内容正文:
专题10 概率与随机变量及分布列
7大考点概览
考点01古典概型
考点02 条件概率
考点03 正态分布
考点04 相互独立事件
考点05 统计概率综合小题
考点06 离散型随机变量分布
考点07 融合创新
(
古典概型
考点
1
)
1.(2026·山东东营·一模)在2025年10月19日举行的黄河口马拉松比赛活动中,甲、乙、丙、丁四位志愿者被派往A、B、C三个服务站,若每个服务站至少派一位志愿者,且每位志愿者只能被派往一个服务站,则在甲被派去B服务站的条件下,甲、乙被派去同一个服务站的概率为( )
A. B. C. D.
2.(2026·山东日照·一模)某日用品按行业质量标准分成五个等级,等级系数依次为1、2、3、4、5,现从一批该日用品中随机抽取20件,对其等级系数进行统计分析,得到频率分布表如下:
1
2
3
4
5
(1)若所抽取的20件日用品中,等级系数为4的恰有3件,等级系数为5的恰有2件,求a、b、c的值;
(2)在(1)的条件下,将等级系数为4的3件日用品记为、、,等级系数为5的2件日用品记为、,现从、、、、这5件日用品中任取两件(假定每件日用品被取出的可能性相同),写出所有可能的结果,并求这两件日用品的等级系数恰好相等的概率.
(
条件概率
考点
2
)
1.(2026·山东临沂·一模)对于事件A,B,,,,则( )
A. B. C. D.
2.(2026·山东泰安·一模)在一个不透明的盒中装有6个大小质地完全相同的小球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,现从盒中一次取出2个小球,设事件为“取出2个小球的数字之和大于6”,事件为“取出的2个小球中最小数字为3”,则( )
A. B. C. D.
3.(2026·山东滨州·一模)某科研团队研发的两款AI围棋机器人(Alpha星,Beta翼)进行对抗赛,比赛规则为:共进行奇数局比赛,全部完成后,获胜局数多的机器人胜出.假设每局比赛中,Alpha星获胜的概率都是,各局比赛的结果相互独立,且无平局.
(1)当时,两款机器人共进行5局比赛,设两款机器人所赢局数之差的绝对值为,求的分布列和数学期望;
(2)当时,若两款机器人共进行且局比赛,记事件表示“在前局比赛中Alpha星赢了局”.事件表示“Alpha星最终获胜”.求值;
(3)若两款机器人共进行了局比赛,Alpha星获胜的概率记为;若两款机器人共进行了局比赛,Alpha星获胜的概率记为;若两款机器人共进行了局比赛,Alpha星获胜的概率记为.证明:当时,.
(
正态分布
考点
3
)
1.(2026·山东德州·一模)已知随机变量,且,且,则( )
A. B. C. D.
2.(2026·山东青岛·一模)已知随机变量服从正态分布,若,则______.
(
统计概率综合小题
考点
4
)
1.(多选)(2026·山东枣庄·一模)下列命题正确的是( )
A.若,,则
B.已知关于的经验回归方程为,且,则
C.一组样本数据,,…,(),其中是最小值,是最大值,则,,…,的75%分位数一定与,…,的75%分位数不同
D.若事件,满足,则与独立
2.(多选)(2026·山东泰安·一模)下列选项正确的是( )
A.对A,B,C三类个体按3:1:2的比例进行分层抽样,已知从类个体中抽取了9个,则样本容量为30
B.若随机变量,则
C.恒成立
D.一组数1,2,2,2,3,3,3,4,5,6的第80百分位数为4.5
3.(多选)(2026·山东临沂·一模)下列说法正确的是( )
A.若样本数据的方差,则所有的都相等
B.以模型去拟合一组数据时,令,求得线性回归方程为,则,
C.在的展开式中,含项的系数是
D.某校高三年级男生的身高(单位:cm)近似服从,随机选择一名该校高三年级的男生,则
(若,则,)
4.(多选)(2026·山东菏泽·一模)下列说法正确的有( )
A.已知,若,则
B.若样本数据的方差为1,则数据的方差为2
C.已知样本点的经验回归方程为,若样本点与的残差相等,则
D.若,是两个随机事件,,,,则
(
相互独立事件
考点
5
)
1.(2026·山东临沂·一模)某人工智能公司召开年会,期间提供两个游戏供员工选择,两个游戏均有3局,每局获胜可获对应奖金,奖金可累计.具体规则如下:
游戏Ⅰ:抛掷质地均匀的相同硬币
第1局,抛两枚,向上的图案相同则获胜,得100元奖金;第2局,抛三枚,向上的图案相同则获胜,得500元奖金;第3局,抛四枚,向上的图案相同则获胜,得900元奖金;
游戏Ⅱ:抛掷质地均匀的特殊骰子(三组对面分别标记0,2,6的骰子).
