内容正文:
考点09 超几何分布
考点01 超几何分布
①定义:在含有M件次品的N件产品中,任取n件,其中恰有X件次品,则,
k=0,1,2,…,m,其中,且n,M,N∈N*,即如果随机变量X的分布列具有下表形式
X
0
1
…
m
P
…
则称随机变量X服从超几何分布.
②均值:
考点02 超几何分布的适用场景
当一个试验满足三个关键条件时,对应的随机变量就服从超几何分布:第一,抽取方式是不放回地抽取固定次数;第二,被抽取的总体可以明确分成两类不同对象,比如正品和次品、男生和女生、红球和白球等;第三,我们关心的随机变量是抽取后其中某一类对象出现的个数,比如抽到的次品数、红球数等。只有同时满足这几点,才能用超几何分布来计算概率。
考点03 二项分布和超几何分布区别和联系
二项分布
超几何分布
二项分布是放回抽样问题,在每次试验中某一事件发生的概率是相同的
超几何分布是不放回抽样问题,在每次试验中某一事件发生的概率是不相同的
不需要知道总体的容量
需要知道总体的容量
当总体的容量非常大时,超几何分布近似于二项分布
题型一:对超几何分布的理解
核心是抓住三个判定条件:不放回抽样、总体分为明确的两类、已知总体数量N和其中一类的数量M,随机变量X表示抽取中某一类的个数。解题时先核对场景是否符合这些特征,再和二项分布做区分,不放回且总体有限才是超几何分布,避免概念混淆。
【例1】若服从参数为的超几何分布,则事件中含有的基本事件个数为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】事件表示从含件次品的件产品中,任取件产品,
其中恰有件次品,则必有件正品,
因此事件中含有个基本事件.
故选:B
【例2】下列随机事件中的随机变量 服从超几何分布的是( ).
A.将一枚硬币连抛 3 次,记正面向上的次数为
B.盒中有 4 个白球和 3 个黑球,每次从中摸出 1 个球且不放回,记第一次摸出黑球时摸取的次数为
C.某射手的射击命中率为 0.8 ,现对目标射击 1 次,记命中的次数为
D.从 7 男 3 女共 10 名学生干部中随机选出 5 名学生干部,记选出女生的人数为
【答案】D
【详解】对于A,将一枚硬币连抛3次,正面向上的次数服从二项分布,A不是;
对于B,盒中有4个白球和3个黑球,每次从中摸出1球且不放回,第一次摸出黑球时的总次数不是超几何分布,B不是;
对于C,某射手的命中率为0.8,现对目标射击1次,记命中目标的次数为服从两点分布,C不是;
对于D,从 7 男 3 女共 10 名学生干部中随机选出 5 名学生干部,记选出女生的人数服从超几何分布,D是.
故选:D
【变式1-1】盒中共有9个球,其中有4个红球,3个黄球和2个白球,这些球除颜色外完全相同,若用随机变量表示任选4个球中红球的个数,则服从超几何分布,其参数为( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】A
【详解】在产品质量的不放回抽检中,若件产品中有件次品,
抽检件时所得次品数,则,
,
此时称随机变量服从超几何分布.
根据超几何分布的定义可知,,,.
故选:A
【变式1-2】下列随机事件中的随机变量X服从超几何分布的是( )
A.将一枚硬币连抛次,记正面向上的次数为
B.某射手的射击命中率为,现对目标射击次,记命中的次数为
C.从男女共名学生干部中选出名学生干部,记选出女生的人数为
D.盒中有个白球和个黑球,每次从中摸出个球且不放回,记第一次摸出黑球时摸取的次数为
【答案】C
【详解】对于A选项,将一枚硬币连抛次,记正面向上的次数为,
则服从二项分布,A不满足;
对于B选项,某射手的射击命中率为,现对目标射击次,记命中的次数为,则服从两点分布,B不满足;
对于C选项,从男女共名学生干部中选出名学生干部,记选出女生的人数为,
则服从超几何分布,C满足;
对于D选项,盒中有个白球和个黑球,每次从中摸出个球且不放回,
记第一次摸出黑球时摸取的次数为,则不服从超几何分布,D不满足.
故选:C.
【变式1-3】(多选)下列随机事件中的随机变量X的分布列服从超几何分布的是( )
A.抛掷三枚骰子,所得向上的数是6的骰子的个数记为
B.有一批种子的发芽率为,任取颗种子做发芽试验,把试验中发芽的种子的个数记为
C.盒子中有红球个,黄球个,蓝球个,任取个球,把不是红色的球的个数记为
D.某班级有男生人,女生人,选派名学生参加学校组织的活动,其中女生人数记为
【答案】CD
【详解】超几何分布:假设一批产品共有件,其中有件次品,从件产品中随机抽取件(不放回),
用表示抽取的件产品中的次品数,则服从超几何分布.
对于选项A和B,试验均为独立重复试验,随机变量服从二项分布,不服从超几何分布,所以A和B错误,
对于选项C和D,符合超几何分布的特征,样本进行了分类,
随机变量X表示抽取n件样本,某类样本被抽取的件数,所以C和D正确,
故选:CD.
题型二:超几何分布的概率
直接套用公式,先确定N(总体数)、M(目标类数)、n(抽取数)、k(目标个数),注意k的取值范围是0到,超出范围的概率为0;遇到“至少”“至多”这类问题,优先用对立事件简化计算,减少运算量。
【例3】某试验成功概率为,独立重复做6次,则成功次数不超过2次的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】记表示试验成功的次数,试验成功概率为,独立重复做6次,则成功次数不超过2次的概率.
【例4】某新能源汽车制造商为了评估一批新型电池的续航时间(单位:小时),从这批次电池中随机抽取50组进行测试,把测得数据进行适当分组后(每组为左闭右开的区间),画出频率分布直方图如图所示.
(1)求的值;
(2)从抽取的50组电池中任取2组,求恰有1组电池续航时间不少于35小时的概率.
【答案】(1)
(2)
【分析】
【详解】(1)根据频率之和等于1可得,
,解得.
(2)由频率分布图可知,电池续航时间不少于小时的频率等于,
所以电池续航时间不少于35小时的电池有组,
电池续航时间少于35小时的电池有组,
所以从抽取的50组电池中任取2组,
恰有1组电池续航时间不少于35小时的概率为.
【变式2-1】在16辆公共自行车中有6辆损坏,现从中任意选10辆,用表示这10辆公共自行车中损坏的辆数,下列概率中等于的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】依题意,随机变量服从超几何分布,
则,,
当时,,
故C正确.
故选:C.
【变式2-2】某校组织一次认识大自然的夏令营活动,有6名同学参加,其中有4名男生、2名女生.现从这6名同学中随机抽取3名同学去采集自然标本,则抽到的3名同学中至少有1名女生的概率为__________.
