摘要:
**基本信息**
本专项以10大题型为载体,融合7个知识清单,构建“概念生成-方法提炼-应用拓展”逻辑体系,提炼样本点列举、概率性质应用等实用方法,培养数学抽象与逻辑推理素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|知识清单|7个核心模块|样本点列举法(枚举/列表/树状图)、复杂事件概率转化策略(对立事件/互斥事件)、独立事件乘法公式|从有限样本空间与随机事件概念出发,通过事件关系运算过渡到古典概型,结合概率性质与独立性,延伸至频率稳定性与随机模拟,形成完整知识链|
|10大题型|50道典例|事件分类辨析、古典概型计算、独立事件概率综合、统计交汇问题解法|题型覆盖概念辨析(事件分类)、基础计算(古典概型)、综合应用(概率性质与独立性)、跨模块融合(概率与统计),对应知识清单各层级,实现以题载法|
内容正文:
专题07 概率(10大重点题型+思维导图+知识清单)(期末专项训练)
【人教A版】
题型归纳
【知识清单1 有限样本空间与随机事件】
1.有限样本空间
(1)随机试验
我们把对随机现象的实现和对它的观察称为随机试验,简称试验,常用字母E表示.我们感兴趣的是具有以下特点的随机试验:
①试验可以在相同条件下重复进行;
②试验的所有可能结果是明确可知的,并且不止一个;
③每次试验总是恰好出现这些可能结果中的一个,但事先不能确定出现哪一个结果.
(2)有限样本空间
我们把随机试验E的每个可能的基本结果称为样本点,全体样本点的集合称为试验E的样本空间.
一般地,我们用Ω表示样本空间,用ω表示样本点.如果一个随机试验有n个可能结果,
则称样本空间Ω={}为有限样本空间.
2.事件
(1)随机事件
一般地,随机试验中的每个随机事件都可以用这个试验的样本空间的子集来表示.为了叙述方便,我们将样本空间Ω的子集称为随机事件,简称事件,并把只包含一个样本点的事件称为基本事件.随机事件一般用大写字母A,B,C,···表示.在每次试验中,当且仅当A中某个样本点出现时,称为事件A发生.
(2)必然事件
A作为自身的子集,包含了所有的样本点,在每次试验中总有一个样本点发生,所以Ω总会发生,我们称Ω为必然事件.
(3)不可能事件
空集∅不包含任何样本点,在每次试验中都不会发生,我们称∅为不可能事件.
【知识清单2 事件的关系和运算】
1.事件的关系和运算
(1)两个事件的关系和运算
事件的关系或运算
含义
符号表示
图形表示
包含
A发生导致B发生
并事件
(和事件)
A与B至少一个发生
或
交事件
(积事件)
A与B同时发生
或
互斥
(互不相容)
A与B不能同时发生
互为对立
A与B有且仅有一个发生
,
(2)多个事件的和事件、积事件
类似地,我们可以定义多个事件的和事件以及积事件.对于多个事件A,B,C,…,A∪B∪C∪… (或A+B+C+…)发生当且仅当A,B,C,…中至少一个发生,A∩B∩C∩… (或ABC…)发生当且仅当A,B,C,…同时发生.
2.样本空间中样本点的求法
(1)列举法
列举法也称枚举法.对于一些情境比较简单,样本点个数不是很多的概率问题,计算时只需一一列举,即可得出随机事件所包含的样本点.注意列举时必须按一定顺序,做到不重不漏.
(2)列表法
对于样本点个数不是太多的情况,可以采用列表法.通常把对问题的思考分析归结为“有序实数对”,以便更直接地得到样本点个数.列表法的优点是准确、全面、不易遗漏,其中最常用的方法是坐标系法.
(3)树状图法
树状图法适用于按顺序排列的较复杂问题中样本点个数的求解,是一种常用的方法.
3.用集合观点看事件间的关系
符号
概率角度
集合角度
Ω
必然事件
全集
∅
不可能事件
空集
ω
试验的可能结果
Ω中的元素
A
事件
Ω的子集
A的对立事件
A的补集
事件A包含于事件B
集合A是集合B的子集
事件A等于事件B
集合A等于集合B
或
事件A与事件B的并(和)事件
集合A与B的并集
或
事件A与事件B的交(积)事件
集合A与B的交集
事件A与事件B互斥
集合A与B的交集为空集
,且
事件A与事件B对立
集合A与B互为补集
【知识清单3 古典概型】
1.古典概型
(1)事件的概率
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.
(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,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.
【知识清单4 概率的基本性质】
1.概率的基本性质
性质1
对任意的事件A,都有P(A)≥0.
性质2
必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即P(Ω)= 1,P(∅)=0.
性质3
如果事件A与事件B互斥,那么P(A∪B)=P(A)+P(B). 推广:如果事件A1,A2,…,Am.两两互斥,那么事件发生的概率等于这m个事件分别发生的概率之和,即P()=P(A1)+P(A2)+…+P(Am).
性质4
如果事件A与事件B互为对立事件,那么P(B)=1-P(A),P(A)=1-P(B).
性质5
如果,那么P(A)≤P(B).
性质6
设A,B是一个随机试验中的两个事件,我们有P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B).
2.复杂事件概率的求解策略
(1)对于一个较复杂的事件,一般将其分解成几个简单的事件,当这些事件彼此互斥时,原事件的概率就是这些简单事件的概率的和.
(2)当求解的问题中有“至多”“至少”“最少”等关键词语时,常常考虑其对立事件,通过求其对立事件的概率,然后转化为所求问题.
【知识清单5 事件的相互独立性】
1.事件的相互独立性
(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,简称为独立.
(2)性质
若事件A与B相互独立,则与B,A与,与也相互独立.
性质:若事件A与B相互独立,则
则与B,A与,与也相互独立
(3)应用
因为“A与B相互独立”是“P(AB)=P(A)P(B)”的充要条件,所以如果已知两个事件是相互独立的,则由它们各自发生的概率可以迅速得到它们同时发生的概率.在实际问题中,我们常常依据实际背景去判断事件之间是否存在相互影响,若认为事件之间没有影响,则认为它们相互独立.
(4)推广
两个事件的相互独立性可以推广到n(n>2,n∈N*)个事件的相互独立性,即若事件A1,A2,…,An相互独立,则这n个事件同时发生的概率P(A1A2…An)=P(A1)P(A2)…P(An).