第1局,抛两颗,向上的数字相同则获胜,得300元奖金;第2局,抛三颗,向上的数字相同则获胜,得600元奖金;第3局,抛四颗,向上的数字是2,0,2,6(不计顺序)则获胜,得900元奖金.
(1)求游戏Ⅰ第2局获胜的概率;
(2)若销售部门的3位员工均选择游戏Ⅰ,设X为前两局均未获胜的人数,求X的分布列和数学期望;
(3)从奖金期望角度,员工应选择哪个游戏?请说明理由.
2.(2026·山东青岛·一模)在某生成式人工智能模型中,有一种简化的“词元生成器”,该模型只有两种词元,,且生成词元总数不超过.若生成,则过程立即结束;否则继续生成,直至总数达到.每个词元生成需要先预测,再审核.假设每次预测为,的概率均为0.5,且各次预测相互独立.审核规则如下:
①若预测中第一次出现词元,则审核后生成,的概率均为0.5;
②若预测中第二次出现词元,则审核后必生成;
③若预测中出现词元,则审核后必生成.
设表示过程结束时生成词元的总个数.
(1)求,;
(2)求的分布列;
(3)求.
3.(2026·山东济宁·一模)2026年春节期间,甲乙两名同学在商场参加一个小游戏,且分在同一组.现有三个不透明的盒子,盒中分别装有若干个除颜色不同外,其他均相同的球,盒中有1个红球,2个黄球;盒中有1个红球,3个黄球;盒中有5个红球,3个黄球.游戏规则如下:两人为一组参加游戏,游戏按轮依次进行,每一轮都是甲先从盒中随机摸出1个小球,记录颜色后再放回盒内,然后,乙根据甲摸到小球的颜色在指定的盒子中有放回地摸一个小球.若甲摸到红球,则乙从盒中摸球;若甲摸到黄球,则乙从盒中摸球.记录乙摸出小球的颜色后放回小球,本轮结束.在一轮摸球过程中,若甲和乙摸出的小球颜色相同,则二人获得一张“骐骥”卡片;若颜色不同,则二人获得一张“驰骋”卡片.规定连续两轮获得“驰骋”卡片时游戏结束,否则,继续游戏.假设每轮摸球结果互不影响.
(1)求甲乙两人在一轮摸球游戏中,获得一张“驰骋”卡片的概率;
(2)记甲乙两人在第轮摸球结束时依然未终止摸球游戏的概率为,且.
(i)求;
(ii)求,并判断:当时,是否无限趋近于一个常数?若是,求出的值;若不是,请说明理由.
(
离散型随机变量分布
考点
6
)
1.(2026·山东东营·一模)甲、乙、丙三人每人制作两张卡片,将卡片放在同一个盒子中,每人不放回地随机抽取两张,设至少取回一张自己的卡片的人数为X,则_______.
2.(2026·山东泰安·一模)某科技公司研发了一款用于医疗影像辅助诊断的AI算法,为了测试该算法的准确性,工程师准备了一组包含25张正常样本和75张异常样本的100张医学影像,算法对每张影像进行独立识别与判断,根据初步测试,算法的判断准确率如下:
当影像为正常样本时,算法判断为“正常”的概率为,
当影像为异常样本时,算法判断为“异常”的概率为.
(1)从这100张影像中随机抽取2张,求2张均为正常样本的概率;
(2)现从100张影像中随机抽取3次,每次抽取1张影像进行测试,每次抽取并测试后放回,用随机变量表示这3次测试中算法正确判断的次数,求随机变量的分布列及其数学期望.
3.(2026·山东德州·一模)在某工厂的产品质量检测中,设随机变量表示从一批产品中随机抽取的不合格产品数量.已知抽取到个不合格产品的分布列为:
0
1
2
3
每个不合格产品需要进行返工处理,返工成功(即将不合格产品修复为合格产品)的概率均为,且各个产品返工是否成功相互独立.事件表示抽取的产品中有个不合格产品(),事件表示抽取的产品中返工成功的数量比返工失败的数量多.
(1)若,求,并根据全概率公式求;
(2)是否存在值且,使得,请说明理由.
4.(2026·山东东营·一模)在第十五届全国运动会乒乓球女子团体金牌赛中,山东队拼尽全力、不屈不挠,最终战胜河北队,夺得冠军.为了弘扬国球精神,提升竞技水平,某学校举行“校园杯”趣味乒乓球比赛,甲乙两名同学进行“单打对决”,规则如下:比赛采用五局三胜制,为增加比赛悬念,每局比赛不设固定分数上限,实行“净胜两分制”,即从0比0开局,率先净胜对手2分的一方赢得该局.经赛前技术分析,在每一个回合(即从发球开始到一方得分结束的完整对抗过程)中,甲得分的概率为,乙得分的概率为.假设各回合结果相互独立,无无效回合,且各局胜负互不影响.