【答案】/
【详解】抽到的3名同学中没有女生的概率为,
则抽到的3名同学中至少有1名女生的概率为.
故答案为:
【变式2-3】作为低空经济的主导产业,我国无人机产业近年来呈现出高速发展的态势.某无人机生产厂家的某批次的20件产品中含有件次品,从中一次性随机抽取10件,设这10件产品中的次品数为.
(1)若,求的概率;
(2)当为何值时,的概率最大?
【答案】(1).
(2)
【分析】
【详解】(1)记“抽取的产品中次品数不超过1”为事件,
则
,
即的概率为.
(2)由题可知,
设,
则.
令,
得,
解得.
故当时,,
当时,,
又,故当时,取得最大值.
所以当时,的概率最大.
题型三:超几何分布的分布列
先列出X的所有可能取值(从0到),再用概率公式逐一计算每个取值对应的概率,最后必须检验所有概率之和是否为1,以此排查计算错误;书写时用表格形式整理,清晰列出X与两列,避免漏写或错写取值。
【例5】某班组织同学开展古诗词背诵活动,老师要从10篇古诗词中随机抽3篇让学生背诵,规定至少要背出其中2篇才能过关.某同学只能背诵其中的6篇,试求:
(1)抽到他能背诵的古诗词的数量的分布列;
(2)他能过关的概率.
【答案】(1)分布列见解析
(2)
【分析】
【详解】(1)记抽到他会背诵的古诗词的数量为,则的所有可能取值为0,1,2,3,且服从超几何分布,
所以,
所以,,
,,
的概率分布列为:
0
1
2
3
(2)他能过关的概率为
【例6】某校为了参加市里举办的足球联赛,从学校的足球队中选出了水平较高的18人组成了代表队参加比赛,已知这18名队员来自高二年级的4个班级,每班对应的人数如下表所示.
班级
高二(1)班
高二(2)班
高二(3)班
高二(4)班
人数
4
6
3
5
(1)从这18名队员中随机选出两人,求这两人来自同一个班级的概率;
(2)经过队员们的奋力拼搏,获得了这次联赛的冠军,若要从这18人中选出两人作为球员代表发言,设选出的两人中来自高二(1)班的人数为,求的分布列.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】
【详解】(1)设事件为“从这18名队员中随机选出两人,这两人来自同一个班级”
则 .
(2)由题意可知,的所有可能取值为0,1,2,依题意,,
故 ,,
.
所以的分布列为:
X
0
1
2
P
【变式3-1】北京时间2022年7月25日3时13分,问天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口,2022年7月25日10时03分,神舟十四号航天员乘组成功开启问天实验舱舱门,顺利进入问天实验舱.8月,中国空间站第2个实验舱段——梦天实验舱已运抵文昌航天发射场,计划10月发射.中国空间站“天宫”即将正式完成在轨建造任务,成为长期有人照料的国家级太空实验室,支持开展大规模、多学科交叉的空间科学实验.为普及空间站相关知识,某部门组织了空间站模拟编程闯关活动,它是由太空发射、自定义漫游、全尺寸太阳能、空间运输等10个相互独立的程序题目组成.规则:编写程序能够正常运行即为程序正确.每位参赛者从10个不同的题目中随机选择3个进行编程,全部结束后提交评委测试,若其中2个及以上程序正确即为闯关成功.现已知10个程序中,甲只能正确完成其中6个,乙正确完成每个程序的概率为0.6,每位选手每次编程都互不影响.
(1)求乙闯关成功的概率;
(2)求甲编写程序正确的个数X的分布列,并判断甲和乙谁闯关成功的可能性更大.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,甲比乙闯关成功的可能性大
【分析】
【详解】(1)乙正确完成2个程序或者3个程序则闯关成功,记乙闯关成功为事件A,
则.
(2)由题意知随机变量X所有可能取值为0,1,2,3,
则,,,,
故X的分布列为
X
0
1
2
3
P
所以甲闯关成功的概率为.因为,所以甲比乙闯关成功的可能性大.
【变式3-2】端午节吃粽子是我国的传统习俗.设一盘中装有10个粽子,其中豆沙粽2个,肉粽3个,白粽5个,这三种粽子的外观完全相同.从中任意选取3个.
(1)求三种粽子各取到1个的概率;
(2)设表示取到的豆沙粽个数,求的分布列;
(3)设表示取到的粽子的种类,求的分布列.
【答案】(1)
(2)答案见解析
(3)答案见解析
【分析】
【详解】(1)令表示事件“三种粽子各取到1个”,则;
(2)的所有可能值为,
且
综上知,的分布列为
1
2
3
(3)由题意知的所有可能值为,且,.
综上知,的分布列为
1
2
3
【变式3-3】网民对一电商平台的某种特色农产品销售服务质量进行评价,每位参加购物的网民在“好评”“中评”“差评”中选择一个进行评价,在参与评价的网民中抽取2万人,对年龄分为“50岁以下”和“50岁以上(含50岁)”两类人群进行了统计,得到给予“好评”“中评”“差评”评价的人数如下表所示.
网民年龄
好评人数
中评人数
差评人数
50岁以下
9000
3000
2000
50岁以上(含50岁)
1000
2000
3000
(1)根据这2万人的样本估计总体,从参与评价的网民中每次随机抽取1人,如果抽取到“好评”,则终止抽取,否则继续抽取,直到抽取到“好评”,但抽取次数最多不超过5次,求抽取了5次的概率;
(2)从给予“中评”评价的网民中,用分层随机抽样的方法抽取10人,再从这10人中随机抽取3人,抽取的3人中年龄在50岁以下的人数为X,求X的分布列.
【答案】(1)
(2)分布列见解析
【分析】
【详解】(1)从参与评价的网民中随机抽取1人,抽取到“好评”的概率为,
则抽取了5次的概率为;
(2)在给予“中评”评价的网民中,50岁以下与50岁以上(含50岁)的人数之比为3∶2,
因此在抽取的10人中,50岁以下与50岁以上(含50岁)的人数分别为6和4.
依题意知X服从参数,,的超几何分布,
所以,,1,2,3.
所以,,
于是X的分布列为
X
0
1
2
3
P
题型四:超几何分布的均值与方差(选填)
【例7】设10件产品中有3件次品,从中抽取2件进行检查,则查得次品数的期望为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设抽得次品数为,则随机变量的可能取值有0、1、2,
则,,,
所以.
故选:D.
【例8】设随机变量服从超几何分布,从含有5个红球、3个白球的总体中不放回抽取4个球,记为抽取的红球个数,则的方差__________(结果用分数表示).
【答案】
【详解】超几何分布(总体数),(红球数),(抽取数),期望,方差公式,代入得,
故答案为:
【变式4-1】在的二项展开式中任取2项,若用随机变量表示取出的2项中系数为奇数的项数,则随机变量的均值________.