2.互斥事件与相互独立事件的辨析
(1)互斥事件与相互独立事件都描述的是两个事件间的关系,但互斥事件强调不可能同时发生,相互独立事件则强调一个事件的发生与否对另一个事件发生的概率没有影响.用表格表示如下:
相互独立事件
互斥事件
判断方法
一个事件的发生与否对另一个事件发生的概率没有影响.
两个事件不可能同时发生,即AB=∅.
概率公式
若事件A与B相互独立,则P(AB)=P(A)P(B).
若事件A与B互斥,则P(A∪B)=P(A)+P(B),反之不成立.
(2)已知事件A,B发生的概率分别为P(A),P(B),我们有如下结论:
事件
表示
概率(A,B互斥)
概率(A,B相互独立)
A,B中至少有一个发生
P(A∪B)
P(A)+P(B)
或
P(A)+P(B)
A,B都发生
P(AB)
0
P(A)P(B)
A,B都不发生
[P(A)+P(B)]
A,B恰有一个发生
P(A)+P(B)
A,B中至多有一个发生
1
P(A)P(B)
3.求相互独立事件同时发生的概率的方法
(1)利用相互独立事件的概率乘法公式直接求解.
(2)正面计算较繁(如求用“至少”表述的事件的概率)或难以入手时,可从其对立事件入手计算.
【知识清单6 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.
【知识清单7 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1
事件的分类
1.(24-25高一下·安徽六安·期末)给出下列四个命题,其中正确命题的序号是( )
①“从二个白球一个红球中取二个球,其中必有一个球是白球”是必然事件;
②“当x为某一实数时,可使”是不可能事件;
③“明天上海要下雨”是必然事件;
④“从100个灯泡中取出5个,5个都是次品”是随机事件.
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
2.(24-25高一下·全国·期末)以下事件是随机事件的是( )
A.下雨屋顶湿 B.秋后柳叶黄
C.有水就有鱼 D.水结冰体积变大
3.(24-25高一下·云南玉溪·期末)下面的事件:①实数的绝对值大于等于0;②车辆到达十字路口,遇到红灯;③当时,关于x的方程在实数集内有解,其中是必然事件的有( )
A.① B.② C.③ D.①②
4.(24-25高一·全国·课后作业)下列事件中,属于随机现象的序号是_________.
①明天是阴天; ②方程有两个不相等的实数根;
③明天吴淞口的最高水位是4.5米; ④三角形中,大角对大边.
5.(24-25高一下·湖南衡阳·期末)班里有20个男生,18个女生,其中一名女生叫小雪,从中任意抽取人参加志愿活动.
(1)女生被抽到是必然事件,求的取值范围;
(2)女生小雪被抽到是随机事件,求的取值范围.
题型2
事件的关系和运算
6.(24-25高一下·广西百色·期末)抛掷一颗质地均匀的骰子,有如下随机事件:A=“点数不大于3”,B=“点数大于4”,C=“点数为奇数”,D=“点数为偶数”,下列结论正确的是( )
A.B,C为对立事件 B.A,C为互斥事件
C.C,D为对立事件 D.A,D为互斥事件
7.(24-25高一下·广西柳州·期末)某网球社团有3名男生和5名女生,从中任选2名同学参加网球比赛,下列各对事件中互斥而不对立的是( )
A.至少有1名男生与全是男生 B.至少有1名男生与全是女生
C.恰有1名男生与恰有2名男生 D.至少有1名男生与至少有1名女生
8.(24-25高一下·贵州贵阳·期末)一个盒子中装有6支圆珠笔,其中3支一等品,2支二等品和1支三等品,若从中任取2支.记事件A=“恰有1支一等品”,事件B=“2支都是二等品”,事件C=“没有三等品”,下列说法正确的是( )
A.事件A与事件B互斥 B.事件B与事件C互斥
C.事件A与事件C对立 D.事件B 与事件C对立
9.(24-25高一下·天津河西·期末)某人打靶时连续射击两次,事件“至多一次中靶”的对立事件为________.
10.(24-25高一下·天津河北·期末)一个袋子中有大小和质地相同的4个球,其中有2个红球(标号为1和2),2个绿球(标号为3和4),从袋中不放回地依次随机摸出2个球.设事件R=“两次都摸到红球”,G=“两次都摸到绿球”,M=“两个球颜色相同”,N=“两个球颜色不同”.
(1)用集合的形式分别写出试验的样本空间以及上述各事件;
(2)写出事件R与G,M与N之间的关系;
(3)写出事件R与事件G的并事件与事件M的关系.
题型3
计算古典概型问题的概率
11.(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.
12.(24-25高一下·云南保山·期末)一个盒子中装有6个除颜色外都相同的小球,其中3个白球,2个红球,1个黑球.若从中任取2个球,那么至少取到1个红球的概率为( )
A. B. C. D.
13.(24-25高一下·江苏淮安·期末)不透明口袋中装有大小相同的五个球,分别标有1、2、3、4、5五个号码,依次不放回从中取得两个球,如果第二次取得号码比第一次大,则记录第二个球号码;如果第二次取得号码比第一次小,则记录袋中剩余球最大的号码,则记录号码为4的概率为( )
A. B. C. D.
14.(24-25高一下·河南安阳·期末)从装有3个红球和2个黑球的盒子中不放回地一次随机抽取2个球(球除颜色外,其余完全相同),则至少抽到1个黑球的概率为__________.
15.(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.
题型4
概率的基本性质
16.(24-25高一下·甘肃临夏·期末)已知为随机事件,与互斥,与互为对立,且 ,则( )
A. B. C. D.
17.(24-25高一下·内蒙古呼伦贝尔·期末)已知事件互斥,且,则( )
A. B. C. D.
18.(24-25高一下·重庆·期末)已知事件,互斥,且事件发生的概率,且事件发生的概率,则事件,都不发生的概率是( )
A. B. C. D.
19.(24-25高一下·湖南衡阳·期末)设是一个随机试验中的两个事件,且,,,则__________.
20.(24-25高一下·江苏镇江·期末)甲、乙两人组成小队参加数学趣味谜题竞猜活动,每轮活动由甲、乙各猜一个谜题,已知甲每轮猜对的概率为,乙每轮猜对的概率为.在每轮活动中,甲和乙猜对与否互不影响,各轮结果也相互不影响,该小队共参加了两轮活动.