(1)在某一局比赛中,求经过2回合结果为平局的概率和经过4回合结果为平局的概率;
(2)在某一局比赛中,记“经过个回合甲获胜”为事件,分别求及在该局比赛中甲获胜的概率;
(3)比赛结束时,双方共进行了局比赛,求的分布列.
(附:当时,).
5.(2026·山东聊城·一模)某景区统计了连续5天该景区接待游客的人数(单位:万人),数据如下表:
第x天
1
2
3
4
5
接待游客人数y(万人)
2.2
2.6
3.1
5.2
6.9
(1)根据表中数据,求y关于x的经验回归方程,并预测第7天该景区接待游客的人数;
(2)该景区上山、下山各有步行和乘观览车两种方式.调查显示,游客选择步行和乘观览车上山的概率分别为,,步行上山的游客下山时继续选择步行的概率为,乘观览车上山的游客下山时继续选择乘观览车的概率为.假设游客之间选择上山、下山的方式互不影响,现从该景区出口随机选取4位下山的游客了解其下山方式,记X为这4人中步行下山的游客人数,求X的分布列和期望.
附:参考数据:,,.
参考公式:回归方程中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:,.
(
融合创新
考点
7
)
1.(多选)(2026·山东威海·一模)甲、乙、丙3人进行传球游戏,每次抛一枚均匀的硬币,若正面朝上,则持球者不传球;若反面朝上,则持球者等可能地将球传给其余2人之一.初始时球在甲手中,记第次抛硬币后球在甲手中的概率为,球在乙手中的概率为,在前次抛硬币的过程中3人之间传球的次数为,则( )
A. B. C. D.
2.(多选)(2026·山东济南·一模)现进行如下试验:从中任选一个数,记为,若,则试验结束;否则再从中任选一个数,记为,若,则试验结束;否则再从中任选一个数,依次类推,直至选中1为止.记事件“试验过程中,数字被选到”,表示事件发生的概率(),则( )
A.
B.
C.
D.且
3.(2026·山东枣庄·一模)现将红色、黄色、蓝色的3个小球随机放入甲、乙、丙、丁四个盒子中(每个盒子容纳球数不限).
(1)记甲盒中小球个数为,求的分布列和;
(2)对于两个不相互独立的事件,,,.
①若,则称事件与正相关(的发生会“促进”的发生);若,则称事件与负相关(的发生会“抑制”的发生);
②定义为与的相关系数.
(ⅰ)若,求证:与正相关;
(ⅱ)定义事件“甲盒中恰有一个小球”,事件“甲盒中含有红球”.求,并判断事件与的相关情况.
4.(2026·山东淄博·一模)甲口袋中装有3个红球,乙口袋中装有2个黄球和1个红球.现从甲、乙两口袋中各任取一个球交换放入另一口袋,重复次这样的操作,记乙口袋中黄球个数为,恰有2个黄球的概率为,恰有1个黄球的概率为.
(1)求,和,;
(2)求的数学期望(用表示);
(3),若,有,求所有元素之和.
5.(2026·山东菏泽·一模)甲参与了一个有奖闯关游戏,游戏共设置3关,他每次从装有1个红球,2个黑球,3个黄球的袋中有放回地摸出1个球(这些球除颜色外完全相同),规则如下:过第一关时,若摸到黄球则前进到第二关,否则留在第一关;过第二关时,若摸到黑球则前进到第三关,否则留在第二关;过第三关时,若摸到红球则通关成功,游戏结束,否则留在第三关.假设甲的摸球次数不受限制.
参考公式:若,则.
(1)求甲摸球3次恰好通关成功的概率;
(2)已知X,Y是随机变量,则,现用表示“甲通关成功所需的摸球次数”,求;
(3)设甲摸球次后通关成功的概率为,求出与的递推关系式,并证明.
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专题10 概率与随机变量及分布列
7大考点概览
考点01古典概型
考点02 条件概率
考点03 正态分布
考点04 相互独立事件
考点05 统计概率综合小题
考点06 离散型随机变量分布
考点07 融合创新
(
古典概型
考点
1
)
1.(2026·山东东营·一模)在2025年10月19日举行的黄河口马拉松比赛活动中,甲、乙、丙、丁四位志愿者被派往A、B、C三个服务站,若每个服务站至少派一位志愿者,且每位志愿者只能被派往一个服务站,则在甲被派去B服务站的条件下,甲、乙被派去同一个服务站的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】先求甲被派去服务站的方法数;
第一种情况:甲一个人去服务站,则有种;
第二种情况:甲和其中一人去服务站,则有种;
故甲被派去服务站的方法数共种;
再求甲乙被派去同一个服务站的方法数:有种;
故概率为.