【答案】/
【详解】的二项展开式共10项,其中系数为奇数的项有第一项:,
第二项:,第九项:,第十项:,共4项,
所以,,,
所以.
答案:.
【变式4-2】有甲、乙两个不透明的袋子,甲袋子里有1个白球,乙袋子里有5个白球和5个黑球,现从乙袋子里随机取出个球放入甲袋子里,再从甲袋子里随机取出一个球,记取到的白球的个数为,则当变大时( )
A.变小 B.先变小再变大
C.变大 D.先变大再变小
【答案】A
【详解】由题意可知,从乙盒子里随机取出个球,其中白球的个数服从超几何分布,则.故从甲盒子里随机取一球,相当于从含有个白球的个球中取一球,取到白球的个数为,
易知随机变量服从两点分布,故,
所以,随着的增加,减小.
故选:A
【变式4-3】(多选)一个袋子中有5个大小相同的球,其中红球3个,白球2个,现从中不放回地随机摸出3个球作为样本,用随机变量X表示样本中红球的个数,用随机变量()表示第次抽到红球的个数,则下列结论中正确地是( )
A.X的分布列为
B.X的方差
C.
D.
【答案】BCD
【详解】对A:由题意:随机变量服从超几何分布,即,
所以.故A错误;
对B:根据超几何分布的方差的计算公式:,可得.故B正确;
对C:根据全概率公式,,故C正确;
对D:根据条件概率,可得.故D正确.
故选:BCD
题型五:超几何分布的均值与方差(解答)
【例9】某大学的武术协会有10名同学,成员构成如下表所示.表中部分数据不清楚,只知道从这10名同学中随机抽取1名同学,该名同学的专业为数学的概率为.
性别
中文
数学
英语
体育
男
1
1
女
1
1
1
1
现从这10名同学中随机选取3名同学参加该市的武术比赛(每名同学被选到的可能性相等).
(1)求、的值;
(2)求选出的3名同学恰为专业互不相同的男生的概率;
(3)设为选出的3名同学中是女生或专业为数学的人数,求随机变量的分布列、均值及方差.
【答案】(1),
(2)
(3)分布列见解析,
【分析】
【详解】(1)由题意得 解得.
由,得解得.
(2)所求的概率为 .
(3)由已知,这10名同学中是女生或者专业为数学的人数为7,Y的可能取值为0,1,2,3.
,,
,,
所以Y的分布列为
Y
0
1
2
3
P
均值为,
方差为.
【例10】为推动党史学习教育工作扎实开展,营造“学党史、悟思想、办实事、开新局”的浓厚氛围,某校党委决定在教师党员中开展“学党史”知识竞赛.甲老师从装有6个不同问题的纸盒中依次不放回抽取4个问题作答.已知这6个问题中,甲能正确回答其中的4个问题,且甲老师对每个问题回答正确与否都是相互独立、互不影响的.
(1)求甲老师答对2个问题的概率;
(2)若测试过程中答对1个问题得2分,答错得0分,设随机变量表示甲的得分,求.
【答案】(1)
(2),
【分析】
【详解】(1)设甲老师答对2个问题为事件,则.
所以甲老师答对2个问题的概率为.
(2)设甲老师得分数为,则的可能取值为4,6,8,
,,,
则,
.
【变式5-1】为提升图书盘点效率,某中学图书馆引入AI智能图书盘点机器人.现对该机器人的图书识别准确率进行标准化测试,测试样本集有6本图书,分为两类:4本标签完好,是机器人应正确识别的有效馆藏图书;2本标签破损,是机器人应正确排除的无效图书.两类样本共同用于机器人识别性能测试,现从这6本图书中不放回地随机抽取2本,逐本开展测试.
(1)已知第一次抽取到有效馆藏图书,求第二次也抽取到有效馆藏图书的概率;
(2)记抽取的2本图书中,有效馆藏图书的数量为X,求X的分布列及数学期望.
【答案】(1)
(2)X的分布列见解析,
【分析】
【详解】(1)记第一次抽取到有效馆藏图书为事件,第二次抽取到有效馆藏图书为事件,
则,,所以,
所以第二次也抽取到有效馆藏图书的概率;
(2)随机变量的值为,
则,,,
所以的分布列为:
0
1
2
所以.
【变式5-2】某电商对旗下100名客服人员 “双十一”当天的订单处理量(单位:千件)进行统计,将所得数据按 分成4组,制成如图所示的频率分布直方图.
(1)求图中的值及订单处理量的第75百分位数;
(2)假设订单处理量在的客服中有2名女性,现从该区间的客服中随机抽取3人进行奖励,记为抽取的女性人数.求X的分布列和数学期望.
【答案】(1)180
(2)
【分析】
【详解】(1)由题意得,
设订单处理量的第75百分位数为,前两组频率之和为0.6,前三组频率之和为0.9,
则,,解得,
订单处理量的第75百分位数为180.
(2)订单处理量在中的客服人数为,其中女性2人,男性8人,
表示抽取的女性人数,的可能取值为
,
,
,
的分布列:
计算期望:.
【变式5-3】一个袋子中有个大小相同的球,其中有4个红球、8个绿球,分别采用有放回和不放回的方式从中随机抽取3个球,设采用有放回方式抽取时抽到红球的个数为,采用不放回方式抽取时抽到红球的个数为.
(1)求的概率;
(2)求Y的分布列与数学期望.
【答案】(1)
(2)分布列
0
1
2
3
【分析】
【详解】(1)若有放回抽取时,每次抽球相互独立,每次抽到红球的概率为 ,共抽3次,
因此,根据二项分布概率公式: .
(2)若不放回抽取时,服从超几何分布,的所有可能取值为,
概率公式为:.
,,,.
的分布列为:
0
1
2
3
数学期望: .
题型六:超几何分布与二项分布
核心区分点是抽样方式:不放回且总体有限为超几何分布,有放回或总体极大时为二项分布;当总体N很大时,超几何分布可以近似用二项分布计算,此时均值和方差公式与二项分布形式一致,解题时先判断场景,再选择合适的模型,避免用错分布导致计算错误。
【例11】袋中有8个白球、2个黑球,从中随机地连续抽取3次,每次取1个球.
(1)若每次抽取后都放回,设取到黑球的个数为,求的分布列;
(2)若每次抽取后都不放回,设取到黑球的个数为,求的分布列、期望和方差.
【答案】(1)分布列见解析
(2)分布列见解析,,
【分析】
【详解】(1)若每次抽取后都放回,则每次抽到黑球的概率均为,
而3次取球可以看成3次独立重复试验,因此,
所以,,
,,
因此X的分布列为:
X
0
1
2
3
P
(2)由题意,的所有取值为,
则,,,
因此,Y的分布列为:
Y
0
1
2
P
所以,
.
