内容正文:
专题15.2 随机事件的概率(举一反三讲义)
【苏教版】
【题型1 确定性事件与随机事件的概率】 2
【题型2 写出基本事件、样本空间】 3
【题型3 计算古典概型问题的概率】 5
【题型4 根据古典概型的概率求参数】 7
【题型5 古典概型与统计的交汇问题】 9
【题型6 频率的计算】 14
【题型7 辨析概率与频率的关系】 15
【题型8 用频率估计概率】 17
【题型9 天气预报、抽奖、彩票的概率解释】 20
【题型10 游戏的公平性问题】 22
【题型11 随机模拟问题】 25
知识点1 古典概型
1.古典概型
(1)事件的概率
①定义:对随机事件发生可能性大小的度量(数值)称为事件的概率,事件A的概率用P(A)表示.
②P(A)满足如下基本性质:0≤P(A)≤1.
对于必然事件Ω和不可能事件∅,显然P(Ω)=1,P(∅)=0.
这是概率满足的第二个基本性质.
(2)古典概型的定义
我们将具有以下两个特征的试验称为古典概型试验,其数学模型称为古典概率模型,简称古典概型.
①有限性:样本空间的样本点只有有限个;
②等可能性:每个样本点发生的可能性相等.
(3)古典概型的判断标准
一个试验是否为古典概型,在于这个试验是否具有古典概型的两个特点:有限性和等可能性.并不是所
有的试验都是古典概型.
下列三类试验都不是古典概型:
①样本点(基本事件)个数有限,但非等可能;
②样本点(基本事件)个数无限,但等可能;
③样本点(基本事件)个数无限,也不等可能.
2.古典概型的概率计算公式
一般地,设试验E是古典概型,样本空间A包含n个样本点,事件A包含其中的k个样本点,则定义事件A的概率P(A)=,其中,n(A)和n(Ω)分别表示事件A和样本空间Ω包含的样本点个数.
3.求样本空间中样本点个数的方法
(1)枚举法:适合于给定的样本点个数较少且易一一列举出的问题.
(2)树状图法:适合于较为复杂的问题,注意在确定样本点时(x, y)可看成是有序的,如(1,2)与(2,1)不同,有时也可看成是无序的,如(1,2)与(2,1)相同.
【题型1 确定性事件与随机事件的概率】
【例1】(25-26高三上·云南昆明·月考)某同学抛掷一枚质地均匀的硬币,连续抛掷10次,都是反面朝上,则第11次正面朝上的概率是( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据抛掷一枚质地均匀的硬币,每次正面朝上的概率都是,即可求得所求概率.
【解答过程】因为抛掷一枚质地均匀的硬币,每次正面朝上的概率都是, 如果连续抛掷10次,那么第11次出现正面朝上的概率仍是.
故选:B.
【变式1-1】(24-25高一下·全国·随堂练习)下列说法正确的个数是( )
①必然事件的概率等于;
②某事件的概率等于;
③某事件的概率是.
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】利用事件概率的取值范围,即可判断出命题①②③的真假,即可求解.
【解答过程】因为必然事件的概率等于,不可能事件的概率是,随机事件的概率取值范围为,
所以命题①③正确,命题②错误,
故选:C.
【变式1-2】(24-25高一下·陕西渭南·期末)某工厂生产的产品合格率是99.99%,这说明( )
A.该厂生产的10000件产品中不合格的产品一定有1件
B.该厂生产的100件产品中合格的产品一定有99件
C.该厂生产的10件产品中没有不合格产品
D.该厂生产的产品合格的可能性是99.99%
【答案】D
【解题思路】由概率的定义逐一分析即可
【解答过程】对于A:该厂生产的10000件产品中不合格的产品不一定有1件,
可能是多件或者没有,故A错误;
对于B:该厂生产的100件产品中合格的产品不一定有99件,故B错误;
对于C:该厂生产的10件产品中可能有不合格产品,故C错误;
对于D:该厂生产的产品合格的可能性是99.99%,故D正确;
故选:D.
【变式1-3】(2025高一·全国·专题练习)通常情况下,孕妇生孩子时生男孩的概率约是0.51,生女孩的概率约是0.49.一个妇女已经生了两个孩子,现在她又怀孕了,这次生男孩的概率约是( )
A.0.49 B.0.50 C.0.51 D.不能确定
【答案】C
【解题思路】根据已知条件,结合孕妇生孩子时生男孩的概率约是0.51,即可求解.
【解答过程】孕妇生孩子时生男孩的概率约是0.51,
前面事件发生的概率不会影响后续事件的发生,
故这次生男孩的概率约是0.51.
故选:C.
【题型2 写出基本事件、样本空间】
【例2】(2026·上海普陀·二模)从放有两个红球、一个白球的袋子中一次任意取出两个球,两个红球分别标记为、,白球标记为,则它的一个样本空间可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】根据样本空间的定义即可求解.
【解答过程】从放有两个红球、一个白球的袋子中一次任意取出两个球的所有可能结果为,
所以它的一个样本空间为.
故选:B.
【变式2-1】(24-25高二·全国·课后作业)有张卡片,上面分别写有数字,,,,从这张卡片中随机抽取张,则取出的张卡片上的数字之和为奇数的所有基本事件数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】一一列举即可.
【解答过程】取出的张卡片上的数字之和为奇数所包含的基本事件为:,,,
故选:D.
【变式2-2】(24-25高一上·全国·单元测试)抛掷两枚骰子各一次,记第一枚骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数的差为X,则“X>4”表示试验的结果为( )
A.第一枚为5点,第二枚为1点
B.第一枚为6点,第二枚为1点或第一枚为1点,第二枚为6点
C.第一枚为6点,第二枚为1点
D.第一枚为1点,第二枚为6点
【答案】C
【解题思路】第一枚骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数的差取值有0、1、2、3、4、5,所以“X>4” 即“X=5”,由此即可作出判断.
【解答过程】抛掷两枚骰子各一次,记第一枚骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数的差为X,
所以“X>4” 即“X=5”,表示的试验结果为“第一枚为6点,第二枚为1点”.
故选:C.
【变式2-3】(24-25高一下·全国·课后作业)将一枚质地均匀的骰子抛掷两次,得到的点数依次记为,,设事件为“方程有实数解”,则事件中含有样本点的个数为( )
A.6 B.17 C.19 D.21
【答案】C
【解题思路】根据根的判别式得到,然后找样本点即可.
【解答过程】将一枚质地均匀的骰子抛掷两次,得到的点数依次记为和,
方程有实数解,
,
则 ,共含19个样本点.
故选:C.
【题型3 计算古典概型问题的概率】
【例3】(24-25高一下·湖南邵阳·期末)现有5人(其中男性有2人,女性有3人)去某公司应聘,但该公司只录用2人.假设这5人被录用的机会相同,则被录用的2人性别不同的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】由列举法可得录取总情况数及录用的2人性别不同的情况数,据此可得答案.
【解答过程】记男性应聘者分别为,女性应聘者分别为,
从这5人中随机抽取2人的情况有,,,,,,,,,,共10种,
其中2人性别不同的情况有,,,,,,共6种,故所求概率.
故选:C.
【变式3-1】(24-25高一下·安徽合肥·期末)“春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连,秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒,每月两节不变更,最多相差一两天.”中国农历的二十四节气,凝结着中华民族的智慧,是中国传统文化的结晶,如八月有立秋、处暑,九月有白露、秋分.现从立秋、处暑、白露、秋分这4个节气中任选2个节气,则这2个节气至少有一个在八月的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】设立秋、处暑、白露、秋分四个节气分别为,列举出所有情况,和至少有一个在八月的情况,从而求出概率.
【解答过程】设立秋、处暑、白露、秋分四个节气分别为,
4个节气中任选2个节气,有以下情况,,
共6种情况,
其中这2个节气至少有一个在八月的情况有,
共5种情况,所以这2个节气至少有一个在八月的概率为.
故选:C.
【变式3-2】(24-25高一下·湖南·期末)俄乌战争中无人机颠覆了传统战争的思维定式.无人机也给人们的生产、生活带来了很多的便捷.在一次无人机展会上,有三家公司参与了展销活动,甲公司带来了3款无人机,乙公司带来了2款无人机,丙公司带来了1款无人机,一购货商准备从中任选2款.
(1)用适当的符号表示所有的可能结果,写出样本空间;
(2)记事件“恰有一款是甲公司的”,求事件A发生的概率;
(3)记事件“没有丙公司的”,求事件B发生的概率.