(1)求小队猜对3个谜题的概率;
(2)求甲猜对谜题数量大于乙猜对谜题数量的概率.
题型5
相互独立事件与互斥事件
21.(24-25高一下·河北沧州·期末)投掷一枚均匀的骰子,事件A:点数大于2;事件B:点数小于4;事件C:点数为偶数.则下列关于事件描述正确的是( )
A.A与B 是互斥事件 B.A 与B 是对立事件
C.A与C是独立事件 D.B与C 是独立事件
22.(24-25高一下·河北衡水·期末)下列说法正确的是( )
A.若A,B为两个事件,则“A与B互斥”是“A与B相互对立”的充分不必要条件
B.若A,B为两个事件,且,则A与B互斥
C.若,,则事件A,B相互独立与事件A,B互斥可以同时成立
D.若事件A,B满足,则A与B相互对立
23.(24-25高一下·云南·期末)已知甲盒中有3个大小和质地相同的小球,标号为,乙盒中有3个大小和质地相同的小球,标号为,现从甲、乙两盒中分别随机摸出1个小球,记事件“摸到的两个小球标号相同”,事件“摸到的两个小球标号之和为奇数”,则( )
A.事件A和相等 B.事件A和互相对立
C.事件A和相互独立 D.事件A和互斥
24.(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_________.
25.(24-25高一下·福建福州·期末)甲、乙两人参加某高校的入学面试,入学面试有3道难度相当的题目,甲答对每道题目的概率都是,乙答对每道题目的概率都是,对抽到的不同题目能否答对是独立的,且甲、乙两人答题互不影响;
(1)求甲、乙两人共答对5道题目的概率.
(2)若每位面试者共有三次机会,一旦某次答对抽到的题目,则面试通过,否则就一直抽题到第3次为止,求甲、乙两人只有一人通过面试的概率.
题型6
独立事件的乘法公式
26.(24-25高一下·山东枣庄·期末)甲、乙两人组成“星队”参加猜成语活动,每轮活动由甲、乙各猜一个成语,甲每轮猜对的概率为,乙每轮猜对的概率为.在每轮活动中,甲和乙猜对与否互不影响,各轮结果也互不影响.则“星队”在两轮活动中猜对3个成语的概率为( )
A. B. C. D.
27.(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.
28.(24-25高一下·河南许昌·期末)甲、乙、丙三人做投篮游戏,约定投篮顺序为甲、乙、丙,并制定规则如下:每次投篮,若投中,则该人继续投篮;若未投中,则换下一个人投篮.已知甲、乙每次投篮投中的概率均为,丙每次投篮投中的概率为,且甲、乙、丙每次投篮的结果都相互独立,则第4次是丙投篮的概率为( )
A. B. C. D.
29.(24-25高一下·湖南邵阳·期末)由甲、乙、丙、丁组成“星队”参加猜成语活动,每轮活动由其中一人猜一个成语,已知甲猜对乙未猜对的概率为,乙猜对丙未猜对的概率为,丙猜对丁未猜对的概率为,甲、丁都猜对的概率为,在每轮活动中,四人猜对与否互不影响,各轮结果也互不影响,则乙、丙都猜对的概率是_________.
30.(24-25高一下·贵州毕节·期末)某校为选拔足球特长生,特设置第一轮足球理论与第二轮足球技能两轮选拔考试.每位学生均需要参加两轮选拔且两轮选拔均通过,则获得特长生资格.在第一轮选拔中,甲、乙两名学生通过的概率分别是,;在第二轮选拔中,甲、乙两名学生通过的概率分别是,,甲、乙两名学生在每轮选拔中是否通过互不影响.
(1)甲、乙两名学生谁获得特长生资格的概率最大?请说明理由;
(2)求甲、乙两名学生中至少有一人获得特长生资格的概率.
题型7
频率与概率
31.(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
32.(24-25高一下·天津河西·期末)一个不透明的袋中装有除颜色外均相同的8个红球,4个白球,若干个黑球,每次摇匀后随机摸出一个球,记下颜色后再放回袋中,经过大量重复实验后,发现摸到黑球的频率稳定在0.4,则袋中约有黑球( )
A.6个 B.7个 C.8个 D.9个
33.(24-25高一下·贵州黔南·期末)某校在校园科技节期间举办了“智能机器人挑战赛”,为了解高一年级500名学生观看比赛的情况,该校学生会用随机抽样的方式抽取了一个容量为100的样本进行调查,并将数据整理后,列表如下:
观看比赛场数
0
1
2
3
4
5
6
7
观看人数所占百分比
7%
18%
15%
m%
10%
14%
15%
5%
从表中可以得出正确的结论为( )
A.估计观看比赛场数的极差为6
B.估计观看比赛场数的众数为2
C.估计观看比赛不低于4场的学生约为200人
D.估计观看比赛不超过2场的学生概率为
34.(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.
35.(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.
题型8
随机模拟问题
36.(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.
37.(24-25高一下·广东潮州·期末)已知某种设备在一年内需要维修的概率为0.2.用计算器产生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台设备年内需要维修的情况,现产生20组随机数如下:
412 451 312 533 224 344 151 254 424 142
435 414 335 132 123 233 314 232 353 442
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.0.55 D.0.6
38.(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.
39.(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__________.
40.(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个随机数为一组,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
题型9
概率综合
41.(24-25高一下·湖南郴州·期末)同时抛掷一白一红两枚质地均匀的骰子,用表示白色骰子的点数,表示红色骰子的点数,设事件“”,事件“为偶数”,事件“”,则下列结论正确的是( )
A.与对立 B. C.与相互独立 D.与相互独立
42.(24-25高一下·吉林长春·期末)有4张相同的卡片,分别标有数字1,2,3,4,从中有放回地随机取两次,每次取1张卡片,表示事件“第一次取出的卡片上的数字为偶数”,表示事件“两次取出的卡片上的数字之和为5”,则( )
A. B.与为互斥事件
C.与为相互独立事件 D.与为对立事件
43.(24-25高一下·广东深圳·期末)已知A,B为样本空间中的两个随机事件,其中,,则( )
A.事件与互斥 B.
C.事件与相互独立 D.
44.(24-25高一下·湖南衡阳·期末)甲、乙两人进行象棋比赛,已知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.有两种比赛方案供选择,方案一:三局两胜制(先胜2局者获胜,比赛结束);方案二:五局三胜制(先胜3局者获胜,比赛结束).