2.(2026·山东日照·一模)某日用品按行业质量标准分成五个等级,等级系数依次为1、2、3、4、5,现从一批该日用品中随机抽取20件,对其等级系数进行统计分析,得到频率分布表如下:
1
2
3
4
5
(1)若所抽取的20件日用品中,等级系数为4的恰有3件,等级系数为5的恰有2件,求a、b、c的值;
(2)在(1)的条件下,将等级系数为4的3件日用品记为、、,等级系数为5的2件日用品记为、,现从、、、、这5件日用品中任取两件(假定每件日用品被取出的可能性相同),写出所有可能的结果,并求这两件日用品的等级系数恰好相等的概率.
【解】(1)因为等级系数为4的恰有3件,所以;
等级系数为5的恰有2件,所以;
因为,所以.
故,,.
(2)从、、、、这5件日用品中任取两件,所有可能得结果有:
,,,,,,,,,共10种情况.
这两件日用品的等级系数恰好相等的结果有:,,,,共4个.
因为每种结果出现的可能性相同,所以这两件日用品的等级系数恰好相等的概率为:.
(
条件概率
考点
2
)
1.(2026·山东临沂·一模)对于事件A,B,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由条件概率公式,可得,
故,
又因,则.
2.(2026·山东泰安·一模)在一个不透明的盒中装有6个大小质地完全相同的小球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,现从盒中一次取出2个小球,设事件为“取出2个小球的数字之和大于6”,事件为“取出的2个小球中最小数字为3”,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】从装有6个大小质地完全相同的小球的盒中一次取出2个小球,共有种取法,
其中事件,
有9种取法,概率为,
事件,有3种取法,概率为,
所以,故选C.
3.(2026·山东滨州·一模)某科研团队研发的两款AI围棋机器人(Alpha星,Beta翼)进行对抗赛,比赛规则为:共进行奇数局比赛,全部完成后,获胜局数多的机器人胜出.假设每局比赛中,Alpha星获胜的概率都是,各局比赛的结果相互独立,且无平局.
(1)当时,两款机器人共进行5局比赛,设两款机器人所赢局数之差的绝对值为,求的分布列和数学期望;
(2)当时,若两款机器人共进行且局比赛,记事件表示“在前局比赛中Alpha星赢了局”.事件表示“Alpha星最终获胜”.求值;
(3)若两款机器人共进行了局比赛,Alpha星获胜的概率记为;若两款机器人共进行了局比赛,Alpha星获胜的概率记为;若两款机器人共进行了局比赛,Alpha星获胜的概率记为.证明:当时,.
【解】(1)(1)两款机器人共进行5局比赛,两款机器人所赢局数之差的绝对值可能的取值有,
则,
,
,
的分布列为
1
3
5
数学期望.
(2)在前局比赛中Alpha星赢的局数时,第局全胜,最终也无法获胜,所以;
当时,仅当第局全胜,最终才能赢得比赛,即;
当时,第局至少胜一场,就能最终赢得比赛,即;
当时,无论第局什么结果,都能最终赢得比赛,即;
综上所述,.
(3)由全概率公式可知
所以,
当时,,
又因为
,
因为,所以,即.
(
正态分布
考点
3
)
1.(2026·山东德州·一模)已知随机变量,且,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】正态分布关于均值对称,又,
可得,所以,又,
所以,
由此可得,解得.
2.(2026·山东青岛·一模)已知随机变量服从正态分布,若,则______.
【答案】0.8/
【解析】由可得,因,
由正态曲线对称性,得,
则.
(
统计概率综合小题
考点
4
)
1.(多选)(2026·山东枣庄·一模)下列命题正确的是( )
A.若,,则
B.已知关于的经验回归方程为,且,则
C.一组样本数据,,…,(),其中是最小值,是最大值,则,,…,的75%分位数一定与,…,的75%分位数不同
D.若事件,满足,则与独立
【答案】BD
【解析】对于A,由于,,则,故A错误,
对于B,将代入可得,故,B正确;
对于C,将原来17个数从小到大排列,,
则17个数的75%分位数为17个数中的第13个数,
去掉其中最大和最小两个数据后,,
故剩下的15个数据的75%分位数为15个数中的第12个数字,也是17个数中的第13个数,故两者可能相等,C错误,
对于D,,所以相互独立,因此也相互独立,D正确,
故选:BD.
