内容正文:
第16讲 事件的相互独立性和频率与概率
知识清单
知识点01:相互独立事件的定义和性质
知识点02:频率的稳定性
知识点03:随机数的概念
题型讲解
(举三反三)
题型1:独立事件的乘法公式
题型2:独立事件的实际应用
题型3:独立事件的判断
题型4:辨析概率与频率的关系
题型5:用频率估计概率
题型6:随机模拟
强化训练
一、单选题(8)
二、多选题(3)
三、填空题(3)
四、解答题(5)
知识点1:相互独立事件的定义和性质
1. 定义:对任意两个事件A与B,如果P(AB)=P(A)P(B)成立,则称事件A与事件B相互独立,简称独立.
2.性质:①如果A与B相互独立,那么A与,与B,与也都相互独立.
3. n个事件相互独立
对于n个事件A1,A2,…,An,如果其中任何一个事件发生的概率不受其他事件是否发生的影响,则称n个事件A1,A2,…,An相互独立.
独立事件的概率公式
(1)若事件A,B相互独立,则P(AB)=P(A)P(B).
(2)若事件A1,A2,…,An相互独立,则P(A1A2…An)=P(A1)P(A2)…P(An).
4. 相互独立事件与互斥事件的区别
相互独立事件
互斥事件
条件
事件A(或B)是否发生对事件B(或A)发生的概率没有影响
不可能同时发生的两个事件
符号
相互独立事件A,B同时发生,记作AB
互斥事件A,B中有一个发生,记作A∪B(或A+B)
计算公式
P(AB)=P(A)P(B)
P(A∪B)=P(A)+P(B)
知识点2:频率的稳定性
一般地,随着试验次数n的增大,频率偏离概率的幅度会缩小,即事件A发生的频率fn(A)会逐渐稳定于事件A发生的概率P(A).我们称频率的这个性质为频率的稳定性.因此,我们可以用频率fn(A)估计概率P(A).
知识点3:随机数的概念
1.随机数:要产生1~n(n∈N*)之间的随机整数,把n个质地和大小相同的小球分别标上1,2,3,…,n,放入一个容器中,充分搅拌后取出一个球,这个球上的数就称为随机数.
2.伪随机数:计算机或计算器产生的随机数是按照确定的算法产生的数,具有周期性(周期很长),它们具有类似随机数的性质.因此,计算机或计算器产生的随机数不是真正的随机数,我们称它们为伪随机数.
3.产生随机数的方法:教材中给出了两种产生随机数的方法:①利用带有PRB功能的计算器产生随机数;②用计算机软件产生随机数,比如用Excel软件产生随机数.我们只要按照它的程序一步一步执行即可.
4.用随机模拟估计概率的步骤
(1)建立概率模型;
(2)进行模拟试验,可用计算器或计算机进行模拟试验;
(3)统计试验结果.
方法与技巧:
1.频率随着试验次数的变化而变化;概率却是一个常数,是客观存在的,与试验次数无关.
2.在实际应用中,只要试验的次数足够多,所得的频率就可以近似地当作随机事件的概率.
3.概率是频率的稳定值,根据概率的定义我们可知,概率越接近于1,事件A发生的频数就越多,此事件发生的可能性就越大;反之,概率越接近于0,事件A发生的频数就越少,此事件发生的可能性就越小.
4.应用随机数计算事件的概率,在设计随机试验方案时,一定要注意先确定随机数的范围和每个随机数所代表的试验结果,其次要注意用几个随机数为一组时,每组中的随机数是否能够重复.对于一些较为复杂的问题,要建立一个适当的数学模型,转换成计算机或计算器能操作的试验.
题型1:独立事件的乘法公式
【例1-1】(25-26高一下·安徽合肥·月考)甲、乙两人进行三局两胜制的乒乓球比赛,每局比赛甲获胜的概率均为,每局比赛彼此独立且没有平局,则乙获胜的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意可得,乙比赛两局直接获胜的概率为,
乙比赛完三局才获胜的概率为.
所以乙获胜的概率为.
【例1-2】(24-25高一下·江苏无锡·期末)设随机事件、相互独立,且,,则______.
【答案】/
【分析】利用独立事件的概率乘法公式求出的值,再利用求解即可.
【详解】因为随机事件、相互独立,且,,
则,
故.
【例1-3】(25-26高一下·贵州遵义·月考)为了治疗某种疾病,某药物中心研发了,两种药物.现对,两种药物进行动物试验,现有4只患有疾病的小白鼠,,两种药物各对2只小白鼠进行试验,设药物对每只小白鼠实施药物后能治愈的概率为(),药物对每只小白鼠实施药物后能治愈的概率为,且每种药物对每只小白鼠实施药物后能否治愈相互独立.
(1)若药物恰好治愈1只小白鼠的概率为,药物治愈2只小白鼠的概率为:
①求,的值;
②求,两种药物一共治愈2只小白鼠的概率;
(2)若,求药物治愈1只小白鼠且药物治愈1只小白鼠的概率的最大值.
【答案】(1)①,;②
(2)
【分析】(1)①根据独立事件的乘法公式计算求解;②根据独立事件的乘法公式和概率加法公式计算求解;
(2)根据独立事件的乘法公式结合基本不等式计算可解.
【详解】(1)①由题意可得,解得或,
因为,所以,,解得;
②一共治愈好2只小白鼠的情况有如下三种情况:
第一种,药物恰好治愈2只小白鼠,药物治愈0只小白鼠,其概率为;
第二种,药物恰好治愈0只小白鼠,药物治愈2只小白鼠,其概率为;
第三种,药物恰好治愈1只小白鼠,药物治愈1只小白鼠,其概率为;
所以,两种药物一共治愈好2只小白鼠的概率为;
(2)设药物治愈1只小白鼠且药物治愈1只小白鼠的概率为,
则,
因为,所以,
因为,当且仅当,即时等号成立,
所以,当且仅当时等号成立,
所以药物治愈1只小白鼠且药物治愈1只小白鼠的概率的最大值为.
【变式1-1】(25-26高一上·安徽·期末)甲、乙两人独立地破译一份密码,已知甲能破译密码的概率为,乙能破译密码的概率为,则这份密码被成功破译的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,利用相互独立事件的概率乘法公式,以及对立事件的概率计算公式,即可求解.
【详解】设密码被成功破译的事件为,
则这份密码没有被破译的概率为,
所以密码被成功破译的概率为,
故选:C.
【变式1-2】(24-25高一下·安徽合肥·期末)甲、乙两运动员进行乒乓球比赛,在一局比赛中,先得11分的运动员为胜方,如果出现平的情况,先多得2分者为胜方.在平后,双方实行轮换发球,每人每次只发1个球.若在某局比赛中,甲发球时甲得分的概率为,乙发球时甲得分的概率为,各球的结果相互独立,在双方平后,甲先发球,则甲以赢下此局的概率为_________.
【答案】
【分析】根据已知条件,将其分成两种情况,利用相互独立事件的概率乘法公式和互斥事件的概率加法公式计算即得.
【详解】在双方平后,甲先发球,则甲以赢下此局包括两种情况:
(1)后四球胜方依次是甲、乙、甲、甲,则概率为,
(2) 后四球胜方依次是乙、甲、甲、甲,则概率为,
由互斥事件的概率加法公式,所求事件的概率为.
故答案为:.
【变式1-3】(25-26高一下·全国·单元测试)西安世园会志愿者招聘正如火如荼进行着,甲、乙、丙三名大学生跃跃欲试,已知甲能被录用的概率为,甲、乙两人都不能被录用的概率为,乙、丙两人都能被录用的概率为且甲、乙、丙三名大学生能否被录用相互独立.
(1)乙、丙两人各自能被录用的概率;
(2)求甲、乙、丙三人至少有两人能被录用的概率.
【答案】(1),;
(2).
【分析】(1)分别设乙、丙被录用的概率为,根据题目描述条件列出方程组求解即可;
(2)该事件包含四种情况,即三人都被录取(1种情况)、三人中两人被录用(3种情况),分别求概率后相加即可.
【详解】(1)设乙、丙能被录用的概率分别为,
则有,解得,
所以乙、丙能被录用的概率分别为,.
(2)设甲、乙、丙能被录用的事件分别为,则,,,且相互独立,
则三人至少有两人能被录用包括,
四种彼此互斥的情况,则其概率为:
.
题型2:独立事件的实际应用
【例2-1】(24-25高一下·浙江宁波·期末)甲、乙两人独立地攻克一道难题,已知两人能攻克的概率分别是,,则下列概率计算正确的是( )
A.该题被攻克的概率为 B.该题未被攻克的概率为
C.该题至少被一人攻克的概率为 D.该题至多被一人攻克的概率为
【答案】D
【分析】根据独立事件同时发生的概率公式,结合选项,即可求解.
【详解】A.该题被攻克为至少有1人攻克该题的概率,故A错误;
B.该题未被攻克的概率为,故B错误;
C.由A可知,该题至少被1人攻克的概率为,故C错误;
D.该题至多被1人攻克 概率为,故D正确.
故选:D
【例2-2】(24-25高一下·江西宜春·月考)甲,乙两人进行羽毛球比赛,每局比赛甲获胜的概率为,乙获胜的概率为,且各局比赛的胜负互不影响,若甲,乙两人总共进行4局比赛.