【例12】某中学为了解本校高二年级学生阅读水平现状,从该年级学生中随机抽取100人进行一般现代文阅读速度的测试,以每位学生平均每分钟阅读的字数作为该学生的阅读速度,将测试结果整理得到如下频率分布直方图:
(1)若该校高二年级有1500人,试估计阅读速度达到620字/分钟及以上的人数;
(2)用频率估计概率,从该校高二学生中随机抽取3人,设这3人中阅读速度达到540字/分钟及以上的人数为,求的分布列与数学期望;
(3)若某班有10名学生参加测试,他们的阅读速度如下:506,516,553,592,617,632,667,693,723,776,从这10名学生中随机抽取3人,设这3人中阅读速度达到540字/分钟及以上的人数为,试判断数学期望与(2)中的的大小.
【答案】(1)人
(2)分布列见解析;
(3)
【分析】
【详解】(1),
故可估计阅读速度达到620字/分钟及以上的人数为人;
(2)从中任取一人,其阅读速度达到540字/分钟及以上的概率为:
,
的可能取值为、、、,
,
,
,
,
则其分布列为:
其期望为:;
(3),理由如下:
这10名学生中,阅读速度达到540字/分钟及以上的人数为人,的可能取值为、、,
,,,
则,故.
【变式6-1】从2016年1月1日起全国统一实施全面两孩政策.为了解适龄民众对放开生二孩政策的态度,某市选取70后作为调查对象,随机调查了10人,其中打算生二胎的有4人,不打算生二胎的有6人.
(1)从这10人中随机抽取3人,记打算生二胎的人数为,求随机变量的分布列和数学期望;
(2)若以这10人的样本数据估计该市的总体数据,且以频率作为概率,从该市70后中随机抽取3人,记打算生二胎的人数为,求随机变量的分布列和数学期望.
【答案】(1)分布列见解析,期望为1.2
(2)分布列见解析,1.2
【分析】
【详解】(1)由题意知,的值为
, ,
,.
所以的分布列为:
0
1
2
3
.
(2)由题意可知,全市70后打算生二胎的概率为,,且.
.
的分布列为:
0
1
2
3
.
【变式6-2】某食盐厂为了检查一条自动流水线的生产情况,随机抽取该流水线上的100袋食盐称出它们的质量(单位:克)作为样本数据,质量的分组区间为.由此得到样本的频率分布直方图如图:
(1)求的值;
(2)从该流水线上任取2袋食盐,设为质量超过的食盐数量,求随机变量的分布列及数学期望;
(3)在上述抽取的100袋食盐中任取2袋,设为质量超过的食盐数量,求随机变量的分布列.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,0.6
(3)分布列见解析
【分析】
【详解】(1)由题意可得:,
解得.
(2)根据样本估计总体的思想,取一袋食盐,
该食盐的质量超过的概率为.
从流水线上任取2袋食盐互不影响,该问题可以看成2次独立重复试验,
质量超过的袋数X的所有可能取值为,
且服从二项分布,
.
,
,
,
随机变量的分布列为:
0
1
2
0.49
0.42
0.09
.
(3)质量超过的食盐数量为袋,
随机变量的所有可能取值为,且服从超几何分布.
,,
,
随机变量的分布列为:
0
1
2
【变式6-3】教师教学技能训练是高等师范学校学生的必修内容.某师范类高校为了在有限的课时内更好的训练学生的教学技能,制定了一套考核方案:学生从6个试讲内容中一次性随机抽取3个,并按照要求在规定时间内独立完成.规定:至少合格完成其中2个便可提交通过.已知6个试讲内容中学生甲有4个能合格完成,2个不能完成;学生乙每个内容合格完成的概率都是,且每个内容合格完成与否互不影响
(1)分别写出甲、乙两位学生在一起考核中合格完成试讲内容数量的概率分布列,并分别计算其数学期望;
(2)试从两位学生合格完成试讲内容的数学期望及至少合格完成2个试讲内容的概率分析比较两位学生的教学技能.
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
【详解】(1)设甲合格完成试讲内容数量为,则的可能取值为1,2,3,
则,,,
则的分布列为:
1
2
3
数学期望为,
设乙合格完成试讲内容数量为,则,
则,,
,,
所以的分布列为:
0
1
2
3
数学期望为
(2),,
则,
两位学生合格完成试讲内容的数学期望相等,两人水平相当,从至少合格完成2个试讲内容的概率分析,甲的教学能力较强.
一、单选题
1.一批零件共有个,其中有个不合格随机抽取个零件进行检测,恰好有件不合格的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】从个零件中随机抽取个,总的抽取方法数为组合数,
要求恰好件不合格,即从个不合格零件中抽1个,
从个合格零件中抽个,符合条件的方法数为,
故恰好件不合格的概率为.
2.袋中有质地、大小均相同的3个红球,2个白球.现从中任取3个球,其中所含红球的个数为,则( )
A.1.2 B.1.8 C.2 D.3
【答案】B
【详解】由题意,的所有取值为,
则,,,
所以.
故选:B.
3.一个箱子中有100个大小相同的球,其中有40个黄球,60个红球,从中随机的摸出20个,用表示采取放回摸球时摸到黄球的个数,用表示采取不放回摸球时摸到的黄球个数,,的概率分布图如下所示,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意可知服从二项分布,服从超几何分布,因此它们的期望相同,
又因为超几何分布更集中在均值附近,所以有,
故选:A
4.一个袋子中有100个大小相同的球,其中有40个黄球、60个白球;进行如下两个试验,试验一:逐个不放回地随机摸出20个球,记取到黄球的个数为,期望方差分别为,;试验二:逐个有放回地随机摸出20个球,记取到黄球的个数为,期望和方差分别为,,则下列判断错误的是( )
A.
B.
C.
D.变量分布列是,
【答案】B
【详解】试验一:从袋子中逐个不放回地随机摸出20个球是超几何分布模型,
记取到黄球的个数为,,
则变量分布列是,,
,.
试验二:从袋子中逐个有放回地随机摸出20个球是二项分布模型;
记取到黄球的个数为,则,则期望和方差分别为,,
对于A,试验二是二项分布模型,A正确;对于B,,B错误;
对于C,,C正确;D正确;
故选:B.
5.设袋中有8个红球,4个白球,若从袋中任取4个球,则其中至多3个红球的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】从袋中任取4个球,其中红球的个数服从参数为的超几何分布,
故至多有3个红球的概率为.
故选:D.