2.(多选)(2026·山东泰安·一模)下列选项正确的是( )
A.对A,B,C三类个体按3:1:2的比例进行分层抽样,已知从类个体中抽取了9个,则样本容量为30
B.若随机变量,则
C.恒成立
D.一组数1,2,2,2,3,3,3,4,5,6的第80百分位数为4.5
【答案】BD
【解析】A选项,从类个体中抽取了9个,则样本容量为,A错误;
B选项,由正态分布的对称性可知,B正确;
C选项,当时,,C错误;
D选项,,故从小到大,选取第8个数和第9个数的平均数作为第80百分位数,
故1,2,2,2,3,3,3,4,5,6的第80百分位数为,D正确.
故选:BD
3.(多选)(2026·山东临沂·一模)下列说法正确的是( )
A.若样本数据的方差,则所有的都相等
B.以模型去拟合一组数据时,令,求得线性回归方程为,则,
C.在的展开式中,含项的系数是
D.某校高三年级男生的身高(单位:cm)近似服从,随机选择一名该校高三年级的男生,则
(若,则,)
【答案】AC
【解析】对于A,因为,
所以,故A正确;
对于B,由回归方程,得,
所以,所以,故B错误;
对于C,在展开式中含项为:,
所以在展开式中含项的系数是,故C正确;
对于D,因为高三年级男生的身高(单位:cm)近似服从,
所以,,,
即,,
所以,故D错误.
4.(多选)(2026·山东菏泽·一模)下列说法正确的有( )
A.已知,若,则
B.若样本数据的方差为1,则数据的方差为2
C.已知样本点的经验回归方程为,若样本点与的残差相等,则
D.若,是两个随机事件,,,,则
【答案】ACD
【解析】对于A,,
,故A正确;
对于B,,故B错误;
对于C,样本点的残差为,
样本点的残差为,
由残差相等可得,可得,故C正确;
对于D,,,
,,故D正确.
(
相互独立事件
考点
5
)
1.(2026·山东临沂·一模)某人工智能公司召开年会,期间提供两个游戏供员工选择,两个游戏均有3局,每局获胜可获对应奖金,奖金可累计.具体规则如下:
游戏Ⅰ:抛掷质地均匀的相同硬币
第1局,抛两枚,向上的图案相同则获胜,得100元奖金;第2局,抛三枚,向上的图案相同则获胜,得500元奖金;第3局,抛四枚,向上的图案相同则获胜,得900元奖金;
游戏Ⅱ:抛掷质地均匀的特殊骰子(三组对面分别标记0,2,6的骰子).
第1局,抛两颗,向上的数字相同则获胜,得300元奖金;第2局,抛三颗,向上的数字相同则获胜,得600元奖金;第3局,抛四颗,向上的数字是2,0,2,6(不计顺序)则获胜,得900元奖金.
(1)求游戏Ⅰ第2局获胜的概率;
(2)若销售部门的3位员工均选择游戏Ⅰ,设X为前两局均未获胜的人数,求X的分布列和数学期望;
(3)从奖金期望角度,员工应选择哪个游戏?请说明理由.
【解】(1)由题意知,游戏Ⅰ第局获胜的概率.
(2)易知,
游戏Ⅰ第局获胜的概率为,第局获胜的概率为,则第局和第局均未获胜的概率为,
因此可知,
随机变量的分布列为
0
1
2
3
随机变量的期望或.
(3)应该参加游戏Ⅱ,理由如下:
记分别为一次参加游戏Ⅰ,Ⅱ所获奖金总额,
游戏Ⅰ第局获胜的概率为,第局获胜的概率为,第局获胜的概率为,
,
游戏Ⅱ第局获胜的概率为,第局获胜的概率为,第局获胜的概率为,
,
从奖金期望角度来看,应选择参加游戏Ⅱ.
2.(2026·山东青岛·一模)在某生成式人工智能模型中,有一种简化的“词元生成器”,该模型只有两种词元,,且生成词元总数不超过.若生成,则过程立即结束;否则继续生成,直至总数达到.每个词元生成需要先预测,再审核.假设每次预测为,的概率均为0.5,且各次预测相互独立.审核规则如下:
①若预测中第一次出现词元,则审核后生成,的概率均为0.5;
②若预测中第二次出现词元,则审核后必生成;
③若预测中出现词元,则审核后必生成.
设表示过程结束时生成词元的总个数.
(1)求,;
(2)求的分布列;
(3)求.
【解】(1)表示第一次就生成并结束过程,即第一次预测为,且审核生成,
.
表示第二次生成并结束过程,情况有:第一次预测为,且审核生成,第二次预测为;第一次预测为,审核必生成,第二次预测为,且审核生成.
.