(1)求甲恰好有2局比赛获胜的概率;
(2)求甲获胜的局数比乙获胜的局数多的概率.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)4局比赛中,对甲恰好有2局比赛获胜的情况分类分析,然后利用互斥事件和独立事件的概率计算公式,即可求得甲恰好有2局比赛获胜的概率;
(2) 4局比赛中,甲获胜的局数比乙获胜的局数多的情况分析,然后利用互斥事件和独立事件的概率计算公式,即可求得甲获胜的局数比乙获胜的局数多的概率.
【详解】(1)记“甲在第局获胜”为事件,
记“甲恰好有2局比赛获胜”为事件,
所以,
所以.
(2)记“甲获胜的局数比乙获胜的局数多”为事件,
所以,
所以
.
即甲获胜的局数比乙获胜的局数多的概率为.
【例2-3】(24-25高一下·全国·单元测试)溺水、校园欺凌等与学生安全有关的问题越来越受社会的关注和重视,为了普及安全教育,某市组织了一次有关安全知识的竞赛.在某次淘汰赛中,甲、乙两个中学代表队(每队3人)狭路相逢,规定每队每人回答一个问题,答对得1分,答错得0分.假设甲队每人回答正确的概率分别为,,,乙队每人回答正确的概率均为,且各人回答正确与否相互之间没有影响.
(1)分别求乙队总得分为3分与1分的概率;
(2)求甲队得分与乙队得分为的概率.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)分析乙队总得分为3分与1分的答题情况,再此利用相互独立事件概率乘法公式即可得解;
(2)根据题意分析得甲乙两队的得分情况,再利用相互独立事件概率乘法公式即可得解.
【详解】(1)记“队总得分为3分”为事件,“乙队总得分为1分”为事件.
乙队得3分,即三人都回答正确,其概率.
乙队得1分,即三人中只有1人答对,其余两人都答错,
其概率.
(2)依题意可知甲队总得分为1分,乙队总得分为2分,
记“甲队总得分为1分”为事件,“乙队总得分为2分”为事件.
事件即甲队三人中只有1人答对,其余2人答错,
则,
事件即乙队三人中只有2人答对,剩余1人答错,
则,
则甲队得分与乙队得分为的概率.
【变式2-1】(23-24高一下·安徽六安·期末)概率论起源于博弈游戏17世纪,曾有一个“赌金分配”的问题:博弈水平相当的甲、乙两人进行博弈游戏每局比赛都能分出胜负,没有平局双方约定,各出赌金180枚金币,先赢3局者可获得全部赎金;但比赛中途因故终止了,此时甲赢了2局,乙赢了1局.问这360枚金币的赌金该如何分配?数学家费马和帕斯卡都用了现在称之为“概率”的知识,合理地给出了赌金分配方案.该分配方案是( )
A.甲180枚,乙180枚
B.甲288枚,乙72枚
C.甲240枚,乙120枚
D.甲270枚,乙90枚
【答案】D
【分析】利用独立事件的概率公式进行求解即可.
【详解】根据题意,甲、乙两人每局获胜的概率均为,
假设两人继续进行比赛,
甲获取360枚金币有:第四局甲赢,或第四局甲输,第五局甲赢,
故概率为,
乙获取360枚金币有:第四、五局乙都赢,
故概率为,
则甲应该获得枚金币,乙应该获得枚金币,
故选:D
【变式2-2】(24-25高一下·甘肃庆阳·期末)甲、乙两个篮球运动员互不影响的在同一位置各投球10次,其中甲投进5个,乙投进个.
注:用此次投进球的频率去估计概率.
(1)若乙投球2次均未命中的概率为,求;
(2)若,甲、乙两人各投球2次,求两人共命中2次的概率.
【答案】(1)6
(2)
【分析】(1)利用相互独立事件的概率乘法公式计算可得答案;
(2)利用相互独立事件、互斥事件的概率公式计算可得答案.
【详解】(1)由题意知,,故;
(2)用表示“两人共命中2次”,
.
【变式2-3】(24-25高一下·湖南岳阳·期末)甲、乙、丙三人组成一个小组代表学校参加一个“诗词大会”闯关活动团体赛.三人各自独立闯关,在第一轮比赛中甲闯关成功的概率为,甲、乙都闯关成功的概率为,甲、丙都闯关成功的概率为,每人闯关成功记分,三人得分之和记为小组团体总分.
(1)求乙、丙各自闯关成功的概率;
(2)求在第一轮比赛中团体总分为分的概率;
(3)若团体总分不小于分,则小组可参加下一轮比赛,求该小组参加下一轮比赛的概率.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)设乙闯关成功的概率为,丙闯关成功的概率为,其中甲闯关成功的概率为,甲、乙都闯关成功的概率为,甲、丙都闯关成功的概率为,根据独立事件同时发时的概率公式列出方程组即可.
(2)团体总分为4分,即甲、乙、丙三人中恰有2人过关,而另外一人没过关,根据独立事件发时的概率公式写出概率,把所有的概率值相加即可;
(3)团体总分不小于4分,即团体总分为4分或6分,由(2)可知总分是4分的概率,只要再求出总分是6分的概率即可,团体总分为6分,即3人都闯关成功,列式即可.
【详解】(1)三人各自独立闯关,其中甲闯关成功的概率为,
甲、乙都闯关成功的概率为,
甲、丙都闯关成功的概率为,
设乙闯关成功的概率为,丙闯关成功的概率为,
根据独立事件同时发时的概率公式得,
解得,,
即乙闯关成功的概率为,丙闯关成功的概率为.
(2)团体总分为4分,即甲、乙、丙三人中恰有2人过关,而另外一人没过关,
设“团体总分为4分”为事件,
则,
即团体总分为4分的概率是;
(3)团体总分不小于4分,即团体总分为4分或6分,
设“团体总分不小于4分”为事件,
由(2)可知团体总分为4分的概率,
团体总分为6分,即3人闯关都成功的概率为,
所以参加下一轮比赛的概率为,
即该小组参加下一轮比赛的概率为.
题型3:独立事件的判断
【例3-1】(25-26高一下·贵州遵义·月考)掷一枚质地均匀的骰子,观察朝上的面的点数,记事件,则( )
A.B包含A B.A与B对立 C.A与B互斥 D.A与B相互独立
【答案】D
【详解】对于A,因为,,因此不包含,故A错误;
对于BC,因为,,
因此与不是对立事件,也不是互斥事件,故BC错误;
对于D,由于,,而,
故,所以,
所以A与B相互独立,故D正确.
【例3-2】(24-25高一下·福建龙岩·期末)设样本空间含有等可能的样本点,若事件A,B,C是的子集,且A,B,C两两独立,其中,,,,则______.
【答案】/0.5
【分析】根据题意分别求得,结合独立事件的定义,可判定事件与不独立,结合计算即可求解.
【详解】由题意知,
则,且,
满足,,
所以与不独立,
所以.
故答案为:
【例3-3】(25-26高一下·全国·课堂例题)判断下列各对事件是不是相互独立事件.
(1)甲组有3名男生,2名女生,乙组有2名男生,3名女生,现从甲、乙两组中各选1名同学参加演讲比赛,“从甲组中选出1名男生”与“从乙组中选出1名女生”;
(2)一筐内有6个苹果和3个梨,“从中任意取出1个,取出的是苹果”与“把取出的水果放回筐内,再从筐内任意取出1个,取出的是梨”;
(3)一个布袋里有大小完全相同的3个白球,2个红球,“从中任意取1个球是白球”与“取出的球不放回,再从中任意取1个球是红球”.
【答案】(1)是相互独立事件
(2)是相互独立事件.
(3)不是相互独立事件.
【分析】略
【详解】(1)“从甲组中选出1名男生”这一事件是否发生对“从乙组中选出1名女生”这一事件发生的概率没有影响,
所以二者是相互独立事件.
(2)由于把取出的水果又放回筐内,故“从中任意取出1个,
取出的是苹果”这一事件是否发生对“再从筐内任意取出1个,
取出的是梨”这一事件发生的概率没有影响,所以二者是相互独立事件.
(3)不放回地取球,前者的发生影响后者发生的概率,所以二者不是相互独立事件.
【变式3-1】(25-26高一上·河南南阳·月考)先后两次掷一枚质地均匀的骰子,表示事件“两次掷出的点数之和是),表示事件“第二次掷出的点数是偶数”,表示事件“两次掷出的点数相同”,表示事件“至少出现一个奇数点”,则( )
A.与互斥 B.
C.与对立 D.与相互独立
【答案】D
【分析】根据互斥事件与对立事件的关系判断A,C;根据对立事件概率计算即可判断B;根据结合古典概型求解概率,结合独立事件概率性质即可判断D.
【详解】若两次掷出的点数之和是4,由于每次掷出的点数都在1到6之间,
所以第一次掷出的点数一定小于4,而“两次掷出的点数相同”中的“”的点数之和等于4,
故与不互斥,故A错误;
“至少出现一个奇数点”的对立事件是“两次掷出的点数都是偶数点”,
所以,故B错误;
由于“至少出现一个奇数点”的对立事件是“两次掷出的点数都是偶数点”.故B与D不是对立的,故C错误;
先后两次掷一枚质地均匀的骰子,两次出现的点数组有种等可能的不同情况,
第二次掷出的点数为偶数的情况有共18种不同情况,
两次掷出的点数相同的情况有:共6种,
两次掷出的点数相同且第二次掷出的点数为偶数的情况有共3种情况,
所以,
所以,所以独立,故正确.
故选:D.