(1)用抛掷骰子的方式决定比赛方案,抛掷两枚质地均匀的骰子,观察两枚骰子向上的点数,若两枚骰子向上的点数之差的绝对值不大于1,则选择方案一,否则选择方案二.试判断哪种方案被选择的可能性更大,并说明理由;
(2)若选择方案一,求甲获胜的概率.
45.(24-25高一下·内蒙古呼伦贝尔·期末)DeepSeek是由中国杭州的DeepSeek公司开发的人工智能模型,在金融、医疗健康、智能制造、教育等多个领域都有广泛的应用场景.为提高DeepSeek的应用能力,某公司组织两部门的员工参加培训.
(1)已知该公司部门分别有3名领导,此次培训需要从这6名部门领导中随机选取2人负责,假设每人被抽到的可能性都相同,试写出其样本空间,并求出事件“选取的2人全部来自部门领导”的概率;
(2)此次培训分三轮进行,每位员工第一轮至第三轮培训达到“优秀”的概率分别为,每轮培训结果相互独立,至少两轮培训达到“优秀”的员工才能合格,求每位员工经过培训合格的概率;
(3)从(1)中的6名领导中,随机选两名领导分别负责第一天和第二天的工作,求第一天选到部门领导且第二天选到部门领导的概率.(无需过程,直接作答)
题型10
概率与统计的交汇问题
46.(24-25高一下·福建福州·期末)某校高一、高二、高三的学生志愿者人数分别为.按学生所在年级进行分层,用分层随机抽样的方法从中抽取5名学生去敬老院献爱心.从这5人中随机抽取2人作为负责人,则2名负责人至少有一名来自高二年级的概率为( )
A. B. C. D.
47.(24-25高一下·黑龙江绥化·期末)从某校高一年级学生60名女生中,经调查偏理科的40人,偏文科的20人,利用分层抽样抽取6人,随机抽取3人,至少有2人偏理科的概率是( )
A. B. C. D.
48.(24-25高一下·河南鹤壁·期末)为探究某药物对小白鼠的生长抑制作用,将生长情况相同的80只小白鼠随机均分为两组:对照组(不添加药物)和实验组(添加药物),饲养相同时间后,分别测量这两组小白鼠的体重增加量(单位:g),这些小白鼠的体重增加量都在内,按照,,,,,分组,得到如下频率分布直方图.
(1)估计对照组小白鼠体重增加量的平均数(每组以该组所在区间的中点值为代表)及中位数;
(2)求a的值及实验组中体重增加量不大于20g的小白鼠的只数;
(3)现从实验组和对照组中各随机抓取1只小白鼠,用事件A表示“所取2只小白鼠体重增加量均超过20g”,事件B表示“2只小白鼠仅有1只体重增加量不超过25g”,求,,并判断A,B是否相互独立.
49.(24-25高一下·安徽宣城·期末)为普及消防安全知识,某校开展了“消防知识竞赛”活动,共有1000名学生参加此次竞赛活动,现从参加该竞赛学生中随机抽取了100名,统计他们的成绩,其中成绩不低于80分的学生被评为“消防达人”,将数据整理后绘制成如图所示的频率分布直方图.
(1)估计参加这次竞赛的学生成绩的平均数和中位数(结果保留小数点后一位);
(2)若在抽取的100名学生中,利用分层随机抽样的方法从成绩不低于70分的学生中随机抽取6人,再从6人中选择2人作为学生代表,求被选中的2人均为消防达人的概率;
(3)已知组的方差为9,组的方差为6,试估计参加此次竞赛的学生不低于80分的成绩方差(每个分组区间内平均数取区间中点,结果保留小数点后一位).
50.(24-25高一下·吉林长春·期末)象棋是中华民族优秀的传统文化遗产,为弘扬棋类运动精神,传承中华优秀传统文化,丰富校园文化生活,培养学生良好的心态和认真谨慎的生活观,某学校高一年级举办象棋比赛.比赛分为初赛和决赛、初赛采用线上知识能力竞赛,共有500名学生参加,从中随机抽取了50名学生,记录他们的分数,将数据分成5组:,,,,,并整理得到如图频率分布直方图:
(1)根据直方图,求a的值:
(2)估计这次知识能力竞赛的平均数和中位数;
(3)决赛环节学校决定从知识能力竞赛中抽出成绩最好的两个同学甲和乙进行现场棋艺比拼,比赛采取三局两胜制.若甲每局比赛获胜的概率均为,且各轮比赛结果相互独立.求甲最终获胜的概率.
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专题07 概率(10大重点题型+思维导图+知识清单)(期末专项训练)
【人教A版】
题型归纳
【知识清单1 有限样本空间与随机事件】
1.有限样本空间
(1)随机试验
我们把对随机现象的实现和对它的观察称为随机试验,简称试验,常用字母E表示.我们感兴趣的是具有以下特点的随机试验:
①试验可以在相同条件下重复进行;
②试验的所有可能结果是明确可知的,并且不止一个;
③每次试验总是恰好出现这些可能结果中的一个,但事先不能确定出现哪一个结果.
(2)有限样本空间
我们把随机试验E的每个可能的基本结果称为样本点,全体样本点的集合称为试验E的样本空间.
一般地,我们用Ω表示样本空间,用ω表示样本点.如果一个随机试验有n个可能结果,
则称样本空间Ω={}为有限样本空间.
2.事件
(1)随机事件
一般地,随机试验中的每个随机事件都可以用这个试验的样本空间的子集来表示.为了叙述方便,我们将样本空间Ω的子集称为随机事件,简称事件,并把只包含一个样本点的事件称为基本事件.随机事件一般用大写字母A,B,C,···表示.在每次试验中,当且仅当A中某个样本点出现时,称为事件A发生.
(2)必然事件
A作为自身的子集,包含了所有的样本点,在每次试验中总有一个样本点发生,所以Ω总会发生,我们称Ω为必然事件.
(3)不可能事件
空集∅不包含任何样本点,在每次试验中都不会发生,我们称∅为不可能事件.