(2)(,)时,第个词元输出为,
若前面个词元都预测为,其概率为,
若前面个词元有一个预测为,其概率为,
故,
当时,
若前面个词元都没有预测为,其概率为,
若前面个词元有一个预测为,其概率为,
故
所以的分布列为:
1
2
3
…
…
(3)由(1)得,
由(2)得,
,
,
,
,
所以
所以
3.(2026·山东济宁·一模)2026年春节期间,甲乙两名同学在商场参加一个小游戏,且分在同一组.现有三个不透明的盒子,盒中分别装有若干个除颜色不同外,其他均相同的球,盒中有1个红球,2个黄球;盒中有1个红球,3个黄球;盒中有5个红球,3个黄球.游戏规则如下:两人为一组参加游戏,游戏按轮依次进行,每一轮都是甲先从盒中随机摸出1个小球,记录颜色后再放回盒内,然后,乙根据甲摸到小球的颜色在指定的盒子中有放回地摸一个小球.若甲摸到红球,则乙从盒中摸球;若甲摸到黄球,则乙从盒中摸球.记录乙摸出小球的颜色后放回小球,本轮结束.在一轮摸球过程中,若甲和乙摸出的小球颜色相同,则二人获得一张“骐骥”卡片;若颜色不同,则二人获得一张“驰骋”卡片.规定连续两轮获得“驰骋”卡片时游戏结束,否则,继续游戏.假设每轮摸球结果互不影响.
(1)求甲乙两人在一轮摸球游戏中,获得一张“驰骋”卡片的概率;
(2)记甲乙两人在第轮摸球结束时依然未终止摸球游戏的概率为,且.
(i)求;
(ii)求,并判断:当时,是否无限趋近于一个常数?若是,求出的值;若不是,请说明理由.
【解】(1)甲从A盒中摸到红球的概率为,摸到黄球的概率为,乙从B盒中摸到黄球的概率为,
红球的概率为,乙从C盒中摸到黄球的概率为,红球的概率为,
故甲乙两人在一轮摸球游戏中,获得一张“驰骋”卡片的概率为.
(2)(i),
,
(ii)设事件表示甲乙两人在第轮摸球游戏中获得“驰骋”卡片,
则
,
则,或
又,
当时,,
所以,,
,
故为等比数列,且公比为,首项为,
则,故,
而满足上式,因此;
当时,,
则,则,
故为等比数列,且公比为,首项为,
故,
而满足上式,因此,
,
当时,则.
综上可得:故当时,无限趋近于一个常数,即.
(
离散型随机变量分布
考点
6
)
1.(2026·山东东营·一模)甲、乙、丙三人每人制作两张卡片,将卡片放在同一个盒子中,每人不放回地随机抽取两张,设至少取回一张自己的卡片的人数为X,则_______.
【答案】
【解析】设甲制作的卡片为;乙制作的卡片为;丙制作的卡片为.
代表三人只有一人至少取回一张自己的卡片,
有种情况;不妨设是甲至少取回一张自己的卡片;
当甲只取回一张自己的卡片时,有种;
例如:甲取到的卡片为,此时丙不能取,
只能取,即甲取回一张自己的卡片时,样本数为;
当甲取回两张自己的卡片时,此时乙与丙只能相互交换,
即有种;而总样本空间为甲、乙、丙三人各自任取两张卡片,即,
所以;
代表三人有两人至少取回一张自己的卡片,
即有一个人没有取回自己的卡片,有种情况;
不妨设是丙没有取回自己的卡片,则丙要在四张中取两个,
显然丙不能取或,所以丙有种取法,
例如:丙取的是,则甲留下,只能在中取一个,即种,剩下两张给乙,
即共有种,所以.
所以.
2.(2026·山东泰安·一模)某科技公司研发了一款用于医疗影像辅助诊断的AI算法,为了测试该算法的准确性,工程师准备了一组包含25张正常样本和75张异常样本的100张医学影像,算法对每张影像进行独立识别与判断,根据初步测试,算法的判断准确率如下:
当影像为正常样本时,算法判断为“正常”的概率为,
当影像为异常样本时,算法判断为“异常”的概率为.
(1)从这100张影像中随机抽取2张,求2张均为正常样本的概率;
(2)现从100张影像中随机抽取3次,每次抽取1张影像进行测试,每次抽取并测试后放回,用随机变量表示这3次测试中算法正确判断的次数,求随机变量的分布列及其数学期望.
【解】(1)记“抽到的两张均为正常样本”为事件,
则,
故2张均为正常样本的概率为;
(2)记“抽取一张抽到正常样本”为事件,“算法判断为正常”为事件,
“算法正确判断”为事件,
则“抽到异常样本”为事件,“算法判断为异常”为事件,
则,
,
则,
法一,
,
的分布列为
X
0
1
2
3
.
法二:的分布列为,
.
3.(2026·山东德州·一模)在某工厂的产品质量检测中,设随机变量表示从一批产品中随机抽取的不合格产品数量.已知抽取到个不合格产品的分布列为:
0
1
2
3
每个不合格产品需要进行返工处理,返工成功(即将不合格产品修复为合格产品)的概率均为,且各个产品返工是否成功相互独立.事件表示抽取的产品中有个不合格产品(),事件表示抽取的产品中返工成功的数量比返工失败的数量多.