【变式3-2】(24-25高一下·江苏泰州·期末)连续抛掷一颗质地均匀的正方体骰子两次(正方体六个面上的点数分别为),记录抛掷结果向上的点数.设事件:第一次点数为1,事件:两次点数之和为,若事件与事件互斥,则的最小值为__________;若事件与事件相互独立,则的值为__________.
【答案】 8 7
【分析】根据互斥事件和独立事件的概念可解.
【详解】因为事件与事件互斥,所以它们不能同时发生,
所以两次点数之和为至少为8,才能保证第一次点数不为1,
所以的最小值为8;
因为事件与事件相互独立,所以,
当时,第一次点数不可能为1,此时,
当时,,又,所以,
又时,对应概率分别为,
所以的值为7.
故答案为:8,7.
【变式3-3】(24-25高一下·广东汕头·期末)一个箱子里有6个大小颜色相同的小球,编号为,从中有放回地抽取2次(每次取1个球).设事件:“第一次取出的球的号码大于3”,事件:“两次取出的球的号码之和为偶数”.
(1)求事件的概率;
(2)判断事件与事件是否相互独立,并说明理由.
【答案】(1)
(2)事件与事件相互独立.
【分析】(1)根据题意求出样本空间以及事件的样本点,利用古典概型公式即可求解;
(2)先求事件与事件的样本点,进而求,根据事件的独立性的定义即可求解.
【详解】(1)由题意有:设表示第一次取得小球号码,表示第二次取得小球号码,表示2次取得小球号码,
则共有36个样本点,共有18个样本点,
所以;
(2)共有18个样本点,
共有个样本点,
所以,,所以,
所以事件与事件相互独立.
题型4:辨析概率与频率的关系
【例4-1】(25-26高一上·全国·课后作业)某人将一枚硬币连续掷了10次,6次正面朝上,若事件A表示“抛掷一枚硬币,正面朝上”,则事件A的( )
A.频率为,概率为 B.频率为,概率为
C.频率为,概率为 D.频率为,概率为
【答案】B
【详解】事件A的频率为,概率为.
【例4-2】(24-25高一下·甘肃·期末)下列说法中正确的是( )
A.随机事件发生的频率就是这个随机事件发生的概率
B.在n次随机试验中,一个随机事件A发生的频率具有确定性
C.在同一次试验中,每个试验结果出现的频率之和不一定等于1
D.随着试验次数n的增大,一个随机事件A发生的频率会逐渐稳定于事件A发生的概率
【答案】D
【分析】根据已知条件,结合频率,概率的定义,即可逐一判断.
【详解】对于A,一般而言,频率是试验值,而概率是估计值,故不是同一个概念,故A错误;
对于B,在n次随机试验中,一个随机事件A发生的频率具有随机性,故B错误;
对于C,在同一次试验中,每个试验结果出现的频率之和一定等于1,故C错误;
对于D,根据随机事件发生的概率定义,随着试验次数n的增大,一个随机事件A发生的频率会逐渐稳定于事件A发生的概率,故D正确.
故选:D.
【例4-3】(25-26高一下·全国)抛掷一枚硬币,“正面向上”的概率为0.5,这是否意味着:
“抛掷2次,一次正面向上”?
“抛掷50次,25次正面向上”?
【答案】不是
【分析】略
【详解】硬币正面朝上的概率是 0.5,这是每次抛掷时正面向上的理论概率.
但实际抛掷时,由于随机性,并不会每次都精确地满足比例上的 1:1,特别是次数较少时.
抛掷2 次,可能出现 2次正面向上、或1次正面向上1次反面向上或2次反面向上,
同理抛掷50次,也不是一定有25次正面向上.
【变式4-1】(24-25高一下·广西河池·期末)下列说法中正确的是( )
A.随机事件发生的频率就是这个随机事件发生的概率
B.在次随机试验中,一个随机事件发生的频率具有确定性
C.随着试验次数的增大,一个随机事件发生的频率会逐渐稳定于事件发生的概率
D.在同一次试验中,每个试验结果出现的频率之和不一定等于1
【答案】C
【分析】根据已知条件,结合频率,概率的定义,即可判断.
【详解】频率与概率不是同一个概念,故A错误;
在次随机试验中,一个随机事件发生的频率具有随机性,故B错误;
随着试验次数的增大,一个随机事件发生的频率会逐渐稳定于事件发生的概率,故C正确;
在同一次试验中,每个试验结果出现的频率之和一定等于1,故D错误.
故选:C.
【变式4-2】(24-25高一下·四川达州·期末)将两枚质地均匀的骰子同时投掷,设事件“两枚骰子掷出点数均为偶数”,若连续投掷100次,则事件A发生的频数为( ).
A.20 B.25 C.50 D.无法确定
【答案】D
【分析】根据频率与概率的关系,即可得答案.
【详解】任意一次随机试验中,随机事件的发生具有随机性,即频率(频数与试验次数的比值)具有随机性,
而随试验次数的增加,事件发生的频率逐渐稳定于概率,具有稳定性,
则投掷100次的试验中,事件A发生的频率有随机性,故无法确定.
故选:D
【变式4-3】(25-26高一下·全国·课堂例题)某同学认为:“一个骰子掷一次得到6点的概率是,这说明一个骰子掷6次会出现一次6”.这种说法对吗?说说你的理由.
【答案】不对,理由见解析
【分析】略
【详解】不对,随机事件的概率是刻画事件发生的可能性的大小,
因此一个骰子掷6次,可能一次6点不出现,也可能出现一次或两次或三次或四次或五次或六次.
题型5: 用频率估计概率
【例5-1】(24-25高一下·江西景德镇·期中)《九章算术》中有“米谷粒分”题:粮仓开仓收粮,有人送米1805石(古代容量单位),验得米内夹谷,抽样取米一把,数得155粒内夹谷31粒,则这批米内夹谷约为( )
A.361石 B.341石 C.314石 D.360石
【答案】A
【分析】根据抽样取米一把,数得155粒内夹谷31粒,可计算出夹谷的频率,从而可解.
【详解】根据题意,抽样取米一把,数得155粒内夹谷31粒,
则样本中夹谷的频率为,
则这批米内夹谷约为(石.
故选:A
【例5-2】(24-25高一下·安徽宿州·期中)为了解某地区九年级男生的身高情况,随机选取了该地区100名九年级男生进行测量,他们的身高x(cm)统计如下表:
组别
人数
13
43
36
8
根据上表,抽查该地区一名九年级男生,估计他的身高高于170cm的概率是______.
【答案】0.44/
【分析】由频率估计概率,得出所求概率.
【详解】因为身高高于170cm的频率为,
抽查该地区一名九年级男生,估计他的身高高于170cm的概率是0.44.
故答案为:0.44
【例5-3】(2024高一下·全国·专题练习)有人对甲、乙两名网球运动员训练中一发成功次数做了统计,结果如下表:
一发次数n
10
20
50
100
200
500
甲一发成功次数
9
17
44
92
179
450
一发成功的频率
一发次数n
10
20
50
100
200
500
乙一发成功次数
8
19
44
93
177
453
一发成功的频率
请根据以上表格中的数据回答下列问题:
(1)分别计算出两位运动员一发成功的频率,完成表格;
(2)根据(1)中计算的结果估计两位运动员一发成功的概率.
【答案】(1)答案见解析
(2)0.9
【分析】(1)根据频率、频数和总数之间的关系完善表格;
(2)利用频率与概率之间的关系即可得出结论.
【详解】(1)
一发次数n
10
20
50
100
200
500
甲一发成功次数
9
17
44
92
179
450
一发成功的频率
0.9
0.85
0.88
0.92
0.895
0.9
一发次数n
10
20
50
100
200
500
乙一发成功次数
8
19
44
93
177
453
一发成功的频率
0.8
0.95
0.88
0.93
0.885
0.906
(2)由(1)知,随着一发次数的增多,两位运动员一发成功的频率都越来越集中在0.9附近,
所以估计两人一发成功的概率均为0.9.
【变式5-1】(2025高一·全国·专题练习)小明将一枚质地均匀的正方体骰子连续抛掷了5次,每次朝上的点数都是2,则下列说法正确的是( )
A.朝上的点数是2的概率和频率均为1
B.若抛掷30000次,则朝上的点数是2的概率为1
C.抛掷第6次,朝上的点数一定不是2
D.抛掷60000次,朝上的点数为2的次数大约为10000次
【答案】D
【分析】根据频率与概率的概念判断A,由频率与概率的关系判断BD,由概率的概念判断C.
【详解】A:由题意知朝上的点数是2的频率为1,概率为,故A错误;
B:当抛掷次数很多时,朝上的点数是2的频率在附近摆动,故B错误;
C:抛掷第6次,朝上的点数可能是2,也可能不是2,故C错误;
D:每次抛掷朝上的点数是2的概率为,所以抛掷60000次朝上的点数为2的次数大约为10000,理论和实际会有一定的出入,故D正确.
故选:D.
【变式5-2】(24-25高一下·甘肃临夏·期末)某保险公司利用简单随机抽样方法,对投保车辆进行抽样,样本车辆中每辆车的赔付结果统计如表所示.
赔付金额/元
0
1000
2000
3000
4500
车辆数/辆
600
80
110
120
90
若每辆车的投保金额均为2500元,估计赔付金额大于投保金额的概率为______;在样本车辆中,车主是新司机的占15%,在赔付金额为4500元的样本车辆中,车主是新司机的占30%,估计在已投保的新司机中,获赔金额为4500元的概率为______.