【知识清单2 事件的关系和运算】
1.事件的关系和运算
(1)两个事件的关系和运算
事件的关系或运算
含义
符号表示
图形表示
包含
A发生导致B发生
并事件
(和事件)
A与B至少一个发生
或
交事件
(积事件)
A与B同时发生
或
互斥
(互不相容)
A与B不能同时发生
互为对立
A与B有且仅有一个发生
,
(2)多个事件的和事件、积事件
类似地,我们可以定义多个事件的和事件以及积事件.对于多个事件A,B,C,…,A∪B∪C∪… (或A+B+C+…)发生当且仅当A,B,C,…中至少一个发生,A∩B∩C∩… (或ABC…)发生当且仅当A,B,C,…同时发生.
2.样本空间中样本点的求法
(1)列举法
列举法也称枚举法.对于一些情境比较简单,样本点个数不是很多的概率问题,计算时只需一一列举,即可得出随机事件所包含的样本点.注意列举时必须按一定顺序,做到不重不漏.
(2)列表法
对于样本点个数不是太多的情况,可以采用列表法.通常把对问题的思考分析归结为“有序实数对”,以便更直接地得到样本点个数.列表法的优点是准确、全面、不易遗漏,其中最常用的方法是坐标系法.
(3)树状图法
树状图法适用于按顺序排列的较复杂问题中样本点个数的求解,是一种常用的方法.
3.用集合观点看事件间的关系
符号
概率角度
集合角度
Ω
必然事件
全集
∅
不可能事件
空集
ω
试验的可能结果
Ω中的元素
A
事件
Ω的子集
A的对立事件
A的补集
事件A包含于事件B
集合A是集合B的子集
事件A等于事件B
集合A等于集合B
或
事件A与事件B的并(和)事件
集合A与B的并集
或
事件A与事件B的交(积)事件
集合A与B的交集
事件A与事件B互斥
集合A与B的交集为空集
,且
事件A与事件B对立
集合A与B互为补集
【知识清单3 古典概型】
1.古典概型
(1)事件的概率
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.
(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,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.
【知识清单4 概率的基本性质】
1.概率的基本性质
性质1
对任意的事件A,都有P(A)≥0.
性质2
必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即P(Ω)= 1,P(∅)=0.
性质3
如果事件A与事件B互斥,那么P(A∪B)=P(A)+P(B). 推广:如果事件A1,A2,…,Am.两两互斥,那么事件发生的概率等于这m个事件分别发生的概率之和,即P()=P(A1)+P(A2)+…+P(Am).
性质4
如果事件A与事件B互为对立事件,那么P(B)=1-P(A),P(A)=1-P(B).
性质5
如果,那么P(A)≤P(B).
性质6
设A,B是一个随机试验中的两个事件,我们有P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B).
2.复杂事件概率的求解策略
(1)对于一个较复杂的事件,一般将其分解成几个简单的事件,当这些事件彼此互斥时,原事件的概率就是这些简单事件的概率的和.
(2)当求解的问题中有“至多”“至少”“最少”等关键词语时,常常考虑其对立事件,通过求其对立事件的概率,然后转化为所求问题.
【知识清单5 事件的相互独立性】
1.事件的相互独立性
(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,简称为独立.
(2)性质
若事件A与B相互独立,则与B,A与,与也相互独立.
性质:若事件A与B相互独立,则
则与B,A与,与也相互独立
(3)应用
因为“A与B相互独立”是“P(AB)=P(A)P(B)”的充要条件,所以如果已知两个事件是相互独立的,则由它们各自发生的概率可以迅速得到它们同时发生的概率.在实际问题中,我们常常依据实际背景去判断事件之间是否存在相互影响,若认为事件之间没有影响,则认为它们相互独立.
(4)推广
两个事件的相互独立性可以推广到n(n>2,n∈N*)个事件的相互独立性,即若事件A1,A2,…,An相互独立,则这n个事件同时发生的概率P(A1A2…An)=P(A1)P(A2)…P(An).
2.互斥事件与相互独立事件的辨析
(1)互斥事件与相互独立事件都描述的是两个事件间的关系,但互斥事件强调不可能同时发生,相互独立事件则强调一个事件的发生与否对另一个事件发生的概率没有影响.用表格表示如下:
相互独立事件
互斥事件
判断方法
一个事件的发生与否对另一个事件发生的概率没有影响.
两个事件不可能同时发生,即AB=∅.
概率公式
若事件A与B相互独立,则P(AB)=P(A)P(B).
若事件A与B互斥,则P(A∪B)=P(A)+P(B),反之不成立.
(2)已知事件A,B发生的概率分别为P(A),P(B),我们有如下结论:
事件
表示
概率(A,B互斥)
概率(A,B相互独立)
A,B中至少有一个发生
P(A∪B)
P(A)+P(B)
或
P(A)+P(B)
A,B都发生
P(AB)
0
P(A)P(B)
A,B都不发生
[P(A)+P(B)]
A,B恰有一个发生
P(A)+P(B)
A,B中至多有一个发生
1
P(A)P(B)
3.求相互独立事件同时发生的概率的方法
(1)利用相互独立事件的概率乘法公式直接求解.
(2)正面计算较繁(如求用“至少”表述的事件的概率)或难以入手时,可从其对立事件入手计算.
【知识清单6 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.
【知识清单7 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1
事件的分类
1.(24-25高一下·安徽六安·期末)给出下列四个命题,其中正确命题的序号是( )
①“从二个白球一个红球中取二个球,其中必有一个球是白球”是必然事件;
②“当x为某一实数时,可使”是不可能事件;
③“明天上海要下雨”是必然事件;
④“从100个灯泡中取出5个,5个都是次品”是随机事件.
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
【答案】C
【解题思路】根据必然事件,不可能事件和随机事件的定义逐个分析判断即可.
【解答过程】对于①,从二个白球一个红球中取二个球,其中必有一个球是白球”是必然事件,所以①正确,
对于②,“当x为某一实数时,可使”是不可能事件,所以②正确,
对于③,“明天上海要下雨”是不确定的,是随机事件,所以③错误,
对于④,“从100个灯泡中取出5个,5个都是次品”是随机事件,所以④正确.
故选:C.
2.(24-25高一下·全国·期末)以下事件是随机事件的是( )
A.下雨屋顶湿 B.秋后柳叶黄
C.有水就有鱼 D.水结冰体积变大
【答案】C
【解题思路】利用随机事件的定义求解即可.
【解答过程】由题意得A,B,D的概率为1,所以是必然事件,
C的概率不为0,也不为1,所以它是随机事件,故C正确.
故选:C.