(1)若,求,并根据全概率公式求;
(2)是否存在值且,使得,请说明理由.
【解】(1)当时,,
则,解得,
由题意,得,
,
.
由全概率公式,得
.
(2)假设存在,使
又.
得,
化简得
即
令
则
因为,所以在上存在,使得
所以即
且在为正,在为负
从而在为增函数,在为减函数
所以当时,
即不存在值,使得
4.(2026·山东东营·一模)在第十五届全国运动会乒乓球女子团体金牌赛中,山东队拼尽全力、不屈不挠,最终战胜河北队,夺得冠军.为了弘扬国球精神,提升竞技水平,某学校举行“校园杯”趣味乒乓球比赛,甲乙两名同学进行“单打对决”,规则如下:比赛采用五局三胜制,为增加比赛悬念,每局比赛不设固定分数上限,实行“净胜两分制”,即从0比0开局,率先净胜对手2分的一方赢得该局.经赛前技术分析,在每一个回合(即从发球开始到一方得分结束的完整对抗过程)中,甲得分的概率为,乙得分的概率为.假设各回合结果相互独立,无无效回合,且各局胜负互不影响.
(1)在某一局比赛中,求经过2回合结果为平局的概率和经过4回合结果为平局的概率;
(2)在某一局比赛中,记“经过个回合甲获胜”为事件,分别求及在该局比赛中甲获胜的概率;
(3)比赛结束时,双方共进行了局比赛,求的分布列.
(附:当时,).
【解】(1)由题意得甲得分的概率为,乙得分的概率为,
则,.
(2)由题意得,,
,,
当为奇数时,,
当为偶数时,,
则甲获胜的概率为
,
当时,,则甲获胜的概率为.
(3)由已知得甲获胜的概率为,且的取值为,
而,
,
.
可得分布列如下,
3
4
5
5.(2026·山东聊城·一模)某景区统计了连续5天该景区接待游客的人数(单位:万人),数据如下表:
第x天
1
2
3
4
5
接待游客人数y(万人)
2.2
2.6
3.1
5.2
6.9
(1)根据表中数据,求y关于x的经验回归方程,并预测第7天该景区接待游客的人数;
(2)该景区上山、下山各有步行和乘观览车两种方式.调查显示,游客选择步行和乘观览车上山的概率分别为,,步行上山的游客下山时继续选择步行的概率为,乘观览车上山的游客下山时继续选择乘观览车的概率为.假设游客之间选择上山、下山的方式互不影响,现从该景区出口随机选取4位下山的游客了解其下山方式,记X为这4人中步行下山的游客人数,求X的分布列和期望.
附:参考数据:,,.
参考公式:回归方程中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:,.
【解】(1)由题,又,,,,
所以 ,
因此关于的经验回归方程为,
将代入回归方程得,即预测第7天接待游客人数为8.8万人.
(2)设事件为“游客步行下山”,事件为“游客步行上山”,事件为“游客乘观览车上山”,
根据全概率公式可得每位游客步行下山的概率为,
所以由题意,的可能取值为
,,
,,
,
因此的分布列为:
0
1
2
3
4
所以期望为.
(
融合创新
考点
7
)
1.(多选)(2026·山东威海·一模)甲、乙、丙3人进行传球游戏,每次抛一枚均匀的硬币,若正面朝上,则持球者不传球;若反面朝上,则持球者等可能地将球传给其余2人之一.初始时球在甲手中,记第次抛硬币后球在甲手中的概率为,球在乙手中的概率为,在前次抛硬币的过程中3人之间传球的次数为,则( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】初始时球在甲手中,即,第一次抛硬币:若正面朝上(概率为):球在甲手里,;
若反面朝上(概率为),球传给乙或丙,各占,所以,即满足,故A正确;
第次拋硬币后,球在甲手中的概率为(*),
其中表示球在丙手中的概率,且由对称性知,则,故C正确;
因 ,则,代入(*)可得:,
同理,由对称性,则有.
又由可得,即数列为首项是,公比为的等比数列,
则,即,同理,故 ,故D正确;
因为表示前次抛硬币的过程中3人之间传球的次数,每次传球的概率为,且各次独立,
则,故其方差为,故B错误.
故选:ACD.
2.(多选)(2026·山东济南·一模)现进行如下试验:从中任选一个数,记为,若,则试验结束;否则再从中任选一个数,记为,若,则试验结束;否则再从中任选一个数,依次类推,直至选中1为止.记事件“试验过程中,数字被选到”,表示事件发生的概率(),则( )
A.
B.
C.