【答案】(1)样本空间
(2)
(3)
【解题思路】(1)设甲公司的3款无人机为,,,乙公司的2款无人机为,,丙公司的1款无人机为c,利用枚举法可得样本空间;
(2)列出符合题意的样本点,进而利用古典概型概率公式可求解;
(3)列出符合题意的样本点,进而利用古典概型概率公式可求解.
【解答过程】(1)设甲公司的3款无人机为,,,乙公司的2款无人机为,,丙公司的1款无人机为c,
则样本空间;
(2)由已知可得,
则;
(3)由已知可得,
则.
【变式3-3】(24-25高一下·贵州黔西南·期末)现有一红一绿两颗质地均匀的正方体骰子,六个面上分别标有数字1,2,3,4,5,6,在抛掷骰子的试验中:
(1)若只抛掷红色的骰子,记下骰子落地时朝上的面的点数,写出该试验的样本空间;设“骰子朝上的点数大于3”,求事件的概率;
(2)若同时抛掷两枚骰子,记下骰子朝上的面的点数.若用表示红色骰子的点数,用表示绿色骰子的点数,用表示一次实验的结果.设“两个点数之和等于8”,“至少有一颗骰子的点数为5”,分别求出事件,的概率.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)根据样本空间的定义、古典概型概率计算公式即可求解;
(2)依次算出,,根据古典概型概率计算公式即可求解.
【解答过程】(1)样本空间为,设“骰子朝上的点数大于3”,则,
所以事件的概率为;
(2)由题意,设“两个点数之和等于8”,“至少有一颗骰子的点数为5”,
则,
,
所以,
所以.
【题型4 根据古典概型的概率求参数】
【例4】(24-25高二上·广东佛山·期末)一个袋子中装有形状大小完全相同的6个红球,个绿球,现采用不放回的方式从中依次随机取出2个球.若取出的2个球都是红球的概率为,则的值为( )
A.4 B.5 C.12 D.15
【答案】A
【解题思路】利用古典概型概率计算公式列出方程,能求出的值.
【解答过程】一个袋子中有若干个大小质地完全相同的球,其中有6个红球,个绿球,
从袋中不放回地依次随机取出2个球,取出的2个球都是红球的概率是,
则,
解得(负值舍去).
故选:A.
【变式4-1】(24-25高一下·新疆乌鲁木齐·期末)从n个正整数1,2,…,n任意取出两个不同的数,若取出的两数之和等于5的概率为,则( )
A.28 B.14 C.10 D.8
【答案】D
【解题思路】根据古典概型求概率公式列出方程,求出的值.
【解答过程】设为取出的两个数对,x是第一个数,y是第二个数,且,
则,
设事件A:取出的两个不同的数的和为5,
则,则,
,
∴.
故选:D.
【变式4-2】(24-25高一下·山西·期末)一个口袋中装有20个红球和若干个黑球,在不允许将球倒出来数的前提下,为估计口袋中黑球的个数,小张采用了如下的方法:每次从口袋中摸出1个球,记下球的颜色后再把球放回口袋中摇匀.不断重复上述过程900次,共摸出红球400次,根据上述数值,估计口袋中黑球的个数为( )
A.25 B.30 C.35 D.40
【答案】A
【解题思路】设黑球的个数为n,根据古典概型概率公式列式求解即可.
【解答过程】设黑球的个数为n,由古典概型的概率公式可得,解得.
故选:A.
【变式4-3】(2026·全国·模拟预测)中国古典戏曲四大名著是《牡丹亭》《西厢记》《桃花扇》和《长生殿》,它们是中国古典文化艺术的瑰宝.某戏曲学院图书馆藏有上述四部戏曲名著各10本,由于该戏曲学院的部分学生对《牡丹亭》这部戏曲产生了浓厚的兴趣,该戏曲学院图书馆决定购买一批《牡丹亭》戏曲书籍(其他三部数量保持不变)若干本.若要保证购买后在该戏曲学院图书馆所藏有的这四大戏曲名著中任取一本,使得能取到一本《牡丹亭》戏曲书籍的概率不小于0.6,则该戏曲学院图书馆需至少购买《牡丹亭》戏曲书籍( )
A.25本 B.30本 C.35本 D.40本
【答案】C
【解题思路】设需购买《牡丹亭》戏曲书籍x本,由古典概率的计算公式可得答案.
【解答过程】设需购买《牡丹亭》戏曲书籍x本,则购买后
该戏曲学院图书馆所藏有的这四大戏曲名著共,从中任取1本有种取法.
《牡丹亭》戏曲书籍共,从中任取1本有种取法.
从该戏曲学院图书馆所藏有的这四大戏曲名著中任取一本,使得能取到一本《牡丹亭》戏曲书籍的概率为,
根据题意可得,解得,
即该戏曲学院图书馆需至少购买《社丹亭》戏曲书籍35本.
故选:C.
【题型5 古典概型与统计的交汇问题】
【例5】(24-25高一下·江苏无锡·期末)某研究机构为了了解各年龄层对高考改革方案的关注程度,随机选取了200名年龄在内的市民进行了调查,并将结果绘制成如图所示的频率分布直方图(分第一~六组区间分别为,,,,,).
(1)求选取的市民年龄在内的人数及a的值;
(2)利用频率分布直方图,估计200名市民的年龄的平均数和第80百分位数;
(3)若从第3,4组用分层抽样的方法选取5名市民进行座谈,再从中选取2人在座谈会中作重点发言,求作重点发言的市民中至少有一人的年龄在内的概率.
【答案】(1),
(2)平均数为,第80百分位数为.
(3)
【解题思路】(1)先求出年龄在内的频率,再求出频数;根据直方图面积为1求解a的值;
(2)根据频率分布直方图,求出组中值,利用组中值求平均数即可,第80百分位数即为左侧面积为0.8的线所对应的值;
(3)先确定从第3,4组中分别抽取3人,2人.再根据古典概型公式求解概率即可.
【解答过程】(1)由题意可知,年龄在内的频率为,
故年龄在内的市民人数为.
由图可得:,解得;
(2)平均数为
前三组的频率和为,
第四组的频率为,所以第80百分位数在第四组,
第80百分位数为.
(3)易知,第3组的人数,第4组人数都多于20,且频率之比为,
所以用分层抽样的方法从第3、4两组市民中抽取5名参加座谈,
所以应从第3,4组中分别抽取3人,2人.
记第3组的3名分别为,,,第4组的2名分别为,,
则从5名中选取2名作重点发言的所有情况为,,,,,
,,,,,共有10种.
其中第4组的2名,至少有一名被选中的有:,,,,
,,,共有7种,
所以至少有一人的年龄在内的概率为.
【变式5-1】(24-25高一下·江苏常州·期末)某高中在一次高一物理测试后,为了解本次测试的成绩情况,在整个年级中随机抽取了名学生的物理成绩,成绩均在内,将成绩分为,共组,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求的值并估计这名学生物理成绩的第百分位数(精确到);
(2)从成绩在和的学生中,用分层随机抽样方法抽取名学生,再从这名学生中随机抽取名,求这名学生物理成绩在和内各人的概率.
【答案】(1),分位数为分;
(2).
【解题思路】(1)根据频率之和为求出,再由第百分位数的求法计算即可;
(2)由分层抽样确定每层抽取人数,列出基本事件和符合题意的事件,根据古典概型求解.
【解答过程】(1)由题意知,解得,
设第百分位数为,
因为位于之间的频率为,位于之间的频率为,
所以,
令,解得,即第百分位数为.
(2)由,得这人中物理成绩在的人数为,分别记为,在的人数为人,分别记为,
在这人中抽取人,共,个基本事件,
这名学生物理成绩在和内各人,共,个基本事件,
故这名学生物理成绩在和内各人的概率为.
【变式5-2】(24-25高一下·广东汕头·期末)在一个文艺比赛中,5名专业人士和5名观众代表各组成一个评委小组,给参赛选手打分.下面是两组评委对同一名选手的打分:
组
42
47
48
46
52
组
52
36
70
38
39
(1)分别计算两组评委打分的极差和平均数;
(2)分别计算两组评委打分的方差,并判断哪组更像是由专业人士组成的评委小组;
(3)甲、乙是该场比赛的专业人士评委,要从五位专业人士的评委小组中任意选取2人对该选手点评,求恰好甲、乙同时被选中的概率.