3.(24-25高一下·云南玉溪·期末)下面的事件:①实数的绝对值大于等于0;②车辆到达十字路口,遇到红灯;③当时,关于x的方程在实数集内有解,其中是必然事件的有( )
A.① B.② C.③ D.①②
【答案】A
【解题思路】根据必然事件,随机事件和不可能事件的定义得到答案.
【解答过程】①是必然事件;②是随机事件;
③时,,无解,故③是不可能事件.
故选:A.
4.(24-25高一·全国·课后作业)下列事件中,属于随机现象的序号是_________.
①明天是阴天; ②方程有两个不相等的实数根;
③明天吴淞口的最高水位是4.5米; ④三角形中,大角对大边.
【答案】①③
【解题思路】对于①③,根据生活经验判断即可;对于②④,利用数学知识即可判断.
【解答过程】对于①③,明天的事是未来才发生的事,具有不确定性,故①③属于随机现象;
对于②,由得,显然在实数域方程无解,故②属于不可能事件;
对于④,由正弦定理易知在三角形中,大角对大边.故④属于确定事件;
综上:属于随机现象的序号是①③.
故答案为:①③.
5.(24-25高一下·湖南衡阳·期末)班里有20个男生,18个女生,其中一名女生叫小雪,从中任意抽取人参加志愿活动.
(1)女生被抽到是必然事件,求的取值范围;
(2)女生小雪被抽到是随机事件,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)根据必然事件的概念和已知条件即可求出的取值范围.
(2)根据随机事件的概念和已知条件即可求出的取值范围.
【解答过程】(1)必然事件是指在一定的条件下重复进行试验时,在每次试验中必然会发生的事件.
已知班级里有20个男生,18个女生,总人数为人.
要使女生被抽到是必然事件,意味着抽取的人数要足够多,使得在抽取个人时,不可能只抽到男生.
因为男生有20人,所以当时,就不可能只抽到男生,必然会抽到女生.
所以可知的范围是.
(2)随机事件是指在一定条件下,可能出现也可能不出现,而在大量重复试验中具有某种规律性的事件.
要使女生小雪被抽到是随机事件,则抽取的人数要满足:
抽取的人数至少为1人,因为如果,则不存在抽取的情况;
抽取的人数最多为37人,因为如果,那么所有人都会被抽到,
此时小雪被抽到就是必然事件,而不是随机事件.
所以的取值范围是.
题型2
事件的关系和运算
6.(24-25高一下·广西百色·期末)抛掷一颗质地均匀的骰子,有如下随机事件:A=“点数不大于3”,B=“点数大于4”,C=“点数为奇数”,D=“点数为偶数”,下列结论正确的是( )
A.B,C为对立事件 B.A,C为互斥事件
C.C,D为对立事件 D.A,D为互斥事件
【答案】C
【解题思路】根据互斥事件、对立事件的定义逐一判断各个选项即可求解.
【解答过程】样本空间为,,,,,
对于A,,所以B,C不互斥,更不可能对立,故A错误;
对于B,由于,所以A,C不互斥,故B错误;
对于C,因为,,所以C,D为对立事件,故C正确;
对于D,,所以A,D不互斥,故D错误.
故选:C.
7.(24-25高一下·广西柳州·期末)某网球社团有3名男生和5名女生,从中任选2名同学参加网球比赛,下列各对事件中互斥而不对立的是( )
A.至少有1名男生与全是男生 B.至少有1名男生与全是女生
C.恰有1名男生与恰有2名男生 D.至少有1名男生与至少有1名女生
【答案】C
【解题思路】写出各个事件包含的情况,根据互斥事件以及对立事件的概念,即可得出答案.
【解答过程】对于A,事件至少有1名男生包括恰有1名男生和全是男生两种情况,A错误;
对于B,事件至少有1名男生包括恰有1名男生和全是男生两种情况,与事件全是女生是互斥对立事件,B错误;
对于C,事件恰有1名男生指有1名男生和1名女生,与事件恰有2名男生是互斥事件,但不是对立事件,C正确;
对于D,事件至少有1名男生包括恰有1名男生和全是男生两种情况,
事件至少有1名女生包括恰有1名女生和全是女生两种情况,两个事件有交事件恰有1名男生和1名女生,D错误.
故选:C.
8.(24-25高一下·贵州贵阳·期末)一个盒子中装有6支圆珠笔,其中3支一等品,2支二等品和1支三等品,若从中任取2支.记事件A=“恰有1支一等品”,事件B=“2支都是二等品”,事件C=“没有三等品”,下列说法正确的是( )
A.事件A与事件B互斥 B.事件B与事件C互斥
C.事件A与事件C对立 D.事件B 与事件C对立
【答案】A
【解题思路】利用互斥事件与对立事件的概念逐项判断即可.
【解答过程】对于A,事件A与事件B不会同时发生,所以事件A与事件B互斥,故A正确;
对于B,若取到的两支笔都是二等品,则事件B与事件C同时发生,
所以事件B与事件C不是互斥事件,故B错误;
对于C,若取到的两支笔是一支二等品,一支三等品,则事件A与事件C都没有发生,
所以事件A与事件C不是对立事件,故C错误;
对于D,若取到的两支笔是一支一等品,一支三等品,则事件B与事件C都没有发生,
所以事件B与事件C不是对立事件,故D错误;
故选:A.
9.(24-25高一下·天津河西·期末)某人打靶时连续射击两次,事件“至多一次中靶”的对立事件为________.
【答案】“两次都中靶”
【解题思路】根据对立事件的定义分析求解.
【解答过程】因为连续射击两次可能有两次都没中靶,恰有一次中靶,两次都中靶,
所以事件“至多一次中靶”的对立事件为“两次都中靶”.
故答案为:“两次都中靶”.
10.(24-25高一下·天津河北·期末)一个袋子中有大小和质地相同的4个球,其中有2个红球(标号为1和2),2个绿球(标号为3和4),从袋中不放回地依次随机摸出2个球.设事件R=“两次都摸到红球”,G=“两次都摸到绿球”,M=“两个球颜色相同”,N=“两个球颜色不同”.
(1)用集合的形式分别写出试验的样本空间以及上述各事件;
(2)写出事件R与G,M与N之间的关系;
(3)写出事件R与事件G的并事件与事件M的关系.
【答案】(1)答案见解析;
(2)事件互斥;事件互为对立事件;
(3)事件是事件与事件的并事件.