6.端午将至,超市特推出“粽情一夏,情浓端午”为主题的甲乙两款端午粽子礼盒,但是由于工作人员分装时的疏忽,礼盒内的粽子发生了错乱,此时甲款礼盒内已有一个肉粽,乙款礼盒内有三个肉粽和三个甜粽,现从乙款礼盒内随机取出个粽子,其中含个肉粽,放入甲款礼盒后,再从甲款礼盒内随机取出一个粽子,记取到肉粽的个数为,其中,下列说法正确的是( )
A.随着的增大,增加,增加 B.随着的增大,增加,减小
C.随着的增大,减少,增加 D.随着的增大,减小,减小
【答案】C
【详解】由题意可知,从乙款礼盒里随机取出个粽子,
其中肉粽个数服从超几何分布,,,则,
故从甲款礼盒里随机取一个粽,相当于从含有个肉粽的个粽子中取一粽子,
取到肉粽的个数为,
易知随机变量服从两点分布,故,
所以,随着的增大,减少;
.
随着的增大,增加.
故随着的增大,减少,增加.
故选:C.
二、多选题
7.袋中有8个大小相同的球,其中3个黑球、5个白球.现从中任取4个球,记这4个球中黑球的个数为,则( )
A.随机变量服从超几何分布
B.
C.
D.记这4个球中白球的个数为,则
【答案】ABD
【详解】对于A,超几何分布的定义为从含个成功元素中无放回抽取个,成功次数服从超几何分布,符合定义,故A正确;
对于B,,
,所以,故B正确;
对于C,因为,所以,所以,故C错误;
对于D,因为,故D正确.
故选:ABD.
8.一箱脐橙共有12个,其中有若干个为烂果,从这一箱脐橙中任取2个,恰有1个烂果的概率不大于,则这箱脐橙的烂果个数可能为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】ABC
【详解】设这一箱脐橙中有个烂果,
则从这一箱脐橙中任取2个,恰有1个烂果的概率,
解得或,结合各选项,所以这箱脐橙的烂果个数可能为.
9.一个袋子中装有除颜色外完全相同的10个球,其中有6个黑球,4个白球,现从中任取4个球,记随机变量X为取出白球的个数,随机变量Y为取出黑球的个数,若取出一个白球得2分,取出一个黑球得1分,随机变量Z为取出4个球的总得分,则下列结论中正确的是( )
A.X服从超几何分布 B.
C. D.
【答案】ACD
【详解】A选项,由题意知,随机变量X为取出白球的个数,
从10个球(6黑4白)中不放回抽取4个,
服从超几何分布概念,故A正确,
BC选项,的取值可能为:,
所以,又,
,,
,
所以,
的取值可能为:,
由题意得,所以,
所以,
,
,
所以,
所以,故B错误,C正确,
D选项,由题意,且,故,
则,D正确.
故选:ACD
三、填空题
10.设10件产品中有3件次品,从中抽取2件进行检查,则查得次品的均值为________.
【答案】/0.6
【详解】设查得次品数为,由题意知服从超几何分布,
且,则.
故答案为:
11.一口袋中有大小质地完全相同的黑球、白球共7个(白球不少于2个且不多于5个),从中任取2个球,已知取到白球个数的数学期望为,则口袋中白球的个数为______.
【答案】3
【详解】设口袋中白球的个数为,则黑球个数为个,
设从中任取2个球,白球的个数为,则的可能取值为0,1,2,
所以,,
所以取到白球个数的数学期望为,
即,整理得,解得,
所以口袋中白球的个数为3个.
12.袋中有大小、形状完全相同的 8 个白球、4 个黑球,现从中随机地连续抽取 3 次,每次取 1 个球,若每次抽取后都不放回,设取到白球的个数是 X,且,则 Y 的数学期望______.
【答案】5
【详解】X 的可能取值为 0 ,1 ,2 ,3,
,,
,,
则,
所以 .
故答案为:5.
四、解答题
13.某地区从高一年级的物理测试中随机抽取了100名学生的物理成绩,整理得到如图所示的频率分布直方图.
(1)估计该地区本次物理测试的平均分(同一组中的数据用该组区间的中点值代替);
(2)该地区某学校建议此次物理测试成绩在本地区前60%的学生选科报物理方向,试估计报物理方向的学生本次成绩不低于多少分?(结果保留整数)
(3)从成绩位于区间和的答卷中,采用分层抽样随机抽取7份,再从这7份中随机抽取3份,设成绩在的答卷份数为随机变量X,求X的分布列及数学期望.
【答案】(1)74分
(2)72分
(3)分布列见解析,
【分析】
【详解】(1)由题意,解得,
则平均分
,所以该地区本次物理测试的平均分为74分.
(2)成绩在的频率为0.1,
在的频率为0.25,在的频率为0.3,
因为,,
所以选报物理方向的最低分x在内,则,解得,所以估计报物理方向的学生本次成绩不低于72分.
(3)由题可知,成绩在区间的频数为,
成绩在区间的频数为,
利用分层抽样,从中抽取7份,成绩在的频数为,
成绩在的频数为,
再从这7份答卷中随机抽取3份,X的所有可能取值为0,1,2,
,,
,
故X的分布列为:
X
0
1
2
P
所以X的数学期望为:.
14.从2016年1月1日起全国统一实施全面两孩政策,为了解适龄民众对放开生二孩政策的态度,某市选取80后作为调查对象,随机调查了10人,其中打算生二胎的有4人,不打算生二胎的有6人.
(1)从这10人中随机抽取3人,记打算生二胎的人数为,求随机变量的分布列和数学期望;
(2)若以这10人的样本数据估计该市的总体数据,且以频率作为概率,从该市80后中随机抽取3人,记打算生二胎的人数为,求随机变量的分布列和数学期望,方差.
【答案】(1)分布列见解析,期望为
(2)分布列见解析,期望为,方差为
【分析】
【详解】(1)由题意知,的值为0,1,2,3,
,
,
,
,
所以的分布列为:
0
1
2
3
P
;
(2)由题意可知,全市70后打算生二胎的概率为,,1,2,3,且,
,
的分布列为:
0
1
2
3
P
.
15.某企业生产的智能机器人需要用到一种高精度零件,现收到一批零件共有个,其中不合格的零件占总数的,从中随机抽取个零件,设抽到的不合格的零件数为.
(1)求的值.小明的求解过程如下:因为不合格的零件占总数的,所以,故.请问以上解答过程是否正确?如果正确,请说明解题依据;如果不正确,请写出正确的解答过程;
(2)若抽到的个零件中至少有个为不合格零件,求恰好有个为不合格零件的概率;
(3)对抽取的个零件进行检测,每个零件的检测费用为元,每发现个不合格品,需额外支出元的处理费用.设本次检测的总费用为元,求随机变量的分布列与数学期望.
【答案】(1)
(2)
(3)随机变量的分布列如下表所示:
Y
30
55
80
P
数学期望为.
【分析】
【详解】(1)小明的解答不正确,正确的解答过程如下:
根据题意,这个零件中是有个不合格零件,个合格零件,
则从这个零件中抽到个不合格零件,个合格零件的组合数是种,
因此.