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
(3)
【解题思路】(1)根据极差和平均数的定义计算即可;
(2)根据方差的定义计算即可,进而判断哪组更像是由专业人士组成的评委小组;
(3)列举出所有的基本情况,根据古典概型的概率公式求解即可.
【解答过程】(1)由表格数据知:组评委打分的极差为,
平均数为,
组评委打分的极差为,
平均数为,
(2)组评委打分的方差为,
组评委打分的方差为,
则,又,小组打分波动较小,
故小组更像是由专业人士组成的评委小组.
(3)记五位专业人士分别为,甲,乙,
从五位专业人士的评委小组中任意选取2人,
基本情况为,,(,甲),(,乙),,(,甲),(,乙),
(,甲),(,乙),(甲,乙),共10种情况,
其中甲、乙同时被选中的情况有1种情况,
所以恰好甲、乙同时被选中的概率为.
【变式5-3】(24-25高一下·云南曲靖·期末)在领航2班的一次数学周考中,满分120分,根据班级成绩统计得到了成绩的频率分布直方图,如图所示.由于制作图表的人工作不仔细,将的人数与的人数,的人数与的人数登记反了.
(1)求m的值;
(2)设领航2班这次考试的更正前的平均分求更正后的平均分,并比较与的大小.(不需要计算,说明理由即可;每个区间的平均分以中点值代替);
(3)从更正后得分,的人中按分层抽样的方式从中选出一个容量为6的样本,再从这6人中选出2人参加竞赛考试,则这2人的成绩在同一区间内的概率为多少?
【答案】(1);
(2);
(3).
【解题思路】(1)根据频率和为1列方程求参数;
(2)由频率直方图及题设,求平均值,比较大小即可;
(3)应用分层抽样确定不同区间抽取的人数,应用列举法求古典概型的概率.
【解答过程】(1)由图知,可得;
(2)由图,,
,
所以;
(3)由题意,,的人数比为,故6人中4人来自,2人来自,
令中4人为,中2人为,
所以,6人任意抽取2人有,共15种,
其中2人来自同一区间有,共7种,
所以这2人的成绩在同一区间内的概率为.
知识点2 频率的稳定性
1.频率与概率
(1)频率与概率的区别
频率
本身是随机的,在试验之前是无法确定的,在相同的条件下做同样次数的重复试验,得到的事件的频率也可能会不同.
概率
本身是一个在[0,1]内的确定值,不随试验结果的改变而改变.
举例辨析
例如,在相同条件下掷一枚质地均匀的硬币1000次,出现正面向上的次数是521,则正面向上的频率f1000(正面向上),而正面向上的概率P(正面向上),它是一个客观常数,
(2)频率的特点
随机事件在一次试验中是否发生具有不确定性,但是,在相同条件下的大量重复试验中,它发生的频率有以下特点.
①在某次随机试验中,事件A发生的频率是一个变量,事先是无法确定的.但在大量重复试验后,它又具有稳定性,即频率在某个“常数”附近摆动,并且随着试验次数的增加,摆动的幅度具有越来越小的趋势.
②有时候试验也可能出现频率偏离“常数”较大的情况,但是随着试验次数的增加,频率偏离“常数”的可能性会减小.
③个别随机事件在一次试验中可能出现也可能不出现,但在大量试验中,它出现的次数与总试验次数之比常常是比较稳定的.这种现象称为频率的稳定性,是随机事件内在规律性的反映.
(3)频率的稳定性(用频率估计概率)
大量试验表明,在任何确定次数的随机试验中,一个随机事件A发生的频率具有随机性.一般地,随着试验次数n的增大,频率偏离概概率的幅度会缩小,即事件A发生的频率会逐渐稳定于事件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,我们可以用频率估计概率P(A).
2.生活中的概率
(1)游戏的公平性
在各类游戏中,如果每个游戏参与者获胜的概率相等,那么游戏是公平的.例如,在体育比赛中,裁判员用抽签器决定两个运动员谁先发球,两个运动员获得发球权的概率均为0.5,所以这个规则是公平的.
(2)天气预报的概率解释
天气预报是气象专家依据气象观测资料和气象学理论以及专家们的实际经验,经过分析推断得到的.天气预报的概率属于主观概率,这是因为在现有的条件下,不能对“天气”做多次重复试验,进行规律的总结,因此,在天气预报中所提及的概率和我们前面通过频率稳定性来定义的概率并不一样.
另外,天气预报中降水概率的大小只能说明降水的可能性大小,概率值越大,表示降水的可能性越大.在一次试验中“降水”这个事件是否发生仍然是随机的.例如,天气预报说“明天降水的概率为90%”,尽管明天下雨的可能性很大,但由于“明天下雨”是随机事件,因此明天仍然有可能不下雨.
【题型6 频率的计算】
【例6】(25-26高三上·湖南长沙·月考)现有一个容量为50的样本,其数据的频数分布表如下表所示:
组号
1
2
3
4
5
频数
9
12
9
8
则第3组的频数和频率分别是( )
A.12,0.06 B.12,0.24 C.18,0.09 D.18,0.36
【答案】B
【解题思路】根据表格中数据,先计算出频数,再计算频率.
【解答过程】第3组的频数,频率为.
故选:B.
【变式6-1】(2025高三·全国·专题练习)从某一总体中抽取一个容量为200的样本,得到分组与频数如下:;;,则样本在内的频率是( )
A.0.69 B.0.46
C.1 D.0.92
【答案】B
【解题思路】根据题意结合频率公式计算可得.
【解答过程】由题可知,样本在内的频率应为.
故选:B.
【变式6-2】(2025高二上·新疆·学业考试)从存放号码分别为1,2,…,10的卡片的盒子中,有放回地取100次,每次取一张卡片并记下号码,统计结果如下:
卡片号码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
取到的次数
11
10
5
8
5
12
19
10
11
9
则取到号码为奇数的频率是( )
A.0.53 B.0.51 C.0.49 D.0.47
【答案】B
【解题思路】运用频率定义计算即可.
【解答过程】由题意知,取到号码为奇数的频率为.
故选:B.
【变式6-3】(25-26高一上·全国·课后作业)某地一种植物一年生长的高度如下表:
高度/cm
[10,20)
[20,30)
[30,40)
[40,50)
[50,60]
频数
20
30
80
40
30
则该植物一年生长在[30,40)内的频率是( )
A.0.80 B.0.65
C.0.40 D.0.25
【答案】C
【解题思路】根据表格中的数据,结合频率的计算公式,即可求解.
【解答过程】根据表格中的数据,可得该植物一年生长在内的频率.
故选:C.
【题型7 辨析概率与频率的关系】
【例7】(24-25高一下·陕西咸阳·月考)甲同学在数学探究活动中做抛硬币实验,共抛掷了2000次,其中正面朝上的有1034次,则下列说法正确的是( )
A.抛掷一枚硬币,正面朝上的概率为0.517
B.甲同学的实验中,反面朝上的频率为0.483
C.抛掷一枚硬币,反面朝上的概率小于0.5
D.甲同学的实验中,正面朝上的频率接近0.517
【答案】B
【解题思路】根据概率与频率的关系判断.
【解答过程】甲同学的实验中,正面朝上的频率为0.517,反面朝上的频率为0.483,故B正确;
抛掷一枚硬币,正面朝上与反面朝上的概率均为0.5,为定值,故AC错误;
甲同学的实验中,正面朝上的频率就是0.517,而不是接近0.517,故D错误.
故选:B.
【变式7-1】(25-26高一下·全国·课堂例题)下列说法正确的是( )
①频率反映事件发生的频繁程度,概率反映事件发生的可能性的大小;
②做次随机试验,事件发生了次,则事件发生的概率;
③含百分比的数是频率,但不是概率;
④频率是不能脱离次随机试验的试验值,而概率是脱离随机试验的客观值;
⑤概率是频率的稳定值.
A.①④⑤ B.①② C.②③ D.②③⑤
【答案】A
【解题思路】根据频率与概率的概念逐个判断即可.
【解答过程】根据频率与概率的定义,可知①正确;
概率不是频率,而②中所给的是事件A发生的频率,因此②错误;
概率是一个数值,可以是百分数也可以是小数,因此③错误;
根据概率的定义可知,概率是一个客观值,频率是一个试验值,因此④正确,⑤正确.
故选:A.