【答案】 0.21/ 0.18/
【分析】计算出赔付金额大于投保金额的频率,得到估计赔付金额大于投保金额的概率;在求出投保的新司机人数和赔付金额为4500元的样本车辆中,新司机人数,估计出在已投保的新司机中,获赔金额为4500元的概率.
【详解】赔付金额大于投保金额的频率为,
估计赔付金额大于投保金额的概率为0.21,
在样本车辆中,车主是新司机的占15%,
故投保的新司机人数为,
在赔付金额为4500元的样本车辆中,车主是新司机的占30%,即人,
估计在已投保的新司机中,获赔金额为4500元的概率为.
故答案为:0.21,0.18
【变式5-3】(2024高一·全国·专题练习)某地区有高中生7200人,初中生11800人,小学生12000人.当地教育部门为了了解本地区中小学生的近视率,采用分层随机抽样的方法,按高中生、初中生、小学生进行分层,得到高中生、初中生、小学生的近视率分别为80%、70%、36%.
(1)如果在各层中按比例分配样本,总样本量为310,那么在高中生、初中生、小学生中分别抽取了多少人?在这种情况下,请估计该地区全体中小学生的近视率(精确到1%);
(2)如果从高中生、初中生、小学生中抽取的样本量分别为60,100和150,那么在这种情况下,抽取的样本的近视率是多少?该地区全体中小学生的近视率约为多少(精确到1%)?
【答案】(1)72;118;120;59%
(2)55%;59%.
【分析】(1)利用分层抽样比为,可计算每层抽样的人数:高中生、初中生、小学生中分别抽取了人,人,人.再求样本容量为的学生的近视率为,利用样本估计总体,可以估计该地区全体中小学生的近视率为;
(2)如同方法(1)求新样本的近视率约为,求该地区全体中小学生的近视率约为.
【详解】(1)分配比例为,所以在高中生、初中生、小学生中分别抽取了(人),(人),(人).
总样本量为的学生的近视率为,
在比例分配的分层随机抽样中,我们直接用样本平均数估计总体平均数,
所以可以估计该地区全体中小学生的近视率为.
(2)抽取的样本的近视率是,
由于总体中的个体数为,
得该地区全体中小学生的近视率为
即该地区全体中小学生的近视率约为.
题型6: 随机模拟
【例6-1】(24-25高一下·河南·月考)为加强学生身体健康,某校对学生进行了体能测试.已知同学甲在立定跳远项目中每次及格的概率均为0.6,现采用随机模拟的方法估计甲在立定跳远项目中3次机会里至少及格2次的概率:先由计算器产生0到9范围内的整数随机数,指定0,1,2,3表示没有及格,4,5,6,7,8,9表示及格,再以每3个随机数为一组,代表3次立定跳远的结果.经随机模拟产生了如下20组随机数:
759 421 113 215 345 257 704 066 186 203
037 624 616 045 601 366 959 742 710 428
据随机模拟试验估计,甲在立定跳远项目中3次机会里至少及格2次的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】找到20组数据中符合题意的数据个数,然后利用古典概型概率公式求解即可.
【详解】依题意,在每组随机数中,至少有2个数字在4,5,6,7,8,9中,
即代表甲在立定跳远项目中3次机会里至少及格2次,
经统计,20组中一共有13组符合要求,
有:759,345,257,704,066,186,624,616,045,366,959,742,428,
故概率为.
故选:D.
【例6-2】(24-25高一下·广西南宁·期末)在用随机数(整数)模拟“有5个男生和5个女生,从中抽选4人,求选出2个男生2个女生的概率”时,可让计算机产生的随机整数,并且代表男生,用代表女生.因为是选出4个,所以每4个随机数作为一组.通过模拟试验产生了10组随机数:
6830
4725
7056
6431
7840
4523
7834
2604
6346
0952
由此估计“选出2个男生2个女生”的概率为______
【答案】/
【分析】根据数据统计选出2个男生2个女生的种数,再用古典概型概率公式求解.
【详解】由数据得“选出2个男生2个女生”的种数有:6830,4725,7840,7834,6346,0952共6个,
所以“选出2个男生2个女生”的概率为.
故答案为:.
【例6-3】(2024高一·全国·专题练习)一个学生在一次竞赛中要回答的8道题是这样产生的:从15道物理题中随机抽取3道;从20道化学题中随机抽取3道;从12道生物题中随机抽取2道,使用合适的方法确定这个学生所要回答的三门学科的题的序号(物理题的编号为1~15,化学题的编号为16~35,生物题的编号为36~47).
【答案】答案见解析
【分析】利用计算器的随机函数产生随机数对应相应的题的编号,注意重复的只能算一次,需重新产生.
【详解】利用计算器的随机函数RANDI(1,15)产生3个不同的1~15之间的整数随机数(如果有一个重复,则重新产生一个);再利用计算器的随机函数RANDI(16,35)产生3个不同的16~35之间的整数随机数(如果有一个重复,则重新产生一个);再用计算器的随机函数RANDI(36,47)产生2个不同的36~47之间的整数随机数(如果有一个重复,则重新产生一个),这样就得到8道题的序号.
【变式6-1】池州九华山是著名的旅游胜地.天气预报8月1日后连续四天,每天下雨的概率为0.6,现用随机模拟的方法估计四天中恰有三天下雨的概率:在0~9十个整数值中,假定0,1,2,3,4,5表示当天下雨,6,7,8,9表示当天不下雨.在随机数表中从某位置按从左到右的顺序读取如下20组四位随机数:
9533
9522
0018
7472
0018
3879
5869
3281
7890
2692
8280
8425
3990
8460
7980
2436
5987
3882
0753
8935
据此估计四天中恰有三天下雨的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出表中数据四天中恰有三天下雨的情况即可得出概率.
【详解】由表中数据可得四天中恰有三天下雨的有9533,9522,0018,0018,3281,8425,2436,0753,共8组,
所以估计四天中恰有三天下雨的概率为.
故选:B.
【变式6-2】(24-25高一下·陕西渭南·期末)欲利用随机数表从00,01,02,…,59这些编号中抽取一个容量为6的样本,抽取方法是从下面的随机数表的第1行第11列开始向右读取,每次读取两位,直到取足样本,则第4个被抽取的样本的编号为______
【答案】10
【分析】从随机数表的第1行第11列开始向右读取,每次读取两位,不大于59的为满足要求的编号.
【详解】从随机数表的第1行第11列开始向右读取,每次读取两位编号有:16,95,55,67,……,不大于59的有16,55,19,10,……,第4个被抽取的样本的编号为10.
故答案为:10
【变式6-3】(24-25高一下·福建厦门·期末)甲每次投篮投进的概率是0.7,连续投篮三次,每次投篮结果互不影响,记事件A为“甲至少投进两球
(1)用表示甲第次的投篮结果,则表示试验的样本点.用1表示“投进”,0表示“未投进”,写出该试验的样本空间,判断其是否为古典概型,并说明理由;
(2)用计算机产生之间的整数随机数,当出现随机数时,表示“投进”,出现7,8,9时表示“未投进”,以每3个随机数为一纽,代表甲三次投篮结果,产生20组随机数:
利用该模拟试验,估计事件A的概率,并判断事件A的概率的精确值与估计值是否存在差异,并说明理由
【答案】(1)样本空间见解析,不是古典概型,理由见解析
(2)事件A的概率的估计值为0.9,存在差异,理由见解析
【分析】(1)直接写出样本空间即可,根据样本点和的概率即可结合古典概型定义进行判断.
(2)20组随机数中事件A发生了18次,则事件A的频率为,所以事件A的概率的估计值为0.9,再求出事件A的概率的精确值结合试验的特点以及频率与概率的特征和关系即可比较判断和说明.
【详解】(1)该试验的样本空间为
,
共有8个样本点,
样本点的概率为,样本点的概率为,这两个样本点的概率不相等,所以这个试验不是古典概型.
(2)产生20组随机数相当于做了20次重复试验,其中事件A发生了18次,
则事件A的频率为,所以事件A的概率的估计值为0.9.
设事件“甲第次投进”,,则
因为.
又因为每次投篮结果互不影响,所以与相互独立,与相互独立,与相互独立,与相互独立且两两互斥,
所以
所以事件A的概率的估计值和有差异.原因如下:
①随机事件发生的频率具有随机性,频率和概率有一定的差异;
②重复试验次数为20,样本量较少,频率偏离概率的幅度大的可能性更大.
一、单选题
1.(24-25高一下·新疆巴音郭楞·期末)在一次抛掷硬币的试验中,共掷了100次,“正面朝上”的频数为48,则“反面朝上”的频率为( )
A.48 B.0.48 C.52 D.0.52
【答案】D
【分析】结合题意,由频率等于频数比总数可得.
【详解】由题意可得反面朝上的频数为52,所以其频率为.
故选:D
2.(24-25高一下·贵州安顺·期末)若,,则关于事件A与B的关系正确的是( )
A.事件A与B相互独立但不互斥 B.事件A与B互斥但不相互独立
C.事件A与B相互独立且互斥 D.事件A与B既不相互独立也不互斥
【答案】A
【分析】利用相互独立事件的判断方法即,而互斥事件是不可能同时发生,从而可得到判断.
【详解】因为,所以,则,
又因为,所以,则事件A与B相互独立,
由于,则事件A与B可以同时发生,即它们不是互斥事件,故A只有正确,
故选:A
3.(24-25高一下·安徽亳州·月考)我国古代数学名著《九章算术》中有“米谷粒分”题:粮仓开仓收粮,有人送来米1521石,验得米内夹谷,抽样取米一把,数得252粒内夹谷28粒,则这批米内夹谷约为( )
A.133石 B.159石 C.163石 D.169石
【答案】D
【分析】根据抽取样本中米夹谷的比例,得到整体米夹谷的频率,从而求得结果.