D.且
【答案】BCD
【解析】对于A,若数字9被选到,有两种情况:
第一次选数时,从1到10中选到9,概率为,
第一次选到10,第二次从1到9中选到9,概率为,
所以,选项A错误;
对于B,若数字8被选到,有以下几种情况:第一次就选到8,概率为;
发生后,下一次从1到8中选到8,概率为,
发生后,下一次从1到9中选到8,概率为,
这几种情况彼此互斥,所以,选项B正确;
对于C,根据条件概率公式,,
若发生,即数字9被选到,那么在选到9的情况下,
下一次从1到8中选到8的概率为,即,
若发生,即数字10被选到,那么在选到10的情况下,可以下一次从1到9中选到8,
也可以是下一次从1到9中选到9,再下一次从1到8中选到8,
即,
所以,选项C正确;
对于D,对于即选中的情况,设为选中数当中不小于的最小整数,
则
,
当时,有,,,
结合知,,
所以最大数选取是任意的,始终有,
对于同时选中情况,不妨设,可理解为从中按规则取数,
选中的概率,则有,
可得,选项D正确.
故选:BCD
3.(2026·山东枣庄·一模)现将红色、黄色、蓝色的3个小球随机放入甲、乙、丙、丁四个盒子中(每个盒子容纳球数不限).
(1)记甲盒中小球个数为,求的分布列和;
(2)对于两个不相互独立的事件,,,.
①若,则称事件与正相关(的发生会“促进”的发生);若,则称事件与负相关(的发生会“抑制”的发生);
②定义为与的相关系数.
(ⅰ)若,求证:与正相关;
(ⅱ)定义事件“甲盒中恰有一个小球”,事件“甲盒中含有红球”.求,并判断事件与的相关情况.
【解】(1)由题意,的可能取值为,且每个小球都有4种放法,故3个小球共有种放法,
,,,,
所以的分布列如下,
0
1
2
3
所以;
(2)(i)由,则,
所以,故与正相关,得证;
(ii)由题意,,,
所以,
结合(i)结论,故与正相关.
4.(2026·山东淄博·一模)甲口袋中装有3个红球,乙口袋中装有2个黄球和1个红球.现从甲、乙两口袋中各任取一个球交换放入另一口袋,重复次这样的操作,记乙口袋中黄球个数为,恰有2个黄球的概率为,恰有1个黄球的概率为.
(1)求,和,;
(2)求的数学期望(用表示);
(3),若,有,求所有元素之和.
【解】(1)依题意,,,
,
.
(2)设表示次取球后乙口袋有2个黄球,表示次取球后乙口袋有1个黄球,
表示一次操作甲乙都取的是红球,表示一次操作甲取的是红球同时乙取的是黄球,
表示一次操作甲取的是黄球同时乙取的是红球,表示一次操作甲,乙都取黄球,
当时,
则,
,
,
,
因此,即,,
所以是为首项为公比的等比数列.
故.
依题意,的分布列为
0
1
2
故期望.
(3)由(2)知,
,
而所有元素之和可以看作集合中所有子集中元素之和.
设集合为一共有个不同的元素,
而一个包含的子集,对于剩下的个元素,
每个元素可以独立地选择“放入子集”或“不放入子集”,
因此对于剩下的个元素,每个都有2种选择,由乘法原理,这样的子集个数为,
由此可知一个所有子集中元素之和为该集合各个元素之和的倍,
故所有元素之和可写为,
令
所以
故,
所以.
故所有元素之和可写为.
5.(2026·山东菏泽·一模)甲参与了一个有奖闯关游戏,游戏共设置3关,他每次从装有1个红球,2个黑球,3个黄球的袋中有放回地摸出1个球(这些球除颜色外完全相同),规则如下:过第一关时,若摸到黄球则前进到第二关,否则留在第一关;过第二关时,若摸到黑球则前进到第三关,否则留在第二关;过第三关时,若摸到红球则通关成功,游戏结束,否则留在第三关.假设甲的摸球次数不受限制.
参考公式:若,则.
(1)求甲摸球3次恰好通关成功的概率;
(2)已知X,Y是随机变量,则,现用表示“甲通关成功所需的摸球次数”,求;
(3)设甲摸球次后通关成功的概率为,求出与的递推关系式,并证明.
【解】(1)由题意:摸到黄球的概率为 摸到黑球的概率为 摸到红球的概率为
设摸球3次恰好通关为事件A,则
(2)设表示甲从第关过关所需的摸球次数
则,所以
,所以
,所以
由,
得
(3)设甲摸球次通关成功的概率为,摸球次停在第3关的概率为,摸球次停在第2关的概率为,
则
由,
可得
又因为
所以
所以
所以
所以
所以
所以,,所以时成立,
所以
又当时,
所以
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