(2)设事件为“抽到的个零件中至少有个为不合格零件”,事件为“抽到的个零件中恰好有个为不合格零件”,
由于事件是事件的子事件,所以,
而,,
根据条件概率公式,即恰好有个为不合格零件的概率为.
(3)由于随机变量表示抽到的不合格的零件数,可能取值为,而对于每个的值,总费用,
因此随机变量的可能取值为,,,
由于,,,
因此,,,
所以随机变量的分布列为:
数学期望为,即随机变量的数学期望为.
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考点09 超几何分布
考点01 超几何分布
①定义:在含有M件次品的N件产品中,任取n件,其中恰有X件次品,则,
k=0,1,2,…,m,其中,且n,M,N∈N*,即如果随机变量X的分布列具有下表形式
X
0
1
…
m
P
…
则称随机变量X服从超几何分布.
②均值:
考点02 超几何分布的适用场景
当一个试验满足三个关键条件时,对应的随机变量就服从超几何分布:第一,抽取方式是不放回地抽取固定次数;第二,被抽取的总体可以明确分成两类不同对象,比如正品和次品、男生和女生、红球和白球等;第三,我们关心的随机变量是抽取后其中某一类对象出现的个数,比如抽到的次品数、红球数等。只有同时满足这几点,才能用超几何分布来计算概率。
考点03 二项分布和超几何分布区别和联系
二项分布
超几何分布
二项分布是放回抽样问题,在每次试验中某一事件发生的概率是相同的
超几何分布是不放回抽样问题,在每次试验中某一事件发生的概率是不相同的
不需要知道总体的容量
需要知道总体的容量
当总体的容量非常大时,超几何分布近似于二项分布
题型一:对超几何分布的理解
核心是抓住三个判定条件:不放回抽样、总体分为明确的两类、已知总体数量N和其中一类的数量M,随机变量X表示抽取中某一类的个数。解题时先核对场景是否符合这些特征,再和二项分布做区分,不放回且总体有限才是超几何分布,避免概念混淆。
【例1】若服从参数为的超几何分布,则事件中含有的基本事件个数为( )
A. B.
C. D.
【例2】下列随机事件中的随机变量 服从超几何分布的是( ).
A.将一枚硬币连抛 3 次,记正面向上的次数为
B.盒中有 4 个白球和 3 个黑球,每次从中摸出 1 个球且不放回,记第一次摸出黑球时摸取的次数为
C.某射手的射击命中率为 0.8 ,现对目标射击 1 次,记命中的次数为
D.从 7 男 3 女共 10 名学生干部中随机选出 5 名学生干部,记选出女生的人数为
【变式1-1】盒中共有9个球,其中有4个红球,3个黄球和2个白球,这些球除颜色外完全相同,若用随机变量表示任选4个球中红球的个数,则服从超几何分布,其参数为( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【变式1-2】下列随机事件中的随机变量X服从超几何分布的是( )
A.将一枚硬币连抛次,记正面向上的次数为
B.某射手的射击命中率为,现对目标射击次,记命中的次数为
C.从男女共名学生干部中选出名学生干部,记选出女生的人数为
D.盒中有个白球和个黑球,每次从中摸出个球且不放回,记第一次摸出黑球时摸取的次数为
【变式1-3】(多选)下列随机事件中的随机变量X的分布列服从超几何分布的是( )
A.抛掷三枚骰子,所得向上的数是6的骰子的个数记为
B.有一批种子的发芽率为,任取颗种子做发芽试验,把试验中发芽的种子的个数记为
C.盒子中有红球个,黄球个,蓝球个,任取个球,把不是红色的球的个数记为
D.某班级有男生人,女生人,选派名学生参加学校组织的活动,其中女生人数记为
题型二:超几何分布的概率
直接套用公式,先确定N(总体数)、M(目标类数)、n(抽取数)、k(目标个数),注意k的取值范围是0到,超出范围的概率为0;遇到“至少”“至多”这类问题,优先用对立事件简化计算,减少运算量。
【例3】某试验成功概率为,独立重复做6次,则成功次数不超过2次的概率为( )
A. B. C. D.
【例4】某新能源汽车制造商为了评估一批新型电池的续航时间(单位:小时),从这批次电池中随机抽取50组进行测试,把测得数据进行适当分组后(每组为左闭右开的区间),画出频率分布直方图如图所示.
(1)求的值;
(2)从抽取的50组电池中任取2组,求恰有1组电池续航时间不少于35小时的概率.
【变式2-1】在16辆公共自行车中有6辆损坏,现从中任意选10辆,用表示这10辆公共自行车中损坏的辆数,下列概率中等于的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】某校组织一次认识大自然的夏令营活动,有6名同学参加,其中有4名男生、2名女生.现从这6名同学中随机抽取3名同学去采集自然标本,则抽到的3名同学中至少有1名女生的概率为__________.
【变式2-3】作为低空经济的主导产业,我国无人机产业近年来呈现出高速发展的态势.某无人机生产厂家的某批次的20件产品中含有件次品,从中一次性随机抽取10件,设这10件产品中的次品数为.
(1)若,求的概率;
(2)当为何值时,的概率最大?
题型三:超几何分布的分布列
先列出X的所有可能取值(从0到),再用概率公式逐一计算每个取值对应的概率,最后必须检验所有概率之和是否为1,以此排查计算错误;书写时用表格形式整理,清晰列出X与两列,避免漏写或错写取值。
【例5】某班组织同学开展古诗词背诵活动,老师要从10篇古诗词中随机抽3篇让学生背诵,规定至少要背出其中2篇才能过关.某同学只能背诵其中的6篇,试求:
(1)抽到他能背诵的古诗词的数量的分布列;
(2)他能过关的概率.
【例6】某校为了参加市里举办的足球联赛,从学校的足球队中选出了水平较高的18人组成了代表队参加比赛,已知这18名队员来自高二年级的4个班级,每班对应的人数如下表所示.
班级
高二(1)班
高二(2)班
高二(3)班
高二(4)班
人数
4
6
3
5
(1)从这18名队员中随机选出两人,求这两人来自同一个班级的概率;
(2)经过队员们的奋力拼搏,获得了这次联赛的冠军,若要从这18人中选出两人作为球员代表发言,设选出的两人中来自高二(1)班的人数为,求的分布列.
【变式3-1】北京时间2022年7月25日3时13分,问天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口,2022年7月25日10时03分,神舟十四号航天员乘组成功开启问天实验舱舱门,顺利进入问天实验舱.8月,中国空间站第2个实验舱段——梦天实验舱已运抵文昌航天发射场,计划10月发射.中国空间站“天宫”即将正式完成在轨建造任务,成为长期有人照料的国家级太空实验室,支持开展大规模、多学科交叉的空间科学实验.为普及空间站相关知识,某部门组织了空间站模拟编程闯关活动,它是由太空发射、自定义漫游、全尺寸太阳能、空间运输等10个相互独立的程序题目组成.规则:编写程序能够正常运行即为程序正确.每位参赛者从10个不同的题目中随机选择3个进行编程,全部结束后提交评委测试,若其中2个及以上程序正确即为闯关成功.现已知10个程序中,甲只能正确完成其中6个,乙正确完成每个程序的概率为0.6,每位选手每次编程都互不影响.