【详解】因为252粒内夹谷28粒,所以米内夹谷的频率为:.
所以这批米内夹谷约为:石.
故选:D
4.(25-26高一上·河北唐山·月考)某商场举行抽奖活动,规则如下:从一个装有3个红球和2个白球的箱子中随机摸出2个球,若摸出的2个球颜色相同则中奖,则中奖的概率为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】分析可知两个球的颜色依次为红红或白白,结合独立事件概率乘法公式运算求解.
【详解】若摸出的2个球颜色相同则中奖,则两个球的颜色依次为红红或白白,
所以中奖的概率为.
5.(24-25高一下·湖南衡阳·期末)如图,已知电路中4个开关每个断开的概率都是,且是相互独立的,则灯亮的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据相互独立的概率乘法公式,以及互斥事件与对立是事件的概率公式,即可求解.
【详解】由题意,灯泡不亮包括四个开关都开,丙丁2个都开且甲乙2个中有一个开另一个闭,
这三种情况是互斥的,每一种情况中的事件都是相互独立的,
所以灯泡不亮的概率为,
所以灯泡亮的概率为.
故选:C.
6.(25-26高一下·贵州遵义·月考)已知某随机试验中,事件,,发生的概率分别是,,,则下列说法正确的是( )
A.与是互斥事件,且是对立事件 B.一定是必然事件
C. D.的概率一定等于0.5
【答案】C
【分析】结合概率运算公式和互斥事件、对立事件、必然事件的概念,求解即可.
【详解】选项A:若与是互斥事件,则,若是对立事件,则(样本空间),
题干中未说明事件,,之间的关系,无法确定与是否互斥、对立,故A错误.
选项B:若事件,,互斥,则,
若事件,,存在包含关系,则概率会小于1,因此不一定是必然事件,故B错误.
选项C:.
又,所以.
该结果满足,故C正确.
选项D:.
只有当事件,互斥时,,此时,
因此的概率不一定等于0.5,故D错误.
7.(24-25高一下·山东枣庄·期末)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
【分析】由概率得出这100个回答第一个问题的学生中,约有50人回答了“是”,结合题设条件,估计第二个问题有人回答了“是”,从而得出所占比例.
【详解】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
8.(24-25高一下·贵州毕节·期中)某班学生在一次数学考试中成绩分布如下表:
分数段
人数
2
5
6
8
分数段
人数
12
6
4
2
那么分数在的频率和分数不满110分的频率分别是(精确到0.01)( )
A.0.18,0.47 B.0.47,0.18 C.0.18,0.50 D.0.38,0.75
【答案】A
【分析】根据频数与总数的比为频率,由此能求出结果.
【详解】分数在的频率为:.
分数不满110分的频率为:.
故选:A.
二、多选题
9.(25-26高一上·山东潍坊·期末)已知口袋中装有除颜色外完全相同的2个红球和2个白球,从中有放回地随机取2次,每次取1个球.记事件M为“第一次摸到红球”,N为“第二次摸到白球”,Q为“两次摸出的球颜色相同”,则下列说法正确的有()
A. B.M与Q互斥
C. D.M与N相互独立
【答案】ACD
【分析】根据互斥事件、独立事件、和事件概率的计算公式,依次计算、判断互斥性、计算、验证独立性,逐一判定选项正误.
【详解】每次取红球概率为,取白球概率为.
第二次取球与第一次无关,每次摸到白球的概率均为,因此,A正确.
第一次摸到红球且第二次摸到红球,和可以同时发生,不互斥,B错误.
因为.
,,=,
所以,C正确.
,,满足,因此与相互独立,D正确.
故选:.
10.(24-25高一下·河北衡水·期中)下列说法不正确的是( )
A.随机试验的频率与概率相等
B.如果一事件发生的概率为99.9999%,说明此事件必然发生
C.只有不确定事件有概率
D.若事件发生的概率为,则
【答案】ABC
【分析】A根据频率与概率关系判断;B、C、D由事件、概率的定义及性质判断,即可得.
【详解】A:随机试验多次重复发生时,频率越来越稳定于概率,但不一定相等,错;
B:如果事件发生的概率为99.9999%,说明此事件发生的概率非常大,但不是必然发生,错;
C:确定事件也有概率,错;
D:根据概率的性质知,对.
故选:ABC
11.(25-26高一上·河南南阳·期末)(改编自北师大必修一 P197例1)袋中有白球个(编号为、、)、黑球个(编号为、),这个球除颜色、编号外完全相同.现在从中不放回地依次摸取出个,每次摸个,记事件为“第一次取到的球编号为”,事件为“第一次取到的球是黑球”,事件为“取到的两个球都是白球”.则( )
A.与互斥 B.
C. D.与独立
【答案】BC
【分析】利用互斥事件的定义可判断A选项;利用对立事件的概率公式可判断B选项;利用古典概型的概率公式可判断C选项;利用独立事件的定义可判断D选项.
【详解】对于A选项,事件“第一次摸到编号为的黑球”,故与不互斥,A错;
对于B选项,将个编号为、、的白球分别记为、、,
将个编号为、的黑球分别记为、,基本事件总数为,
,
所以,B对;
对于C选项,,所以,C对;
对于D选项,,
,
,
所以,,,
所以,故、不独立,D错.
故选:BC.
三、填空题
12.(24-25高一下·新疆乌鲁木齐·期末)在一个不透明的纸盒中装有6个白球和若干个红球,这些球除颜色外都相同.每次从袋子中随机摸出一个球,记下颜色后再放回袋中,通过多次重复试验发现摸出红球的频率稳定在0.8附近,则袋子中红球约有_________个.
【答案】24
【分析】设袋中红球有个,根据概率的概念列式求解即可.
【详解】设袋中红球有个,根据题意,得,解得:,
经检验:是分式方程的解,所以袋中红球有24个.
故答案为:24
13.(24-25高一下·江苏南通·月考)甲、乙两人参加一次考试,他们合格的概率分别为,,那么两人中恰有一人合格的概率是________.
【答案】
【分析】将两人中恰有1人合格分为:甲合格乙不合格,乙合格甲不合格两种情况,概率相加得到答案.
【详解】将两人中恰有1人合格分为:甲合格乙不合格,乙合格甲不合格两种情况,
,
,
.
故答案为:
14.(24-25高一下·湖南长沙·期末)设样本空间含有等可能的样本点,若事件是的子集,且互相独立,其中 则=_____.
【答案】
【分析】先计算,而互相独立,得,再由进行求解.
【详解】因为,所以,
而互相独立,得,
则,
故答案为:
四、解答题
15.(24-25高一下·江苏盐城·期末)对200个电子元件的寿命(单位:h)进行追踪调查,情况如下:
寿命
个数
20
30
80
40
30
(1)估计元件的寿命在(单位:h)内的概率;
(2)估计元件的寿命在以上的概率.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求出200个电子元件的寿命在(单位:h)内的频率,再对元件的寿命在(单位:h)内的概率估计即可;
(2)先求出200个电子元件的寿命在以上的频率,再对元件的寿命在以上的概率估计即可.
【详解】(1)因表中200个电子元件的寿命在(单位:h)内的频率为,
故由此估计元件的寿命在(单位:h)内的概率为;
(2)因表中200个电子元件的寿命在以上的频率为,
故由此估计元件的寿命在以上的概率为.
16.(25-26高一上·江西九江·期末)在某歌手大赛中,每位参赛选手均必须参加两轮比赛,已知在第一轮比赛中,甲、乙通过的概率分别为;在第二轮比赛中,甲、乙通过的概率分别为p,q.假设甲、乙两人在每轮比赛中是否通过互不影响.
(1)若,求乙恰好有一轮通过的概率.
(2)若甲、乙都恰好有一轮通过的概率为,甲、乙两轮都通过的概率为.
(i)求p,q的值;
(ii)求甲、乙两人至少有一人两轮都通过的概率.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)
【分析】(1)根据互斥事件、相互独立事件的概率计算;
(2)(i)记事件“甲、乙都恰好有一轮通过”,事件“甲、乙两轮都通过”,分别表示,,求出;
(ii)记事件“甲两轮都通过”,事件“乙两轮都通过”,事件“甲、乙两人至少有一人两轮都通过”,由或,计算得解.
【详解】(1)设事件“甲通过第一轮比赛”,事件“甲通过第二轮比赛”,
事件“乙通过第一轮比赛”,事件“乙通过第二轮比赛”,
由题知相互独立,且.
记事件“乙恰好有一轮通过”,则, 又互斥,
所以当时,,
即当时,乙恰好有一轮通过的概率为.
(2)(i)记事件“甲、乙都恰好有一轮通过”,事件“甲、乙两轮都通过”,
则
,①
,②
由①②,得,解得.
(ii)记事件“甲两轮都通过”,事件“乙两轮都通过”,事件“甲、乙两人至少有一人两轮都通过”,
则,
则.
或.
17.(24-25高一下·广东广州·期末)从某小区抽取100户居民用户进行月用电量调查,发现他们的用电量都在25~325kW·h之间,进行适当分组后(每组为左闭右开的区间),画出如图所示频率分布直方图(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表).