【解题思路】(1)利用列举法列出试验的样本空间,再分别列出各事件的基本事件作答.
(2)利用互斥事件与对立事件的定义逐个判断作答.
(3)根据事件分析事件的并事件及关系作答.
【解答过程】(1)用数组表示可能的结果,是第一次摸到的球的标号,是第二次摸到的球的标号,
所以试验的样本空间,
事件,事件,事件,
事件.
(2)由(1)知,,而,所以事件互斥,不对立;
,所以事件互为对立事件.
(3)由(1)知,,所以事件是事件与事件的并事件.
题型3
计算古典概型问题的概率
11.(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.
12.(24-25高一下·云南保山·期末)一个盒子中装有6个除颜色外都相同的小球,其中3个白球,2个红球,1个黑球.若从中任取2个球,那么至少取到1个红球的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】用,,表示3个白球,用,表示2个红球,用c表示黑球,列举法求解古典概型的概率.
【解答过程】用,,表示3个白球,用,表示2个红球,用c表示黑球,
则该试验的样本空间可表示为
,共有15个样本点.
其中至少取到1个红球包含9个样本点,分别为
,
故所求概率为,
故选:D.
13.(24-25高一下·江苏淮安·期末)不透明口袋中装有大小相同的五个球,分别标有1、2、3、4、5五个号码,依次不放回从中取得两个球,如果第二次取得号码比第一次大,则记录第二个球号码;如果第二次取得号码比第一次小,则记录袋中剩余球最大的号码,则记录号码为4的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】设相应事件,利用列举法可得,结合古典概型运算求解即可.
【解答过程】因为样本空间,
,
可得,
设“记录号码为4”为事件A,
由题意可知:,可得,
所以.
故选:B.
14.(24-25高一下·河南安阳·期末)从装有3个红球和2个黑球的盒子中不放回地一次随机抽取2个球(球除颜色外,其余完全相同),则至少抽到1个黑球的概率为__________.
【答案】
【解题思路】利用列举法可得总样本空间为10个,符合的有7个,利用古典概率即可求解.
【解答过程】设3个红球分别为,2个黑球分别为,
则试验的样本空间为,共10个样本点,
选出的2个球中至少有1个黑球包含的样本点为,共7个,
则所求概率为.
故答案为:.
15.(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.
题型4
概率的基本性质
16.(24-25高一下·甘肃临夏·期末)已知为随机事件,与互斥,与互为对立,且 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】利用与互为对立求出,再由互斥事件的概率加法公式即可求得答案.
【解答过程】由与互为对立,则,
又与互斥,则.
故选:B.
17.(24-25高一下·内蒙古呼伦贝尔·期末)已知事件互斥,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据互斥事件以及对立事件得概率公式计算即可.
【解答过程】由题可知:事件互斥,则,又,
所以,则.
故选:D.
18.(24-25高一下·重庆·期末)已知事件,互斥,且事件发生的概率,且事件发生的概率,则事件,都不发生的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】事件A、B互斥,事件都不发生的对立事件是事件与至少有一个发生,由此即可求出答案.
【解答过程】事件A、B互斥,且事件A发生的概率,事件B发生的,
事件都不发生的对立事件是事件A、B至少有一个发生,
所以事件,都不发生的概率为:.
故选:B.
19.(24-25高一下·湖南衡阳·期末)设是一个随机试验中的两个事件,且,,,则__________.
【答案】
【解题思路】由题意结合概率运算性质可得答案.
【解答过程】由概率的性质知,因此,
.
故答案为:.
20.(24-25高一下·江苏镇江·期末)甲、乙两人组成小队参加数学趣味谜题竞猜活动,每轮活动由甲、乙各猜一个谜题,已知甲每轮猜对的概率为,乙每轮猜对的概率为.在每轮活动中,甲和乙猜对与否互不影响,各轮结果也相互不影响,该小队共参加了两轮活动.
(1)求小队猜对3个谜题的概率;
(2)求甲猜对谜题数量大于乙猜对谜题数量的概率.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】分类讨论,根据互斥事件以及对立事件的概率公式,即可求解(1)(2).
【解答过程】(1)小队猜对3个谜题共有2种情况,①甲队猜对2个,乙队猜对1个;②甲队猜对1个,乙队猜对2个,
所以小队猜对3个谜题的概率为.
(2)甲猜对谜题数量大于乙猜对谜题数量的情况有:
①甲猜对1个,乙猜对0个;②甲猜对2个,乙猜对1个;③甲猜对2个,乙猜对0个;
所以甲猜对谜题数量大于乙猜对谜题数量的概率为.
题型5
相互独立事件与互斥事件
21.(24-25高一下·河北沧州·期末)投掷一枚均匀的骰子,事件A:点数大于2;事件B:点数小于4;事件C:点数为偶数.则下列关于事件描述正确的是( )
A.A与B 是互斥事件 B.A 与B 是对立事件
C.A与C是独立事件 D.B与C 是独立事件
【答案】C
【解题思路】根据互斥事件,对立事件,独立事件概率公式和定义,即可判断选项.
【解答过程】和有公共事件:点数为3,所以不是互斥事件,也不是对立事件,故AB错误;
事件表示点数为4或6,,,,所以,所以与是独立事件,故C正确;
事件表示点数为2,则,,,所以,所以与不是独立事件,故D错误
故选:C.
22.(24-25高一下·河北衡水·期末)下列说法正确的是( )
A.若A,B为两个事件,则“A与B互斥”是“A与B相互对立”的充分不必要条件
B.若A,B为两个事件,且,则A与B互斥
C.若,,则事件A,B相互独立与事件A,B互斥可以同时成立
D.若事件A,B满足,则A与B相互对立
【答案】B
【解题思路】根据互斥事件、对立事件和独立事件的定义和性质逐个分析判断即可.
【解答过程】对于A,当事件A与B互斥时,A与B不一定相互对立,但A与B相互对立时,A与B一定互斥,故“A与B互斥”是“A与B相互对立”的必要不充分条件,故A错误;
对于B,若A,B为两个事件,因为,所以,故B正确;
对于C,因为,,若事件A,B相互独立,则,故事件A,B不互斥,若事件A,B互斥,则,,故事件A,B不独立,故C错误;
对于D,抛掷一枚均匀的骰子,所得的点数为偶数的概率是,抛掷一枚硬币,正面向上的概率是,满足,但是A与B不对立,故D错误.