【变式7-2】(25-26高二上·四川资阳·期末)下列说法正确的是( )
A.甲、乙两人进行象棋比赛,甲胜的概率为,则比赛5场,甲胜3场
B.某商场一次抽奖活动的中奖率为10%,若前9人均未中奖,则第10个人一定中奖
C.随机试验的频率与概率相等
D.天气预报播报明天降水概率为90%,是指降水的可能性约为90%
【答案】D
【解题思路】利用频率与概率的概念分析选项即可.
【解答过程】对于A,此概率只表示事件发生的可能性大小,具有随机性,不能代表比赛5场必胜3场,所以A错误;
对于B,此中奖率只表示中奖的可能性,也具有随机性,不能代表10人必中奖1人,所以B错误;
对于C,随机试验的频率可以估计概率,并不等于概率,所以C错误;
对于D,预报播报明天降水概率为90%,是指降水的可能性约为90%,正确.
故选:D.
【变式7-3】(24-25高二上·广东佛山·期中)下列命题中正确的是( )
A.有一批产品的次品率为0.05,则从中任意取出200件产品中必有10件是次品
B.抛100次硬币,结果51次出现正面,则出现正面的概率是0.51
C.随机事件发生的概率就是这个随机事件发生的频率
D.掷骰子100次,得点数为6的结果有20次,则出现6点的频率为0.2
【答案】D
【解题思路】根据频率与概率的区别,概率的定义和性质进行判断.
【解答过程】对于A,实验中,出现的某种事件的频率总在一个固定的值的附近波动,
并不是一个确定的值,一批产品次品率为0.05,
则从中任取200件,次品的件数在10件左右,而不一定是10件,A错误;
对于B,100次并不是无穷多次,
只能说明这100次试验出现正面朝上的频率为,故B错误;
对于C,根据定义,随机事件的频率只是概率的近似值,它并不等于概率,C错误;
对于D,频率估计概率,频率为出现的次数与重复试验的次数的比值,
抛掷骰子100次,得点数是6的结果有20次,则出现1点的频率是,D正确.
故选:D.
【题型8 用频率估计概率】
【例8】(24-25高一下·河南平顶山·期末)某地气象部门统计了前三年6月份各天的最高气温数据,得到下面的频数分布表:
最高气温
天数
5
7
24
35
19
则可以估计该地区今年6月份的某天最高气温小于的概率为( )
A.0.8 B.0.6 C.0.4 D.0.2
【答案】C
【解题思路】由频率估计概率,得出所求概率.
【解答过程】因为前三年6月份各天最高气温小于的频率为,
因此估计今年6月份的某天最高气温小于的概率为0.4.
故选:C.
【变式8-1】(2025高一下·全国·专题练习)众所周知,长时间玩手机可能影响视力.据调查,某校学生大约40%的人近视,而该校大约有30%的学生每天玩手机超过2 h,这些人的近视率约为50%.现从每天玩手机不超过2 h的学生中任意调查一名学生,则该名学生近视的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】先设该校有a名同学,根据题目条件计算得出每天玩手机不超过2 h的学生中近视人数;再用频率估计概率即可求解.
【解答过程】设该校有a名同学,
则由题意可得:约有0.4a的学生近视,约有0.3a的学生每天玩手机超过2 h,约有0.7a的学生每天玩手机不超过2 h.
因为该校大约有30%的学生每天玩手机超过2 h,这些人的近视率约为50%
所以每天玩手机超过2 h的学生中近视的学生人数为0.3a×0.5=0.15a,
则每天玩手机不超过2 h的学生中有0.4a-0.15a=0.25a的学生近视,
所以从每天玩手机不超过2 h的学生中任意调查一名学生,该名学生近视的概率为.
故选:B.
【变式8-2】(24-25高一下·江苏苏州·开学考试)为推动文明城市创建,提升城市整体形象,2018年12月30日盐城市人民政府出台了《盐城市停车管理办法》,2019年3月1日起施行.这项工作有利于市民养成良好的停车习惯,帮助他们树立绿色出行的意识,受到了广大市民的一致好评.现从某单位随机抽取80名职工,统计了他们一周内路边停车的时间t(单位:小时),整理得到数据分组及频率分布直方图如下:
组号
分组
频数
1
6
2
8
3
22
4
28
5
12
6
4
(1)从该单位随机选取一名职工,试估计这名职工一周内路边停车的时间少于8小时的概率;
(2)求频率分布直方图中的值.
【答案】(1)
(2),.
【解题思路】(1)先求出样本中一周内路边停车的时间少于8小时的频率,再利用频率估计所选职工一周内路边停车的时间少于8小时的概率即可;
(2)估计频率分布直方图的性质求.
【解答过程】(1)由已知,所选的名职工中有名职工一周内路边停车的时间少于8小时,
所以样本中一周内路边停车的时间少于8小时的频率为,
记 “从该单位随机选取一名职工,这名职工该周路边停车的时间少于8小时”为事件A,
则,
所以从该单位随机选取一名职工,所选职工一周内路边停车的时间少于8小时的概率为;
(2)由频率分布直方图的性质可得,
所以,.
【变式8-3】(24-25高二上·贵州遵义·期末)我市某高校共有学生30000人,其中女生18000人,为调查该校学生每周平均体育运动时间的情况,采用分层抽样的方法,收集300位学生每周平均体育运动时间的样本数据(单位:h).
(1)应收集多少个男生样本数据?
(2)根据这300个样本数据,得到学生每周平均体育运动时间的频率分布直方图如图,其中样本数据分布区间为:,,,,,,在该校学生中任选一人,试估计该生每周平均体育运动时间不超过7h的概率.
【答案】(1)120
(2)
【解题思路】(1)根据分层抽样比公式进行求解即可;
(2)根据频率分布直方图,利用样本频率估计概率得解.
【解答过程】(1)根据分层抽样的方法,
所以男生样本数据个数为;
(2)学生每周平均体育运动时间不超过7个小时的概率为:,
所以该校学生每周平均体育运动时间不超过7个小时的概率.
【题型9 天气预报、抽奖、彩票的概率解释】
【例9】(24-25高一·全国·课后作业)气象站在发布天气预报时说“明天本地区降雨的概率为90%”,你认为下列解释正确的是( )
A.本地区有90%的地方下雨 B.本地区有90%的时间下雨
C.明天出行不带雨具,一定被雨淋 D.明天出行不带雨具,有90%的可能被雨淋
【答案】D
【解题思路】根据概率的实际意义即可判断.
【解答过程】明天本地区降雨的概率为90%意味着有90%的可能会下雨,结合选项可知只有D正确,
故选:D.
【变式9-1】(24-25高一下·青海海南·期末)某超市举行购物抽奖活动,规定购物消费每满188元就送一次抽奖机会,中奖的概率为,则下列说法正确的是( )
A.某人抽奖100次,一定能中奖15次 B.某人抽奖200次,至少能中奖3次
C.某人抽奖1次,一定不能中奖 D.某人抽奖20次,可能1次也没中奖
【答案】D
【解题思路】中奖的概率为,只能说有中奖的可能性,但不能确定一定中奖还是不中奖,分析判断即可.
【解答过程】中奖的概率为,与抽的次数无关,只是有中奖的可能性,
故选:D.
【变式9-2】(25-26高二上·海南省直辖县级单位·月考)下列说法正确的是( )
A.某种福利彩票的中奖概率为,那么买1000张这种彩票一定能中奖.
B.随着试验次数的增加,频率一般会越来越接近概率.
C.某医院治疗一种疾病的治愈率为,前9个病人没有治愈,则第10个病人一定治愈.
D.某市气象台预报“明天本市降水概率为”,指的是该市气象台专家中,有认为明天会降水,30%认为不降水.
【答案】B
【解题思路】由概率、频率的概念逐个判断即可.
【解答过程】对于A,中奖概率为是指买一次彩票,可能中奖的概率为,
不是指1000张这种彩票一定能中奖,故A错误;
对于B,试验次数越多,频率就会稳定在概率的附近,故B正确;
对于C,某医院治疗一种疾病的治愈率为,是指一位病人被治愈的概率为,
不是说每10名患者就一定有一人被治愈,故C错误.
对于D,“明天本市降水概率为”指下雨的可能性为0.7,故D错.
故选:B.