(1)求乙闯关成功的概率;
(2)求甲编写程序正确的个数X的分布列,并判断甲和乙谁闯关成功的可能性更大.
【变式3-2】端午节吃粽子是我国的传统习俗.设一盘中装有10个粽子,其中豆沙粽2个,肉粽3个,白粽5个,这三种粽子的外观完全相同.从中任意选取3个.
(1)求三种粽子各取到1个的概率;
(2)设表示取到的豆沙粽个数,求的分布列;
(3)设表示取到的粽子的种类,求的分布列.
【变式3-3】网民对一电商平台的某种特色农产品销售服务质量进行评价,每位参加购物的网民在“好评”“中评”“差评”中选择一个进行评价,在参与评价的网民中抽取2万人,对年龄分为“50岁以下”和“50岁以上(含50岁)”两类人群进行了统计,得到给予“好评”“中评”“差评”评价的人数如下表所示.
网民年龄
好评人数
中评人数
差评人数
50岁以下
9000
3000
2000
50岁以上(含50岁)
1000
2000
3000
(1)根据这2万人的样本估计总体,从参与评价的网民中每次随机抽取1人,如果抽取到“好评”,则终止抽取,否则继续抽取,直到抽取到“好评”,但抽取次数最多不超过5次,求抽取了5次的概率;
(2)从给予“中评”评价的网民中,用分层随机抽样的方法抽取10人,再从这10人中随机抽取3人,抽取的3人中年龄在50岁以下的人数为X,求X的分布列.
题型四:超几何分布的均值与方差(选填)
【例7】设10件产品中有3件次品,从中抽取2件进行检查,则查得次品数的期望为( )
A. B. C. D.
【例8】设随机变量服从超几何分布,从含有5个红球、3个白球的总体中不放回抽取4个球,记为抽取的红球个数,则的方差__________(结果用分数表示).
【变式4-1】在的二项展开式中任取2项,若用随机变量表示取出的2项中系数为奇数的项数,则随机变量的均值________.
【变式4-2】有甲、乙两个不透明的袋子,甲袋子里有1个白球,乙袋子里有5个白球和5个黑球,现从乙袋子里随机取出个球放入甲袋子里,再从甲袋子里随机取出一个球,记取到的白球的个数为,则当变大时( )
A.变小 B.先变小再变大
C.变大 D.先变大再变小
【变式4-3】(多选)一个袋子中有5个大小相同的球,其中红球3个,白球2个,现从中不放回地随机摸出3个球作为样本,用随机变量X表示样本中红球的个数,用随机变量()表示第次抽到红球的个数,则下列结论中正确地是( )
A.X的分布列为
B.X的方差
C.
D.
题型五:超几何分布的均值与方差(解答)
【例9】某大学的武术协会有10名同学,成员构成如下表所示.表中部分数据不清楚,只知道从这10名同学中随机抽取1名同学,该名同学的专业为数学的概率为.
性别
中文
数学
英语
体育
男
1
1
女
1
1
1
1
现从这10名同学中随机选取3名同学参加该市的武术比赛(每名同学被选到的可能性相等).
(1)求、的值;
(2)求选出的3名同学恰为专业互不相同的男生的概率;
(3)设为选出的3名同学中是女生或专业为数学的人数,求随机变量的分布列、均值及方差.
【例10】为推动党史学习教育工作扎实开展,营造“学党史、悟思想、办实事、开新局”的浓厚氛围,某校党委决定在教师党员中开展“学党史”知识竞赛.甲老师从装有6个不同问题的纸盒中依次不放回抽取4个问题作答.已知这6个问题中,甲能正确回答其中的4个问题,且甲老师对每个问题回答正确与否都是相互独立、互不影响的.
(1)求甲老师答对2个问题的概率;
(2)若测试过程中答对1个问题得2分,答错得0分,设随机变量表示甲的得分,求.
【变式5-1】为提升图书盘点效率,某中学图书馆引入AI智能图书盘点机器人.现对该机器人的图书识别准确率进行标准化测试,测试样本集有6本图书,分为两类:4本标签完好,是机器人应正确识别的有效馆藏图书;2本标签破损,是机器人应正确排除的无效图书.两类样本共同用于机器人识别性能测试,现从这6本图书中不放回地随机抽取2本,逐本开展测试.
(1)已知第一次抽取到有效馆藏图书,求第二次也抽取到有效馆藏图书的概率;
(2)记抽取的2本图书中,有效馆藏图书的数量为X,求X的分布列及数学期望.
【变式5-2】某电商对旗下100名客服人员 “双十一”当天的订单处理量(单位:千件)进行统计,将所得数据按 分成4组,制成如图所示的频率分布直方图.
(1)求图中的值及订单处理量的第75百分位数;
(2)假设订单处理量在的客服中有2名女性,现从该区间的客服中随机抽取3人进行奖励,记为抽取的女性人数.求X的分布列和数学期望.
【变式5-3】一个袋子中有个大小相同的球,其中有4个红球、8个绿球,分别采用有放回和不放回的方式从中随机抽取3个球,设采用有放回方式抽取时抽到红球的个数为,采用不放回方式抽取时抽到红球的个数为.
(1)求的概率;
(2)求Y的分布列与数学期望.
题型六:超几何分布与二项分布
核心区分点是抽样方式:不放回且总体有限为超几何分布,有放回或总体极大时为二项分布;当总体N很大时,超几何分布可以近似用二项分布计算,此时均值和方差公式与二项分布形式一致,解题时先判断场景,再选择合适的模型,避免用错分布导致计算错误。
【例11】袋中有8个白球、2个黑球,从中随机地连续抽取3次,每次取1个球.
(1)若每次抽取后都放回,设取到黑球的个数为,求的分布列;
(2)若每次抽取后都不放回,设取到黑球的个数为,求的分布列、期望和方差.
【例12】某中学为了解本校高二年级学生阅读水平现状,从该年级学生中随机抽取100人进行一般现代文阅读速度的测试,以每位学生平均每分钟阅读的字数作为该学生的阅读速度,将测试结果整理得到如下频率分布直方图:
(1)若该校高二年级有1500人,试估计阅读速度达到620字/分钟及以上的人数;
(2)用频率估计概率,从该校高二学生中随机抽取3人,设这3人中阅读速度达到540字/分钟及以上的人数为,求的分布列与数学期望;
(3)若某班有10名学生参加测试,他们的阅读速度如下:506,516,553,592,617,632,667,693,723,776,从这10名学生中随机抽取3人,设这3人中阅读速度达到540字/分钟及以上的人数为,试判断数学期望与(2)中的的大小.