(1)求x的值;
(2)若新增加5户居民用户的月用电量,数据分别为74,112,174,221,119(kW·h);
(i)估计105户居民用户月用电量落在中的可能性;
(ii)将原来的100户与新增的5户分成两组,估计105户居民用户月用电量的平均值.
【答案】(1)
(2)(i);(ii) kW·h
【分析】(1)借助频率之和为计算即可得;
(2)(i)借助频率、频数与总数的关系计算即可得;(ii)先计算出原来的100户居民用户月用电量的平均值,即可得105户居民用户月用电量的平均值.
【详解】(1)由已知和频率之和为1得,
解得;
(2)(i)新增加的5户居民用户的月用电量落在的有2户,
则,
即105户居民用户月用电量落在中的可能性为;
(ii)设原来的100户居民用户月用电量的平均值为,
则
,
则,
即可估计105户居民用户月用电量的平均值为 kW·h.
18.(24-25高一下·河北秦皇岛·期末)不透明的袋子中装有红球、绿球、黄球各1个,黑球m个,这些球除颜色外完全相同,每次从袋子中有放回地随机取出1个球,且每次黑球被取出的概率为.
(1)求m的值;
(2)若进行两次取球,求这两次取出的球的颜色不同的概率;
(3)若进行三次取球,求取出的球至少有两种不同的颜色,且有黑球被取出的概率.
【答案】(1)2;
(2);
(3).
【分析】(1)应用频率估计概率列方程求参数值;
(2)(3)应用独立乘法公式、互斥事件加法求概率;
【详解】(1)由题可知,,解得.
(2)若第一次取出的是红球,则这两次取出的球的颜色不同的概率,
若第一次取出的是绿球,则这两次取出的球的颜色不同的概率,
若第一次取出的是黄球,则这两次取出的球的颜色不同的概率,
若第一次取出的是黑球,则这两次取出的球的颜色不同的概率,
故这两次取出的球的颜色不同的概率为.
(3)若黑球被取出两次,则取出的球至少有两种不同的颜色的概率,
若黑球被取出一次,取出的球至少有两种不同的颜色的概率,
故取出的球至少有两种不同的颜色,且有黑球被取出的概率为.
19.(24-25高一下·甘肃定西·期末)甲、乙两人进行羽毛球对抗赛,规定一方比另一方多赢两局者获胜,且比赛结束,每局比赛赢的人,下一局比赛获得发球权.通过分析甲、乙过去比赛的数据知,每局比赛中甲发球且甲赢的概率为,乙发球且乙赢的概率为,每局比赛的结果互不影响.已知甲先发球.
(1)求第二局比赛结束后乙获胜的概率;
(2)求第四局比赛结束后甲获胜的概率;
(3)求第六局比赛结束后甲获胜的概率.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据比赛结果,讨论每局比赛的胜负情况,根据独立事件概率公式,求出结果;
(2)根据比赛结果,讨论每局比赛的胜负情况,列出所有可能,根据独立事件概率公式,求出结果;
(3)根据比赛结果,讨论每局比赛的胜负情况,列出所有可能,根据独立事件概率公式,求出结果;
【详解】(1)设事件表示甲发球甲获胜,事件表示乙发球甲获胜;
事件表示甲发球乙获胜,事件表示乙发球乙获胜;
可知.
则第二局比赛结束后乙获胜,即;
(2)第四局比赛结束后甲获胜,则第四局一定是甲获胜,前三局甲胜2局,乙胜1局,
则事件概率为;
(3)第六局比赛结束后甲获胜,则第六局一定是甲获胜,前面五局中甲获胜3句,乙获胜2局,则事件概率为
;
则第六局比赛结束后甲获胜的概率为.
1
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第16讲 事件的相互独立性和频率与概率
知识清单
知识点01:相互独立事件的定义和性质
知识点02:频率的稳定性
知识点03:随机数的概念
题型讲解
(举三反三)
题型1:独立事件的乘法公式
题型2:独立事件的实际应用
题型3:独立事件的判断
题型4:辨析概率与频率的关系
题型5:用频率估计概率
题型6:随机模拟
强化训练
一、单选题(8)
二、多选题(3)
三、填空题(3)
四、解答题(5)
知识点1:相互独立事件的定义和性质
1. 定义:对任意两个事件A与B,如果P(AB)=P(A)P(B)成立,则称事件A与事件B相互独立,简称独立.
2.性质:①如果A与B相互独立,那么A与,与B,与也都相互独立.
3. n个事件相互独立
对于n个事件A1,A2,…,An,如果其中任何一个事件发生的概率不受其他事件是否发生的影响,则称n个事件A1,A2,…,An相互独立.
独立事件的概率公式
(1)若事件A,B相互独立,则P(AB)=P(A)P(B).
(2)若事件A1,A2,…,An相互独立,则P(A1A2…An)=P(A1)P(A2)…P(An).
4. 相互独立事件与互斥事件的区别
相互独立事件
互斥事件
条件
事件A(或B)是否发生对事件B(或A)发生的概率没有影响
不可能同时发生的两个事件
符号
相互独立事件A,B同时发生,记作AB
互斥事件A,B中有一个发生,记作A∪B(或A+B)
计算公式
P(AB)=P(A)P(B)
P(A∪B)=P(A)+P(B)
知识点2:频率的稳定性
一般地,随着试验次数n的增大,频率偏离概率的幅度会缩小,即事件A发生的频率fn(A)会逐渐稳定于事件A发生的概率P(A).我们称频率的这个性质为频率的稳定性.因此,我们可以用频率fn(A)估计概率P(A).
知识点3:随机数的概念
1.随机数:要产生1~n(n∈N*)之间的随机整数,把n个质地和大小相同的小球分别标上1,2,3,…,n,放入一个容器中,充分搅拌后取出一个球,这个球上的数就称为随机数.
2.伪随机数:计算机或计算器产生的随机数是按照确定的算法产生的数,具有周期性(周期很长),它们具有类似随机数的性质.因此,计算机或计算器产生的随机数不是真正的随机数,我们称它们为伪随机数.
3.产生随机数的方法:教材中给出了两种产生随机数的方法:①利用带有PRB功能的计算器产生随机数;②用计算机软件产生随机数,比如用Excel软件产生随机数.我们只要按照它的程序一步一步执行即可.
4.用随机模拟估计概率的步骤
(1)建立概率模型;
(2)进行模拟试验,可用计算器或计算机进行模拟试验;
(3)统计试验结果.
方法与技巧:
1.频率随着试验次数的变化而变化;概率却是一个常数,是客观存在的,与试验次数无关.
2.在实际应用中,只要试验的次数足够多,所得的频率就可以近似地当作随机事件的概率.
3.概率是频率的稳定值,根据概率的定义我们可知,概率越接近于1,事件A发生的频数就越多,此事件发生的可能性就越大;反之,概率越接近于0,事件A发生的频数就越少,此事件发生的可能性就越小.
4.应用随机数计算事件的概率,在设计随机试验方案时,一定要注意先确定随机数的范围和每个随机数所代表的试验结果,其次要注意用几个随机数为一组时,每组中的随机数是否能够重复.对于一些较为复杂的问题,要建立一个适当的数学模型,转换成计算机或计算器能操作的试验.
题型1:独立事件的乘法公式
【例1-1】(25-26高一下·安徽合肥·月考)甲、乙两人进行三局两胜制的乒乓球比赛,每局比赛甲获胜的概率均为,每局比赛彼此独立且没有平局,则乙获胜的概率为( )
A. B. C. D.
【例1-2】(24-25高一下·江苏无锡·期末)设随机事件、相互独立,且,,则______.
【例1-3】(25-26高一下·贵州遵义·月考)为了治疗某种疾病,某药物中心研发了,两种药物.现对,两种药物进行动物试验,现有4只患有疾病的小白鼠,,两种药物各对2只小白鼠进行试验,设药物对每只小白鼠实施药物后能治愈的概率为(),药物对每只小白鼠实施药物后能治愈的概率为,且每种药物对每只小白鼠实施药物后能否治愈相互独立.
(1)若药物恰好治愈1只小白鼠的概率为,药物治愈2只小白鼠的概率为:
①求,的值;
②求,两种药物一共治愈2只小白鼠的概率;
(2)若,求药物治愈1只小白鼠且药物治愈1只小白鼠的概率的最大值.
【变式1-1】(25-26高一上·安徽·期末)甲、乙两人独立地破译一份密码,已知甲能破译密码的概率为,乙能破译密码的概率为,则这份密码被成功破译的概率为( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(24-25高一下·安徽合肥·期末)甲、乙两运动员进行乒乓球比赛,在一局比赛中,先得11分的运动员为胜方,如果出现平的情况,先多得2分者为胜方.在平后,双方实行轮换发球,每人每次只发1个球.若在某局比赛中,甲发球时甲得分的概率为,乙发球时甲得分的概率为,各球的结果相互独立,在双方平后,甲先发球,则甲以赢下此局的概率为_________.
【变式1-3】(25-26高一下·全国·单元测试)西安世园会志愿者招聘正如火如荼进行着,甲、乙、丙三名大学生跃跃欲试,已知甲能被录用的概率为,甲、乙两人都不能被录用的概率为,乙、丙两人都能被录用的概率为且甲、乙、丙三名大学生能否被录用相互独立.
(1)乙、丙两人各自能被录用的概率;
(2)求甲、乙、丙三人至少有两人能被录用的概率.