【变式9-3】(24-25高一下·新疆喀什·期末)下列说法正确的是( )
A.随着试验次数的增大,随机事件发生的频率会逐渐稳定于该随机事件发生的概率
B.某种福利彩票的中奖概率为,买1000张这种彩票一定能中奖
C.连续100次掷一枚硬币,结果出现了49次反面,则掷一枚硬币出现反面的概率为
D.某市气象台预报“明天本市降水概率为70%”,指的是:该市气象台专家中,有70%认为明天会降水,30%认为明天不会降水
【答案】A
【解题思路】根据频率与概率的定义以及两者之间的关系,即可结合选项逐一求解.
【解答过程】对于A, 随着试验次数的增大,随机事件发生的频率会逐渐稳定于该随机事件发生的概率,概率是频率的稳定值,故A正确,
对于B, 某种福利彩票的中奖概率为,买1000张这种彩票不一定中奖,故B错误,
对于C, 连续100次掷一枚硬币,结果出现了49次反面,则在100此抛硬币的实验中掷一枚硬币出现反面的频率为,而掷一枚硬币出现反面的概率为,故C错误,
对于D,某市气象台预报“明天本市降水概率为70%”,指的明天会降水的可能性为70%.故D错误,
故选:A.
【题型10 游戏的公平性问题】
【例10】(24-25高一下·河南许昌·期末)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
【解题思路】分别计算各选项中小明、小华获胜的概率,若二人获胜的概率相等,则公平,否则不公平,由此得到选项.
【解答过程】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.
【变式10-1】(24-25高一·全国·课后作业)下面有三个游戏,其中不公平的游戏是( )
取球方式
结果
游戏1
有3个黑球和1个白球,游戏时,不放回地依次取2个球
取出的2个球同色→甲胜;取出的2个球不同色→乙胜
游戏2
有1个黑球和1个白球,游戏时,任取1个球.
取出的球是黑球→甲胜;取出的球是白球→乙胜.
游戏3
有2个黑球和2个白球,游戏时,不放回地依次取2个球.
取出的2个球同色→甲胜;取出的2个球不同色→乙胜.
A.游戏1和游戏3 B.游戏1
C.游戏2 D.游戏3
【答案】D
【解题思路】分别计算出每个游戏中所给事件的概率,若两事件的概率大小相同则说明此游戏是公平的,否则说明不公平.
【解答过程】对于游戏1,样本点共有12个,取出的2个球同色包含的样本点有6个,其概率是,取出的2个球不同色的概率也是,故游戏1公平;
对于游戏2,样本点共有2个,分析易知,取出的球是黑球和取出的球是白球的概率都是,故游戏2公平;
对于游戏3,样本点共有12个,取出的2个球同色的概率是,取出的2个球不同色的概率是,故此游戏不公平,乙胜的概率大.
故选D.
【变式10-2】(24-25高一下·江西吉安·期末)(1)用掷两枚质地均匀的硬币做胜负游戏,规定:两枚硬币同时出现正面或同时出现反面算甲胜,一个正面、一个反面算乙胜.这个游戏是否公平?请通过计算说明.
(2)若投掷质地均匀的三枚硬币,规定:三枚硬币同时出现正面或同时出现反面算甲胜,其他情况算乙胜.这个游戏是否公平?请通过计算说明.
【答案】(1)这个游戏公平的;答案见解析;
(2)这个游戏不公平;答案见解析.
【解题思路】(1)根据题意,利用列举法结合古典概型的概率公式得到,即可得解;
(2)利用列举法结合古典概型的概率公式求解,即可得出结果.
【解答过程】(1)抛掷两枚质地均匀的硬币,所有情况有:{(正正),(正反),(反正),(反反)}.
记事件A,B分别为“甲胜”,“乙胜”,则,
这个游戏公平的.
(2)拋掷三枚质地均匀的硬币,所以有情况有:{(正正正),(正正反),(正反正),(正反反),(反正正),(反正反),(反反正),(反反反)}.
记事件A,B分别为“甲胜”,“乙胜”,
则,.这个游戏不公平.
【变式10-3】(24-25高一·全国·课后作业)一天,甲拿出一个装有三张卡片的盒子(一张卡片的两面都是绿色,一张卡片的两面都是蓝色,还有一张卡片一面是绿色,另一面是蓝色),跟乙说玩一个游戏,规则是:甲将盒子里的卡片顺序打乱后,由乙随机抽出一张卡片放在桌子上,然后卡片朝下的面的颜色决定胜负,如果朝下的面的颜色与朝上的面的颜色一致,则甲赢,否则甲输.乙对游戏的公平性提出了质疑,但是甲说:“当然公平!你看,如果朝上的面的颜色为绿色,则这张卡片不可能两面都是蓝色,因此朝下的面要么是绿色,要么是蓝色,因此,你赢的概率为,我赢的概率也是,怎么不公平?”分析这个游戏是否公平.
【答案】见解析.
【解题思路】把卡片六个面的颜色记为,,,,,,其中,G表示绿色,B表示蓝色;和是两面颜色不一样的那张卡片的颜色,用树形图得到样本空间,计算出概率即可判断.
【解答过程】解:把卡片六个面的颜色记为,,,,,,
其中,G表示绿色,B表示蓝色;和是两面颜色不一样的那张卡片的颜色.
游戏所有的结果可以用如图表示.
不难看出,此时,样本空间中共有6个样本点,朝上的面与朝下的面颜色不一致的情况只有2种,因此乙赢的概率为.
因此,这个游戏不公平.
知识点3 随机模拟
1.随机数的产生
(1)随机数的定义
随机数就是在一定范围内随机产生的数,并且得到这个范围内的每一个数的机会相等.
(2)产生随机数的方法
①利用抽签法产生随机数
要产生1~n(n∈N*)之间的随机整数,把n个大小、形状相同的小球分别标上1,2,3,…,n放入一个袋中,把它们充分搅拌,然后从中摸出一个球,这个球上的数就称为随机数.
②利用计算机或计算器产生伪随机数
计算机或计算器产生的随机数是依照确定算法产生的数,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并不是真正的随机数,我们称它们为伪随机数.
(3)用随机模拟法估计概率
①随机模拟法产生的必要性
用频率估计概率时,需做大量的重复试验,费时费力,并且有些试验具有破坏性,有些试验无法进行,因而随机模拟试验就成为一种重要的方法,它可以在短时间内多次重复.
②随机模拟法估计概率的思想
随机模拟法是通过将一次试验所有可能发生的结果数字化,用计算机或计算器产生的随机数来替代每次试验的结果.其基本思想是,用产生整数值的随机数的频率估计事件发生的概率.
③随机模拟法的优点
不需要对试验进行具体操作,是一种简单、实用的科研方法,可以广泛地应用到生产生活的各个领域中去.
④随机模拟法的步骤
建立概率模型;进行模拟试验(可用计算器或计算机进行);统计试验结果.
【题型11 随机模拟问题】
【例11】(24-25高一下·河南漯河·期末)天气预报说,在今后的三天中,每一天下雨的概率均为.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,表示天下雨,利用计算产生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】C
【解题思路】由题意可知:共20个随机数,其中随机数1,3,5出现2次的有9次,结合古典概型运算求解.
【解答过程】由题意可知:共20个随机数,
其中随机数1,3,5出现2次的有123,453,332,152,534,521,541,125,314,共9次,
所以这三天中恰有两天下雨的概率近似为.
故选:C.
【变式11-1】(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
【解题思路】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.
【解答过程】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.
【变式11-2】(25-26高一下·全国·课后作业)某种心脏手术,成功率为0.6,现采用随机模拟方法估计“3例心脏手术全部成功”的概率:先利用计算器或计算机产生0~9之间取整数值的随机数,由于成功率是0.6,故我们用0,1,2,3表示手术不成功,4,5,6,7,8,9表示手术成功;再以每3个随机数为一组,作为3例手术的结果.经随机模拟产生10组随机数:812,832,569,684,271,989,730,537,925,907.由此估计3例心脏手术全部成功的概率为( )
A.0.2 B.0.3 C.0.4 D.0.5
【答案】B
【解题思路】利用古典概型的概率求解.
【解答过程】随机模拟产生10组随机数中,有3组随机数表示手术成功,
故3例心脏手术全部成功的概率为:.
故选:B.
【变式11-3】(24-25高二上·湖北武汉·期中)已知某种设备在一年内需要维修的概率为0.2.用计算器进行模拟实验产生1~5之间的随机数,当出现随机数1时,表示一年内需要维修,其概率为0.2,由于有3台设备,所以每3个随机数为一组,代表3台设备一年内需要维修的情况,现产生20组随机数如下:
412 451 312 531 224 344 151 254 424 142
435 414 135 432 123 233 314 232 353 442
据此估计一年内这3台设备都不需要维修的概率为( )
A.0.4 B.0.45 C.0.5 D.0.55
【答案】C
【解题思路】找出代表事件“一年内没有1台设备需要维修”的数组,利用古典概型的概率公式可求得结果.