【变式6-1】从2016年1月1日起全国统一实施全面两孩政策.为了解适龄民众对放开生二孩政策的态度,某市选取70后作为调查对象,随机调查了10人,其中打算生二胎的有4人,不打算生二胎的有6人.
(1)从这10人中随机抽取3人,记打算生二胎的人数为,求随机变量的分布列和数学期望;
(2)若以这10人的样本数据估计该市的总体数据,且以频率作为概率,从该市70后中随机抽取3人,记打算生二胎的人数为,求随机变量的分布列和数学期望.
【变式6-2】某食盐厂为了检查一条自动流水线的生产情况,随机抽取该流水线上的100袋食盐称出它们的质量(单位:克)作为样本数据,质量的分组区间为.由此得到样本的频率分布直方图如图:
(1)求的值;
(2)从该流水线上任取2袋食盐,设为质量超过的食盐数量,求随机变量的分布列及数学期望;
(3)在上述抽取的100袋食盐中任取2袋,设为质量超过的食盐数量,求随机变量的分布列.
【变式6-3】教师教学技能训练是高等师范学校学生的必修内容.某师范类高校为了在有限的课时内更好的训练学生的教学技能,制定了一套考核方案:学生从6个试讲内容中一次性随机抽取3个,并按照要求在规定时间内独立完成.规定:至少合格完成其中2个便可提交通过.已知6个试讲内容中学生甲有4个能合格完成,2个不能完成;学生乙每个内容合格完成的概率都是,且每个内容合格完成与否互不影响
(1)分别写出甲、乙两位学生在一起考核中合格完成试讲内容数量的概率分布列,并分别计算其数学期望;
(2)试从两位学生合格完成试讲内容的数学期望及至少合格完成2个试讲内容的概率分析比较两位学生的教学技能.
一、单选题
1.一批零件共有个,其中有个不合格随机抽取个零件进行检测,恰好有件不合格的概率是( )
A. B. C. D.
2.袋中有质地、大小均相同的3个红球,2个白球.现从中任取3个球,其中所含红球的个数为,则( )
A.1.2 B.1.8 C.2 D.3
3.一个箱子中有100个大小相同的球,其中有40个黄球,60个红球,从中随机的摸出20个,用表示采取放回摸球时摸到黄球的个数,用表示采取不放回摸球时摸到的黄球个数,,的概率分布图如下所示,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
4.一个袋子中有100个大小相同的球,其中有40个黄球、60个白球;进行如下两个试验,试验一:逐个不放回地随机摸出20个球,记取到黄球的个数为,期望方差分别为,;试验二:逐个有放回地随机摸出20个球,记取到黄球的个数为,期望和方差分别为,,则下列判断错误的是( )
A.
B.
C.
D.变量分布列是,
5.设袋中有8个红球,4个白球,若从袋中任取4个球,则其中至多3个红球的概率为( )
A. B. C. D.
6.端午将至,超市特推出“粽情一夏,情浓端午”为主题的甲乙两款端午粽子礼盒,但是由于工作人员分装时的疏忽,礼盒内的粽子发生了错乱,此时甲款礼盒内已有一个肉粽,乙款礼盒内有三个肉粽和三个甜粽,现从乙款礼盒内随机取出个粽子,其中含个肉粽,放入甲款礼盒后,再从甲款礼盒内随机取出一个粽子,记取到肉粽的个数为,其中,下列说法正确的是( )
A.随着的增大,增加,增加 B.随着的增大,增加,减小
C.随着的增大,减少,增加 D.随着的增大,减小,减小
二、多选题
7.袋中有8个大小相同的球,其中3个黑球、5个白球.现从中任取4个球,记这4个球中黑球的个数为,则( )
A.随机变量服从超几何分布
B.
C.
D.记这4个球中白球的个数为,则
8.一箱脐橙共有12个,其中有若干个为烂果,从这一箱脐橙中任取2个,恰有1个烂果的概率不大于,则这箱脐橙的烂果个数可能为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
9.一个袋子中装有除颜色外完全相同的10个球,其中有6个黑球,4个白球,现从中任取4个球,记随机变量X为取出白球的个数,随机变量Y为取出黑球的个数,若取出一个白球得2分,取出一个黑球得1分,随机变量Z为取出4个球的总得分,则下列结论中正确的是( )
A.X服从超几何分布 B.
C. D.
三、填空题
10.设10件产品中有3件次品,从中抽取2件进行检查,则查得次品的均值为________.
11.一口袋中有大小质地完全相同的黑球、白球共7个(白球不少于2个且不多于5个),从中任取2个球,已知取到白球个数的数学期望为,则口袋中白球的个数为______.
12.袋中有大小、形状完全相同的 8 个白球、4 个黑球,现从中随机地连续抽取 3 次,每次取 1 个球,若每次抽取后都不放回,设取到白球的个数是 X,且,则 Y 的数学期望______.
四、解答题
13.某地区从高一年级的物理测试中随机抽取了100名学生的物理成绩,整理得到如图所示的频率分布直方图.
(1)估计该地区本次物理测试的平均分(同一组中的数据用该组区间的中点值代替);
(2)该地区某学校建议此次物理测试成绩在本地区前60%的学生选科报物理方向,试估计报物理方向的学生本次成绩不低于多少分?(结果保留整数)
(3)从成绩位于区间和的答卷中,采用分层抽样随机抽取7份,再从这7份中随机抽取3份,设成绩在的答卷份数为随机变量X,求X的分布列及数学期望.
14.从2016年1月1日起全国统一实施全面两孩政策,为了解适龄民众对放开生二孩政策的态度,某市选取80后作为调查对象,随机调查了10人,其中打算生二胎的有4人,不打算生二胎的有6人.
(1)从这10人中随机抽取3人,记打算生二胎的人数为,求随机变量的分布列和数学期望;
(2)若以这10人的样本数据估计该市的总体数据,且以频率作为概率,从该市80后中随机抽取3人,记打算生二胎的人数为,求随机变量的分布列和数学期望,方差.
15.某企业生产的智能机器人需要用到一种高精度零件,现收到一批零件共有个,其中不合格的零件占总数的,从中随机抽取个零件,设抽到的不合格的零件数为.
(1)求的值.小明的求解过程如下:因为不合格的零件占总数的,所以,故.请问以上解答过程是否正确?如果正确,请说明解题依据;如果不正确,请写出正确的解答过程;
(2)若抽到的个零件中至少有个为不合格零件,求恰好有个为不合格零件的概率;
(3)对抽取的个零件进行检测,每个零件的检测费用为元,每发现个不合格品,需额外支出元的处理费用.设本次检测的总费用为元,求随机变量的分布列与数学期望.
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