中的基本事件,则至少余有一个红球且没有黑球,
故为中的基本事件,
设为中的基本事件,则的最后一球为红球,
则也为中基本事件,
故中含有的基本事件与含有的基本事件一样多.
故问题转化为求,由古典概型的概率公式可得,
故最后只剩下红球的概率为.
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