【解答过程】由题意可知,代表事件“一年没有1台设备需要维修”的数组有:224,344,254,424,435,432,233,232,353,442,共10组,则由古典概型概率公式计算,
知道估计一年内这3台设备都不需要维修的概率为
故选:C.
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专题15.2 随机事件的概率(举一反三讲义)
【苏教版】
【题型1 确定性事件与随机事件的概率】 2
【题型2 写出基本事件、样本空间】 2
【题型3 计算古典概型问题的概率】 3
【题型4 根据古典概型的概率求参数】 4
【题型5 古典概型与统计的交汇问题】 5
【题型6 频率的计算】 8
【题型7 辨析概率与频率的关系】 9
【题型8 用频率估计概率】 9
【题型9 天气预报、抽奖、彩票的概率解释】 12
【题型10 游戏的公平性问题】 12
【题型11 随机模拟问题】 14
知识点1 古典概型
1.古典概型
(1)事件的概率
①定义:对随机事件发生可能性大小的度量(数值)称为事件的概率,事件A的概率用P(A)表示.
②P(A)满足如下基本性质:0≤P(A)≤1.
对于必然事件Ω和不可能事件∅,显然P(Ω)=1,P(∅)=0.
这是概率满足的第二个基本性质.
(2)古典概型的定义
我们将具有以下两个特征的试验称为古典概型试验,其数学模型称为古典概率模型,简称古典概型.
①有限性:样本空间的样本点只有有限个;
②等可能性:每个样本点发生的可能性相等.
(3)古典概型的判断标准
一个试验是否为古典概型,在于这个试验是否具有古典概型的两个特点:有限性和等可能性.并不是所
有的试验都是古典概型.
下列三类试验都不是古典概型:
①样本点(基本事件)个数有限,但非等可能;
②样本点(基本事件)个数无限,但等可能;
③样本点(基本事件)个数无限,也不等可能.
2.古典概型的概率计算公式
一般地,设试验E是古典概型,样本空间A包含n个样本点,事件A包含其中的k个样本点,则定义事件A的概率P(A)=,其中,n(A)和n(Ω)分别表示事件A和样本空间Ω包含的样本点个数.
3.求样本空间中样本点个数的方法
(1)枚举法:适合于给定的样本点个数较少且易一一列举出的问题.
(2)树状图法:适合于较为复杂的问题,注意在确定样本点时(x, y)可看成是有序的,如(1,2)与(2,1)不同,有时也可看成是无序的,如(1,2)与(2,1)相同.
【题型1 确定性事件与随机事件的概率】
【例1】(25-26高三上·云南昆明·月考)某同学抛掷一枚质地均匀的硬币,连续抛掷10次,都是反面朝上,则第11次正面朝上的概率是( )
A.1 B. C. D.
【变式1-1】(24-25高一下·全国·随堂练习)下列说法正确的个数是( )
①必然事件的概率等于;
②某事件的概率等于;
③某事件的概率是.
A. B. C. D.
【变式1-2】(24-25高一下·陕西渭南·期末)某工厂生产的产品合格率是99.99%,这说明( )
A.该厂生产的10000件产品中不合格的产品一定有1件
B.该厂生产的100件产品中合格的产品一定有99件
C.该厂生产的10件产品中没有不合格产品
D.该厂生产的产品合格的可能性是99.99%
【变式1-3】(2025高一·全国·专题练习)通常情况下,孕妇生孩子时生男孩的概率约是0.51,生女孩的概率约是0.49.一个妇女已经生了两个孩子,现在她又怀孕了,这次生男孩的概率约是( )
A.0.49 B.0.50 C.0.51 D.不能确定
【题型2 写出基本事件、样本空间】
【例2】(2026·上海普陀·二模)从放有两个红球、一个白球的袋子中一次任意取出两个球,两个红球分别标记为、,白球标记为,则它的一个样本空间可以是( )
A. B.
C. D.
【变式2-1】(24-25高二·全国·课后作业)有张卡片,上面分别写有数字,,,,从这张卡片中随机抽取张,则取出的张卡片上的数字之和为奇数的所有基本事件数为( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(24-25高一上·全国·单元测试)抛掷两枚骰子各一次,记第一枚骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数的差为X,则“X>4”表示试验的结果为( )
A.第一枚为5点,第二枚为1点
B.第一枚为6点,第二枚为1点或第一枚为1点,第二枚为6点
C.第一枚为6点,第二枚为1点
D.第一枚为1点,第二枚为6点
【变式2-3】(24-25高一下·全国·课后作业)将一枚质地均匀的骰子抛掷两次,得到的点数依次记为,,设事件为“方程有实数解”,则事件中含有样本点的个数为( )
A.6 B.17 C.19 D.21
【题型3 计算古典概型问题的概率】
【例3】(24-25高一下·湖南邵阳·期末)现有5人(其中男性有2人,女性有3人)去某公司应聘,但该公司只录用2人.假设这5人被录用的机会相同,则被录用的2人性别不同的概率是( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(24-25高一下·安徽合肥·期末)“春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连,秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒,每月两节不变更,最多相差一两天.”中国农历的二十四节气,凝结着中华民族的智慧,是中国传统文化的结晶,如八月有立秋、处暑,九月有白露、秋分.现从立秋、处暑、白露、秋分这4个节气中任选2个节气,则这2个节气至少有一个在八月的概率为( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(24-25高一下·湖南·期末)俄乌战争中无人机颠覆了传统战争的思维定式.无人机也给人们的生产、生活带来了很多的便捷.在一次无人机展会上,有三家公司参与了展销活动,甲公司带来了3款无人机,乙公司带来了2款无人机,丙公司带来了1款无人机,一购货商准备从中任选2款.
(1)用适当的符号表示所有的可能结果,写出样本空间;
(2)记事件“恰有一款是甲公司的”,求事件A发生的概率;
(3)记事件“没有丙公司的”,求事件B发生的概率.
【变式3-3】(24-25高一下·贵州黔西南·期末)现有一红一绿两颗质地均匀的正方体骰子,六个面上分别标有数字1,2,3,4,5,6,在抛掷骰子的试验中:
(1)若只抛掷红色的骰子,记下骰子落地时朝上的面的点数,写出该试验的样本空间;设“骰子朝上的点数大于3”,求事件的概率;
(2)若同时抛掷两枚骰子,记下骰子朝上的面的点数.若用表示红色骰子的点数,用表示绿色骰子的点数,用表示一次实验的结果.设“两个点数之和等于8”,“至少有一颗骰子的点数为5”,分别求出事件,的概率.
【题型4 根据古典概型的概率求参数】
【例4】(24-25高二上·广东佛山·期末)一个袋子中装有形状大小完全相同的6个红球,个绿球,现采用不放回的方式从中依次随机取出2个球.若取出的2个球都是红球的概率为,则的值为( )
A.4 B.5 C.12 D.15
【变式4-1】(24-25高一下·新疆乌鲁木齐·期末)从n个正整数1,2,…,n任意取出两个不同的数,若取出的两数之和等于5的概率为,则( )
A.28 B.14 C.10 D.8
【变式4-2】(24-25高一下·山西·期末)一个口袋中装有20个红球和若干个黑球,在不允许将球倒出来数的前提下,为估计口袋中黑球的个数,小张采用了如下的方法:每次从口袋中摸出1个球,记下球的颜色后再把球放回口袋中摇匀.不断重复上述过程900次,共摸出红球400次,根据上述数值,估计口袋中黑球的个数为( )
A.25 B.30 C.35 D.40
【变式4-3】(2026·全国·模拟预测)中国古典戏曲四大名著是《牡丹亭》《西厢记》《桃花扇》和《长生殿》,它们是中国古典文化艺术的瑰宝.某戏曲学院图书馆藏有上述四部戏曲名著各10本,由于该戏曲学院的部分学生对《牡丹亭》这部戏曲产生了浓厚的兴趣,该戏曲学院图书馆决定购买一批《牡丹亭》戏曲书籍(其他三部数量保持不变)若干本.若要保证购买后在该戏曲学院图书馆所藏有的这四大戏曲名著中任取一本,使得能取到一本《牡丹亭》戏曲书籍的概率不小于0.6,则该戏曲学院图书馆需至少购买《牡丹亭》戏曲书籍( )
A.25本 B.30本 C.35本 D.40本
【题型5 古典概型与统计的交汇问题】
【例5】(24-25高一下·江苏无锡·期末)某研究机构为了了解各年龄层对高考改革方案的关注程度,随机选取了200名年龄在内的市民进行了调查,并将结果绘制成如图所示的频率分布直方图(分第一~六组区间分别为,,,,,).