题型2:独立事件的实际应用
【例2-1】(24-25高一下·浙江宁波·期末)甲、乙两人独立地攻克一道难题,已知两人能攻克的概率分别是,,则下列概率计算正确的是( )
A.该题被攻克的概率为 B.该题未被攻克的概率为
C.该题至少被一人攻克的概率为 D.该题至多被一人攻克的概率为
【例2-2】(24-25高一下·江西宜春·月考)甲,乙两人进行羽毛球比赛,每局比赛甲获胜的概率为,乙获胜的概率为,且各局比赛的胜负互不影响,若甲,乙两人总共进行4局比赛.
(1)求甲恰好有2局比赛获胜的概率;
(2)求甲获胜的局数比乙获胜的局数多的概率.
【例2-3】(24-25高一下·全国·单元测试)溺水、校园欺凌等与学生安全有关的问题越来越受社会的关注和重视,为了普及安全教育,某市组织了一次有关安全知识的竞赛.在某次淘汰赛中,甲、乙两个中学代表队(每队3人)狭路相逢,规定每队每人回答一个问题,答对得1分,答错得0分.假设甲队每人回答正确的概率分别为,,,乙队每人回答正确的概率均为,且各人回答正确与否相互之间没有影响.
(1)分别求乙队总得分为3分与1分的概率;
(2)求甲队得分与乙队得分为的概率.
【变式2-1】(23-24高一下·安徽六安·期末)概率论起源于博弈游戏17世纪,曾有一个“赌金分配”的问题:博弈水平相当的甲、乙两人进行博弈游戏每局比赛都能分出胜负,没有平局双方约定,各出赌金180枚金币,先赢3局者可获得全部赎金;但比赛中途因故终止了,此时甲赢了2局,乙赢了1局.问这360枚金币的赌金该如何分配?数学家费马和帕斯卡都用了现在称之为“概率”的知识,合理地给出了赌金分配方案.该分配方案是( )
A.甲180枚,乙180枚
B.甲288枚,乙72枚
C.甲240枚,乙120枚
D.甲270枚,乙90枚
【变式2-2】(24-25高一下·甘肃庆阳·期末)甲、乙两个篮球运动员互不影响的在同一位置各投球10次,其中甲投进5个,乙投进个.
注:用此次投进球的频率去估计概率.
(1)若乙投球2次均未命中的概率为,求;
(2)若,甲、乙两人各投球2次,求两人共命中2次的概率.
【变式2-3】(24-25高一下·湖南岳阳·期末)甲、乙、丙三人组成一个小组代表学校参加一个“诗词大会”闯关活动团体赛.三人各自独立闯关,在第一轮比赛中甲闯关成功的概率为,甲、乙都闯关成功的概率为,甲、丙都闯关成功的概率为,每人闯关成功记分,三人得分之和记为小组团体总分.
(1)求乙、丙各自闯关成功的概率;
(2)求在第一轮比赛中团体总分为分的概率;
(3)若团体总分不小于分,则小组可参加下一轮比赛,求该小组参加下一轮比赛的概率.
题型3:独立事件的判断
【例3-1】(25-26高一下·贵州遵义·月考)掷一枚质地均匀的骰子,观察朝上的面的点数,记事件,则( )
A.B包含A B.A与B对立 C.A与B互斥 D.A与B相互独立
【例3-2】(24-25高一下·福建龙岩·期末)设样本空间含有等可能的样本点,若事件A,B,C是的子集,且A,B,C两两独立,其中,,,,则______.
【例3-3】(25-26高一下·全国·课堂例题)判断下列各对事件是不是相互独立事件.
(1)甲组有3名男生,2名女生,乙组有2名男生,3名女生,现从甲、乙两组中各选1名同学参加演讲比赛,“从甲组中选出1名男生”与“从乙组中选出1名女生”;
(2)一筐内有6个苹果和3个梨,“从中任意取出1个,取出的是苹果”与“把取出的水果放回筐内,再从筐内任意取出1个,取出的是梨”;
(3)一个布袋里有大小完全相同的3个白球,2个红球,“从中任意取1个球是白球”与“取出的球不放回,再从中任意取1个球是红球”.
【变式3-1】(25-26高一上·河南南阳·月考)先后两次掷一枚质地均匀的骰子,表示事件“两次掷出的点数之和是),表示事件“第二次掷出的点数是偶数”,表示事件“两次掷出的点数相同”,表示事件“至少出现一个奇数点”,则( )
A.与互斥 B.
C.与对立 D.与相互独立
【变式3-2】(24-25高一下·江苏泰州·期末)连续抛掷一颗质地均匀的正方体骰子两次(正方体六个面上的点数分别为),记录抛掷结果向上的点数.设事件:第一次点数为1,事件:两次点数之和为,若事件与事件互斥,则的最小值为__________;若事件与事件相互独立,则的值为__________.
【变式3-3】(24-25高一下·广东汕头·期末)一个箱子里有6个大小颜色相同的小球,编号为,从中有放回地抽取2次(每次取1个球).设事件:“第一次取出的球的号码大于3”,事件:“两次取出的球的号码之和为偶数”.
(1)求事件的概率;
(2)判断事件与事件是否相互独立,并说明理由.
题型4:辨析概率与频率的关系
【例4-1】(25-26高一上·全国·课后作业)某人将一枚硬币连续掷了10次,6次正面朝上,若事件A表示“抛掷一枚硬币,正面朝上”,则事件A的( )
A.频率为,概率为 B.频率为,概率为
C.频率为,概率为 D.频率为,概率为
【例4-2】(24-25高一下·甘肃·期末)下列说法中正确的是( )
A.随机事件发生的频率就是这个随机事件发生的概率
B.在n次随机试验中,一个随机事件A发生的频率具有确定性
C.在同一次试验中,每个试验结果出现的频率之和不一定等于1
D.随着试验次数n的增大,一个随机事件A发生的频率会逐渐稳定于事件A发生的概率
【例4-3】(25-26高一下·全国)抛掷一枚硬币,“正面向上”的概率为0.5,这是否意味着:
“抛掷2次,一次正面向上”?
“抛掷50次,25次正面向上”?
【变式4-1】(24-25高一下·广西河池·期末)下列说法中正确的是( )
A.随机事件发生的频率就是这个随机事件发生的概率
B.在次随机试验中,一个随机事件发生的频率具有确定性
C.随着试验次数的增大,一个随机事件发生的频率会逐渐稳定于事件发生的概率
D.在同一次试验中,每个试验结果出现的频率之和不一定等于1
【变式4-2】(24-25高一下·四川达州·期末)将两枚质地均匀的骰子同时投掷,设事件“两枚骰子掷出点数均为偶数”,若连续投掷100次,则事件A发生的频数为( ).
A.20 B.25 C.50 D.无法确定
【变式4-3】(25-26高一下·全国·课堂例题)某同学认为:“一个骰子掷一次得到6点的概率是,这说明一个骰子掷6次会出现一次6”.这种说法对吗?说说你的理由.
题型5: 用频率估计概率
【例5-1】(24-25高一下·江西景德镇·期中)《九章算术》中有“米谷粒分”题:粮仓开仓收粮,有人送米1805石(古代容量单位),验得米内夹谷,抽样取米一把,数得155粒内夹谷31粒,则这批米内夹谷约为( )
A.361石 B.341石 C.314石 D.360石
【例5-2】(24-25高一下·安徽宿州·期中)为了解某地区九年级男生的身高情况,随机选取了该地区100名九年级男生进行测量,他们的身高x(cm)统计如下表:
组别
人数
13
43
36
8
根据上表,抽查该地区一名九年级男生,估计他的身高高于170cm的概率是______.
【例5-3】(2024高一下·全国·专题练习)有人对甲、乙两名网球运动员训练中一发成功次数做了统计,结果如下表:
一发次数n
10
20
50
100
200
500
甲一发成功次数
9
17
44
92
179
450
一发成功的频率
一发次数n
10
20
50
100
200
500
乙一发成功次数
8
19
44
93
177
453
一发成功的频率
请根据以上表格中的数据回答下列问题:
(1)分别计算出两位运动员一发成功的频率,完成表格;
(2)根据(1)中计算的结果估计两位运动员一发成功的概率.
【变式5-1】(2025高一·全国·专题练习)小明将一枚质地均匀的正方体骰子连续抛掷了5次,每次朝上的点数都是2,则下列说法正确的是( )
A.朝上的点数是2的概率和频率均为1
B.若抛掷30000次,则朝上的点数是2的概率为1
C.抛掷第6次,朝上的点数一定不是2
D.抛掷60000次,朝上的点数为2的次数大约为10000次
【变式5-2】(24-25高一下·甘肃临夏·期末)某保险公司利用简单随机抽样方法,对投保车辆进行抽样,样本车辆中每辆车的赔付结果统计如表所示.
赔付金额/元
0
1000
2000
3000
4500
车辆数/辆
600
80
110
120
90
若每辆车的投保金额均为2500元,估计赔付金额大于投保金额的概率为______;在样本车辆中,车主是新司机的占15%,在赔付金额为4500元的样本车辆中,车主是新司机的占30%,估计在已投保的新司机中,获赔金额为4500元的概率为______.
【变式5-3】(2024高一·全国·专题练习)某地区有高中生7200人,初中生11800人,小学生12000人.当地教育部门为了了解本地区中小学生的近视率,采用分层随机抽样的方法,按高中生、初中生、小学生进行分层,得到高中生、初中生、小学生的近视率分别为80%、70%、36%.