(1)求选取的市民年龄在内的人数及a的值;
(2)利用频率分布直方图,估计200名市民的年龄的平均数和第80百分位数;
(3)若从第3,4组用分层抽样的方法选取5名市民进行座谈,再从中选取2人在座谈会中作重点发言,求作重点发言的市民中至少有一人的年龄在内的概率.
【变式5-1】(24-25高一下·江苏常州·期末)某高中在一次高一物理测试后,为了解本次测试的成绩情况,在整个年级中随机抽取了名学生的物理成绩,成绩均在内,将成绩分为,共组,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求的值并估计这名学生物理成绩的第百分位数(精确到);
(2)从成绩在和的学生中,用分层随机抽样方法抽取名学生,再从这名学生中随机抽取名,求这名学生物理成绩在和内各人的概率.
【变式5-2】(24-25高一下·广东汕头·期末)在一个文艺比赛中,5名专业人士和5名观众代表各组成一个评委小组,给参赛选手打分.下面是两组评委对同一名选手的打分:
组
42
47
48
46
52
组
52
36
70
38
39
(1)分别计算两组评委打分的极差和平均数;
(2)分别计算两组评委打分的方差,并判断哪组更像是由专业人士组成的评委小组;
(3)甲、乙是该场比赛的专业人士评委,要从五位专业人士的评委小组中任意选取2人对该选手点评,求恰好甲、乙同时被选中的概率.
【变式5-3】(24-25高一下·云南曲靖·期末)在领航2班的一次数学周考中,满分120分,根据班级成绩统计得到了成绩的频率分布直方图,如图所示.由于制作图表的人工作不仔细,将的人数与的人数,的人数与的人数登记反了.
(1)求m的值;
(2)设领航2班这次考试的更正前的平均分求更正后的平均分,并比较与的大小.(不需要计算,说明理由即可;每个区间的平均分以中点值代替);
(3)从更正后得分,的人中按分层抽样的方式从中选出一个容量为6的样本,再从这6人中选出2人参加竞赛考试,则这2人的成绩在同一区间内的概率为多少?
知识点2 频率的稳定性
1.频率与概率
(1)频率与概率的区别
频率
本身是随机的,在试验之前是无法确定的,在相同的条件下做同样次数的重复试验,得到的事件的频率也可能会不同.
概率
本身是一个在[0,1]内的确定值,不随试验结果的改变而改变.
举例辨析
例如,在相同条件下掷一枚质地均匀的硬币1000次,出现正面向上的次数是521,则正面向上的频率f1000(正面向上),而正面向上的概率P(正面向上),它是一个客观常数,
(2)频率的特点
随机事件在一次试验中是否发生具有不确定性,但是,在相同条件下的大量重复试验中,它发生的频率有以下特点.
①在某次随机试验中,事件A发生的频率是一个变量,事先是无法确定的.但在大量重复试验后,它又具有稳定性,即频率在某个“常数”附近摆动,并且随着试验次数的增加,摆动的幅度具有越来越小的趋势.
②有时候试验也可能出现频率偏离“常数”较大的情况,但是随着试验次数的增加,频率偏离“常数”的可能性会减小.
③个别随机事件在一次试验中可能出现也可能不出现,但在大量试验中,它出现的次数与总试验次数之比常常是比较稳定的.这种现象称为频率的稳定性,是随机事件内在规律性的反映.
(3)频率的稳定性(用频率估计概率)
大量试验表明,在任何确定次数的随机试验中,一个随机事件A发生的频率具有随机性.一般地,随着试验次数n的增大,频率偏离概概率的幅度会缩小,即事件A发生的频率会逐渐稳定于事件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,我们可以用频率估计概率P(A).
2.生活中的概率
(1)游戏的公平性
在各类游戏中,如果每个游戏参与者获胜的概率相等,那么游戏是公平的.例如,在体育比赛中,裁判员用抽签器决定两个运动员谁先发球,两个运动员获得发球权的概率均为0.5,所以这个规则是公平的.
(2)天气预报的概率解释
天气预报是气象专家依据气象观测资料和气象学理论以及专家们的实际经验,经过分析推断得到的.天气预报的概率属于主观概率,这是因为在现有的条件下,不能对“天气”做多次重复试验,进行规律的总结,因此,在天气预报中所提及的概率和我们前面通过频率稳定性来定义的概率并不一样.
另外,天气预报中降水概率的大小只能说明降水的可能性大小,概率值越大,表示降水的可能性越大.在一次试验中“降水”这个事件是否发生仍然是随机的.例如,天气预报说“明天降水的概率为90%”,尽管明天下雨的可能性很大,但由于“明天下雨”是随机事件,因此明天仍然有可能不下雨.
【题型6 频率的计算】
【例6】(25-26高三上·湖南长沙·月考)现有一个容量为50的样本,其数据的频数分布表如下表所示:
组号
1
2
3
4
5
频数
9
12
9
8
则第3组的频数和频率分别是( )
A.12,0.06 B.12,0.24 C.18,0.09 D.18,0.36
【变式6-1】(2025高三·全国·专题练习)从某一总体中抽取一个容量为200的样本,得到分组与频数如下:;;,则样本在内的频率是( )
A.0.69 B.0.46
C.1 D.0.92
【变式6-2】(2025高二上·新疆·学业考试)从存放号码分别为1,2,…,10的卡片的盒子中,有放回地取100次,每次取一张卡片并记下号码,统计结果如下:
卡片号码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
取到的次数
11
10
5
8
5
12
19
10
11
9
则取到号码为奇数的频率是( )
A.0.53 B.0.51 C.0.49 D.0.47
【变式6-3】(25-26高一上·全国·课后作业)某地一种植物一年生长的高度如下表:
高度/cm
[10,20)
[20,30)
[30,40)
[40,50)
[50,60]
频数
20
30
80
40
30
则该植物一年生长在[30,40)内的频率是( )
A.0.80 B.0.65
C.0.40 D.0.25
【题型7 辨析概率与频率的关系】
【例7】(24-25高一下·陕西咸阳·月考)甲同学在数学探究活动中做抛硬币实验,共抛掷了2000次,其中正面朝上的有1034次,则下列说法正确的是( )
A.抛掷一枚硬币,正面朝上的概率为0.517
B.甲同学的实验中,反面朝上的频率为0.483
C.抛掷一枚硬币,反面朝上的概率小于0.5
D.甲同学的实验中,正面朝上的频率接近0.517
【变式7-1】(25-26高一下·全国·课堂例题)下列说法正确的是( )
①频率反映事件发生的频繁程度,概率反映事件发生的可能性的大小;
②做次随机试验,事件发生了次,则事件发生的概率;
③含百分比的数是频率,但不是概率;
④频率是不能脱离次随机试验的试验值,而概率是脱离随机试验的客观值;
⑤概率是频率的稳定值.
A.①④⑤ B.①② C.②③ D.②③⑤
【变式7-2】(25-26高二上·四川资阳·期末)下列说法正确的是( )
A.甲、乙两人进行象棋比赛,甲胜的概率为,则比赛5场,甲胜3场
B.某商场一次抽奖活动的中奖率为10%,若前9人均未中奖,则第10个人一定中奖
C.随机试验的频率与概率相等
D.天气预报播报明天降水概率为90%,是指降水的可能性约为90%
【变式7-3】(24-25高二上·广东佛山·期中)下列命题中正确的是( )
A.有一批产品的次品率为0.05,则从中任意取出200件产品中必有10件是次品
B.抛100次硬币,结果51次出现正面,则出现正面的概率是0.51
C.随机事件发生的概率就是这个随机事件发生的频率
D.掷骰子100次,得点数为6的结果有20次,则出现6点的频率为0.2
【题型8 用频率估计概率】
【例8】(24-25高一下·河南平顶山·期末)某地气象部门统计了前三年6月份各天的最高气温数据,得到下面的频数分布表:
最高气温
天数
5
7
24
35
19
则可以估计该地区今年6月份的某天最高气温小于的概率为( )
A.0.8 B.0.6 C.0.4 D.0.2
【变式8-1】(2025高一下·全国·专题练习)众所周知,长时间玩手机可能影响视力.据调查,某校学生大约40%的人近视,而该校大约有30%的学生每天玩手机超过2 h,这些人的近视率约为50%.现从每天玩手机不超过2 h的学生中任意调查一名学生,则该名学生近视的概率为( )
A. B. C. D.
【变式8-2】(24-25高一下·江苏苏州·开学考试)为推动文明城市创建,提升城市整体形象,2018年12月30日盐城市人民政府出台了《盐城市停车管理办法》,2019年3月1日起施行.这项工作有利于市民养成良好的停车习惯,帮助他们树立绿色出行的意识,受到了广大市民的一致好评.现从某单位随机抽取80名职工,统计了他们一周内路边停车的时间t(单位:小时),整理得到数据分组及频率分布直方图如下:
组号
分组
频数
1
6
2
8
3
22
4
28
5
12
6
4
(1)从该单位随机选取一名职工,试估计这名职工一周内路边停车的时间少于8小时的概率;
(2)求频率分布直方图中的值.
【变式8-3】(24-25高二上·贵州遵义·期末)我市某高校共有学生30000人,其中女生18000人,为调查该校学生每周平均体育运动时间的情况,采用分层抽样的方法,收集300位学生每周平均体育运动时间的样本数据(单位:h).
(1)应收集多少个男生样本数据?
(2)根据这300个样本数据,得到学生每周平均体育运动时间的频率分布直方图如图,其中样本数据分布区间为:,,,,,,在该校学生中任选一人,试估计该生每周平均体育运动时间不超过7h的概率.
【题型9 天气预报、抽奖、彩票的概率解释】
【例9】(24-25高一·全国·课后作业)气象站在发布天气预报时说“明天本地区降雨的概率为90%”,你认为下列解释正确的是( )
A.本地区有90%的地方下雨 B.本地区有90%的时间下雨
C.明天出行不带雨具,一定被雨淋 D.明天出行不带雨具,有90%的可能被雨淋
【变式9-1】(24-25高一下·青海海南·期末)某超市举行购物抽奖活动,规定购物消费每满188元就送一次抽奖机会,中奖的概率为,则下列说法正确的是( )
A.某人抽奖100次,一定能中奖15次 B.某人抽奖200次,至少能中奖3次
C.某人抽奖1次,一定不能中奖 D.某人抽奖20次,可能1次也没中奖
【变式9-2】(25-26高二上·海南省直辖县级单位·月考)下列说法正确的是( )
A.某种福利彩票的中奖概率为,那么买1000张这种彩票一定能中奖.
B.随着试验次数的增加,频率一般会越来越接近概率.
C.某医院治疗一种疾病的治愈率为,前9个病人没有治愈,则第10个病人一定治愈.
D.某市气象台预报“明天本市降水概率为”,指的是该市气象台专家中,有认为明天会降水,30%认为不降水.
【变式9-3】(24-25高一下·新疆喀什·期末)下列说法正确的是( )
A.随着试验次数的增大,随机事件发生的频率会逐渐稳定于该随机事件发生的概率
B.某种福利彩票的中奖概率为,买1000张这种彩票一定能中奖
C.连续100次掷一枚硬币,结果出现了49次反面,则掷一枚硬币出现反面的概率为
D.某市气象台预报“明天本市降水概率为70%”,指的是:该市气象台专家中,有70%认为明天会降水,30%认为明天不会降水
【题型10 游戏的公平性问题】
【例10】(24-25高一下·河南许昌·期末)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
【变式10-1】(24-25高一·全国·课后作业)下面有三个游戏,其中不公平的游戏是( )
取球方式
结果
游戏1
有3个黑球和1个白球,游戏时,不放回地依次取2个球
取出的2个球同色→甲胜;取出的2个球不同色→乙胜
游戏2
有1个黑球和1个白球,游戏时,任取1个球.
取出的球是黑球→甲胜;取出的球是白球→乙胜.
游戏3
有2个黑球和2个白球,游戏时,不放回地依次取2个球.
取出的2个球同色→甲胜;取出的2个球不同色→乙胜.
A.游戏1和游戏3 B.游戏1
C.游戏2 D.游戏3
【变式10-2】(24-25高一下·江西吉安·期末)(1)用掷两枚质地均匀的硬币做胜负游戏,规定:两枚硬币同时出现正面或同时出现反面算甲胜,一个正面、一个反面算乙胜.这个游戏是否公平?请通过计算说明.
(2)若投掷质地均匀的三枚硬币,规定:三枚硬币同时出现正面或同时出现反面算甲胜,其他情况算乙胜.这个游戏是否公平?请通过计算说明.
【变式10-3】(24-25高一·全国·课后作业)一天,甲拿出一个装有三张卡片的盒子(一张卡片的两面都是绿色,一张卡片的两面都是蓝色,还有一张卡片一面是绿色,另一面是蓝色),跟乙说玩一个游戏,规则是:甲将盒子里的卡片顺序打乱后,由乙随机抽出一张卡片放在桌子上,然后卡片朝下的面的颜色决定胜负,如果朝下的面的颜色与朝上的面的颜色一致,则甲赢,否则甲输.乙对游戏的公平性提出了质疑,但是甲说:“当然公平!你看,如果朝上的面的颜色为绿色,则这张卡片不可能两面都是蓝色,因此朝下的面要么是绿色,要么是蓝色,因此,你赢的概率为,我赢的概率也是,怎么不公平?”分析这个游戏是否公平.
知识点3 随机模拟
1.随机数的产生
(1)随机数的定义
随机数就是在一定范围内随机产生的数,并且得到这个范围内的每一个数的机会相等.
(2)产生随机数的方法
①利用抽签法产生随机数
要产生1~n(n∈N*)之间的随机整数,把n个大小、形状相同的小球分别标上1,2,3,…,n放入一个袋中,把它们充分搅拌,然后从中摸出一个球,这个球上的数就称为随机数.
②利用计算机或计算器产生伪随机数
计算机或计算器产生的随机数是依照确定算法产生的数,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并不是真正的随机数,我们称它们为伪随机数.
(3)用随机模拟法估计概率
①随机模拟法产生的必要性
用频率估计概率时,需做大量的重复试验,费时费力,并且有些试验具有破坏性,有些试验无法进行,因而随机模拟试验就成为一种重要的方法,它可以在短时间内多次重复.
②随机模拟法估计概率的思想
随机模拟法是通过将一次试验所有可能发生的结果数字化,用计算机或计算器产生的随机数来替代每次试验的结果.其基本思想是,用产生整数值的随机数的频率估计事件发生的概率.
③随机模拟法的优点
不需要对试验进行具体操作,是一种简单、实用的科研方法,可以广泛地应用到生产生活的各个领域中去.
④随机模拟法的步骤
建立概率模型;进行模拟试验(可用计算器或计算机进行);统计试验结果.
【题型11 随机模拟问题】
【例11】(24-25高一下·河南漯河·期末)天气预报说,在今后的三天中,每一天下雨的概率均为.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,表示天下雨,利用计算产生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.
【变式11-1】(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.
【变式11-2】(25-26高一下·全国·课后作业)某种心脏手术,成功率为0.6,现采用随机模拟方法估计“3例心脏手术全部成功”的概率:先利用计算器或计算机产生0~9之间取整数值的随机数,由于成功率是0.6,故我们用0,1,2,3表示手术不成功,4,5,6,7,8,9表示手术成功;再以每3个随机数为一组,作为3例手术的结果.经随机模拟产生10组随机数:812,832,569,684,271,989,730,537,925,907.由此估计3例心脏手术全部成功的概率为( )
A.0.2 B.0.3 C.0.4 D.0.5
【变式11-3】(24-25高二上·湖北武汉·期中)已知某种设备在一年内需要维修的概率为0.2.用计算器进行模拟实验产生1~5之间的随机数,当出现随机数1时,表示一年内需要维修,其概率为0.2,由于有3台设备,所以每3个随机数为一组,代表3台设备一年内需要维修的情况,现产生20组随机数如下:
412 451 312 531 224 344 151 254 424 142
435 414 135 432 123 233 314 232 353 442
据此估计一年内这3台设备都不需要维修的概率为( )
A.0.4 B.0.45 C.0.5 D.0.55
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