(1)如果在各层中按比例分配样本,总样本量为310,那么在高中生、初中生、小学生中分别抽取了多少人?在这种情况下,请估计该地区全体中小学生的近视率(精确到1%);
(2)如果从高中生、初中生、小学生中抽取的样本量分别为60,100和150,那么在这种情况下,抽取的样本的近视率是多少?该地区全体中小学生的近视率约为多少(精确到1%)?
题型6: 随机模拟
【例6-1】(24-25高一下·河南·月考)为加强学生身体健康,某校对学生进行了体能测试.已知同学甲在立定跳远项目中每次及格的概率均为0.6,现采用随机模拟的方法估计甲在立定跳远项目中3次机会里至少及格2次的概率:先由计算器产生0到9范围内的整数随机数,指定0,1,2,3表示没有及格,4,5,6,7,8,9表示及格,再以每3个随机数为一组,代表3次立定跳远的结果.经随机模拟产生了如下20组随机数:
759 421 113 215 345 257 704 066 186 203
037 624 616 045 601 366 959 742 710 428
据随机模拟试验估计,甲在立定跳远项目中3次机会里至少及格2次的概率为( )
A. B. C. D.
【例6-2】(24-25高一下·广西南宁·期末)在用随机数(整数)模拟“有5个男生和5个女生,从中抽选4人,求选出2个男生2个女生的概率”时,可让计算机产生的随机整数,并且代表男生,用代表女生.因为是选出4个,所以每4个随机数作为一组.通过模拟试验产生了10组随机数:
6830
4725
7056
6431
7840
4523
7834
2604
6346
0952
由此估计“选出2个男生2个女生”的概率为______
【例6-3】(2024高一·全国·专题练习)一个学生在一次竞赛中要回答的8道题是这样产生的:从15道物理题中随机抽取3道;从20道化学题中随机抽取3道;从12道生物题中随机抽取2道,使用合适的方法确定这个学生所要回答的三门学科的题的序号(物理题的编号为1~15,化学题的编号为16~35,生物题的编号为36~47).
【变式6-1】池州九华山是著名的旅游胜地.天气预报8月1日后连续四天,每天下雨的概率为0.6,现用随机模拟的方法估计四天中恰有三天下雨的概率:在0~9十个整数值中,假定0,1,2,3,4,5表示当天下雨,6,7,8,9表示当天不下雨.在随机数表中从某位置按从左到右的顺序读取如下20组四位随机数:
9533
9522
0018
7472
0018
3879
5869
3281
7890
2692
8280
8425
3990
8460
7980
2436
5987
3882
0753
8935
据此估计四天中恰有三天下雨的概率为( )
A. B. C. D.
【变式6-2】(24-25高一下·陕西渭南·期末)欲利用随机数表从00,01,02,…,59这些编号中抽取一个容量为6的样本,抽取方法是从下面的随机数表的第1行第11列开始向右读取,每次读取两位,直到取足样本,则第4个被抽取的样本的编号为______
【变式6-3】(24-25高一下·福建厦门·期末)甲每次投篮投进的概率是0.7,连续投篮三次,每次投篮结果互不影响,记事件A为“甲至少投进两球
(1)用表示甲第次的投篮结果,则表示试验的样本点.用1表示“投进”,0表示“未投进”,写出该试验的样本空间,判断其是否为古典概型,并说明理由;
(2)用计算机产生之间的整数随机数,当出现随机数时,表示“投进”,出现7,8,9时表示“未投进”,以每3个随机数为一纽,代表甲三次投篮结果,产生20组随机数:
利用该模拟试验,估计事件A的概率,并判断事件A的概率的精确值与估计值是否存在差异,并说明理由
一、单选题
1.(24-25高一下·新疆巴音郭楞·期末)在一次抛掷硬币的试验中,共掷了100次,“正面朝上”的频数为48,则“反面朝上”的频率为( )
A.48 B.0.48 C.52 D.0.52
2.(24-25高一下·贵州安顺·期末)若,,则关于事件A与B的关系正确的是( )
A.事件A与B相互独立但不互斥 B.事件A与B互斥但不相互独立
C.事件A与B相互独立且互斥 D.事件A与B既不相互独立也不互斥
3.(24-25高一下·安徽亳州·月考)我国古代数学名著《九章算术》中有“米谷粒分”题:粮仓开仓收粮,有人送来米1521石,验得米内夹谷,抽样取米一把,数得252粒内夹谷28粒,则这批米内夹谷约为( )
A.133石 B.159石 C.163石 D.169石
4.(25-26高一上·河北唐山·月考)某商场举行抽奖活动,规则如下:从一个装有3个红球和2个白球的箱子中随机摸出2个球,若摸出的2个球颜色相同则中奖,则中奖的概率为( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高一下·湖南衡阳·期末)如图,已知电路中4个开关每个断开的概率都是,且是相互独立的,则灯亮的概率为( )
A. B. C. D.
6.(25-26高一下·贵州遵义·月考)已知某随机试验中,事件,,发生的概率分别是,,,则下列说法正确的是( )
A.与是互斥事件,且是对立事件 B.一定是必然事件
C. D.的概率一定等于0.5
7.(24-25高一下·山东枣庄·期末)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%
8.(24-25高一下·贵州毕节·期中)某班学生在一次数学考试中成绩分布如下表:
分数段
人数
2
5
6
8
分数段
人数
12
6
4
2
那么分数在的频率和分数不满110分的频率分别是(精确到0.01)( )
A.0.18,0.47 B.0.47,0.18 C.0.18,0.50 D.0.38,0.75
二、多选题
9.(25-26高一上·山东潍坊·期末)已知口袋中装有除颜色外完全相同的2个红球和2个白球,从中有放回地随机取2次,每次取1个球.记事件M为“第一次摸到红球”,N为“第二次摸到白球”,Q为“两次摸出的球颜色相同”,则下列说法正确的有()
A. B.M与Q互斥
C. D.M与N相互独立
10.(24-25高一下·河北衡水·期中)下列说法不正确的是( )
A.随机试验的频率与概率相等
B.如果一事件发生的概率为99.9999%,说明此事件必然发生
C.只有不确定事件有概率
D.若事件发生的概率为,则
11.(25-26高一上·河南南阳·期末)(改编自北师大必修一 P197例1)袋中有白球个(编号为、、)、黑球个(编号为、),这个球除颜色、编号外完全相同.现在从中不放回地依次摸取出个,每次摸个,记事件为“第一次取到的球编号为”,事件为“第一次取到的球是黑球”,事件为“取到的两个球都是白球”.则( )
A.与互斥 B.
C. D.与独立
三、填空题
12.(24-25高一下·新疆乌鲁木齐·期末)在一个不透明的纸盒中装有6个白球和若干个红球,这些球除颜色外都相同.每次从袋子中随机摸出一个球,记下颜色后再放回袋中,通过多次重复试验发现摸出红球的频率稳定在0.8附近,则袋子中红球约有_________个.
13.(24-25高一下·江苏南通·月考)甲、乙两人参加一次考试,他们合格的概率分别为,,那么两人中恰有一人合格的概率是________.
14.(24-25高一下·湖南长沙·期末)设样本空间含有等可能的样本点,若事件是的子集,且互相独立,其中 则=_____.
四、解答题
15.(24-25高一下·江苏盐城·期末)对200个电子元件的寿命(单位:h)进行追踪调查,情况如下:
寿命
个数
20
30
80
40
30
(1)估计元件的寿命在(单位:h)内的概率;
(2)估计元件的寿命在以上的概率.
16.(25-26高一上·江西九江·期末)在某歌手大赛中,每位参赛选手均必须参加两轮比赛,已知在第一轮比赛中,甲、乙通过的概率分别为;在第二轮比赛中,甲、乙通过的概率分别为p,q.假设甲、乙两人在每轮比赛中是否通过互不影响.
(1)若,求乙恰好有一轮通过的概率.
(2)若甲、乙都恰好有一轮通过的概率为,甲、乙两轮都通过的概率为.
(i)求p,q的值;
(ii)求甲、乙两人至少有一人两轮都通过的概率.
17.(24-25高一下·广东广州·期末)从某小区抽取100户居民用户进行月用电量调查,发现他们的用电量都在25~325kW·h之间,进行适当分组后(每组为左闭右开的区间),画出如图所示频率分布直方图(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表).
(1)求x的值;
(2)若新增加5户居民用户的月用电量,数据分别为74,112,174,221,119(kW·h);
(i)估计105户居民用户月用电量落在中的可能性;
(ii)将原来的100户与新增的5户分成两组,估计105户居民用户月用电量的平均值.
18.(24-25高一下·河北秦皇岛·期末)不透明的袋子中装有红球、绿球、黄球各1个,黑球m个,这些球除颜色外完全相同,每次从袋子中有放回地随机取出1个球,且每次黑球被取出的概率为.
(1)求m的值;
(2)若进行两次取球,求这两次取出的球的颜色不同的概率;
(3)若进行三次取球,求取出的球至少有两种不同的颜色,且有黑球被取出的概率.
19.(24-25高一下·甘肃定西·期末)甲、乙两人进行羽毛球对抗赛,规定一方比另一方多赢两局者获胜,且比赛结束,每局比赛赢的人,下一局比赛获得发球权.通过分析甲、乙过去比赛的数据知,每局比赛中甲发球且甲赢的概率为,乙发球且乙赢的概率为,每局比赛的结果互不影响.已知甲先发球.
(1)求第二局比赛结束后乙获胜的概率;
(2)求第四局比赛结束后甲获胜的概率;
(3)求第六局比赛结束后甲获胜的概率.
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