故选:B.
23.(24-25高一下·云南·期末)已知甲盒中有3个大小和质地相同的小球,标号为,乙盒中有3个大小和质地相同的小球,标号为,现从甲、乙两盒中分别随机摸出1个小球,记事件“摸到的两个小球标号相同”,事件“摸到的两个小球标号之和为奇数”,则( )
A.事件A和相等 B.事件A和互相对立
C.事件A和相互独立 D.事件A和互斥
【答案】D
【解题思路】列举出样本空间、事件和事件,即可判断A;对于BD:根据互斥事件、对立事件的概念分析判断;对于C:根据事件概率乘法公式分析判断.
【解答过程】用每次取球的结果,分别表示甲、乙两盒中分别随机摸出1个小球的标号,
由题意可知:样本空间;
事件;事件,;
对于选项A:因为,所以事件A和不相等,故A错误;
对于选项BD:因为事件,
所以事件A和互斥,事件A和不互相对立,故B错误,D正确;
对于选项C:因为,
则,
显然,所以事件A和不相互独立,故C错误;
故选:D.
24.(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】
【解题思路】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.
【解答过程】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:.
25.(24-25高一下·福建福州·期末)甲、乙两人参加某高校的入学面试,入学面试有3道难度相当的题目,甲答对每道题目的概率都是,乙答对每道题目的概率都是,对抽到的不同题目能否答对是独立的,且甲、乙两人答题互不影响;
(1)求甲、乙两人共答对5道题目的概率.
(2)若每位面试者共有三次机会,一旦某次答对抽到的题目,则面试通过,否则就一直抽题到第3次为止,求甲、乙两人只有一人通过面试的概率.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)利用相互独立事件概率乘法公式,再结合互斥事件加法公式即可求解;
(2)先求甲乙两人分别没通过面试的概率,再利用对立事件,即可得到甲乙两人分别通过面试的概率,然后利用两人中仅有一人通过,结合两相互独立事件概率乘法公式即可求解.
【解答过程】(1)设“甲答对3道题目”, “甲答对2道题目”
“乙答对3道题目”, “乙答对2道题目”,根据独立事件的性质,可得,
, ,
, ,
设为 “甲、乙两人共答对5道题目”,
则,因为与互斥,与,与分别相互独立, ,
所以甲、乙两人共答对5道题目的概率.
(2)C=“甲通过面试”,D=“乙通过面试”,与相互独立,
,
E=“甲、乙两人只有一人通过面试”,则,因为与互斥,
与,与分别相互独立,
所以甲、乙两人只有一人通过面试的概率.
题型6
独立事件的乘法公式
26.(24-25高一下·山东枣庄·期末)甲、乙两人组成“星队”参加猜成语活动,每轮活动由甲、乙各猜一个成语,甲每轮猜对的概率为,乙每轮猜对的概率为.在每轮活动中,甲和乙猜对与否互不影响,各轮结果也互不影响.则“星队”在两轮活动中猜对3个成语的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】由在一轮活动中,两人全答对,在另一轮活动中,只有一个人答对的情况下利用独立事件的乘法公式可得.
【解答过程】由题意可得在一轮活动中,两人全答对,在另一轮活动中,只有一个人答对,
所以其概率为.
故选:A.
27.(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
【解题思路】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.
【解答过程】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.
28.(24-25高一下·河南许昌·期末)甲、乙、丙三人做投篮游戏,约定投篮顺序为甲、乙、丙,并制定规则如下:每次投篮,若投中,则该人继续投篮;若未投中,则换下一个人投篮.已知甲、乙每次投篮投中的概率均为,丙每次投篮投中的概率为,且甲、乙、丙每次投篮的结果都相互独立,则第4次是丙投篮的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据甲投次或乙投次或丙投次进行分类讨论,结合相互独立事件概率计算公式求得正确答案.
【解答过程】第4次是丙投篮,可能有:
①甲投次,乙投次,则第次是丙投篮,
概率为.
②甲投次,乙投次,则第次是丙投篮,
概率为.
③甲投次,乙投次,丙连投次,
概率为.
综上所述,第4次是丙投篮的概率为.
故选:C.
29.(24-25高一下·湖南邵阳·期末)由甲、乙、丙、丁组成“星队”参加猜成语活动,每轮活动由其中一人猜一个成语,已知甲猜对乙未猜对的概率为,乙猜对丙未猜对的概率为,丙猜对丁未猜对的概率为,甲、丁都猜对的概率为,在每轮活动中,四人猜对与否互不影响,各轮结果也互不影响,则乙、丙都猜对的概率是_________.
【答案】
【解题思路】依据独立事件性质得到四个人猜对的概率,再得到乙、丙都猜对的概率.
【解答过程】设甲、乙、丙、丁猜对的概率依次为,
依据独立事件的性质,可得,解得,
所以,乙、丙都猜对的概率为,
故答案为:.
30.(24-25高一下·贵州毕节·期末)某校为选拔足球特长生,特设置第一轮足球理论与第二轮足球技能两轮选拔考试.每位学生均需要参加两轮选拔且两轮选拔均通过,则获得特长生资格.在第一轮选拔中,甲、乙两名学生通过的概率分别是,;在第二轮选拔中,甲、乙两名学生通过的概率分别是,,甲、乙两名学生在每轮选拔中是否通过互不影响.
(1)甲、乙两名学生谁获得特长生资格的概率最大?请说明理由;
(2)求甲、乙两名学生中至少有一人获得特长生资格的概率.
【答案】(1)乙获得特长生资格的概率更大,理由见解析
(2)
【解题思路】(1)根据独立事件乘法公式分别假设甲、乙获得特长生资格的概率,再比较即可;
(2)利用对立事件求概率,甲、乙两名学生中至少有一人获得特长生资格的对立为两个都获得,再根据独立事件乘法公式计算即可.
【解答过程】(1)设事件分别表示甲、乙两名学生在第轮选拔中通过,
事件“甲获得特长生资格”,事件“乙获得特长生资格”,
由题意得,,,,
∴,
,
∵,
∴乙获得特长生资格的概率更大.
(2)设事件“甲、乙两名学生至少有一人获得特长生资格”,
由(1)知,,
∴甲、乙两名学生都没获得特长生资格的概率为:
,
∴.
题型7
频率与概率
31.(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
【解题思路】根据已知条件,结合频率,概率的定义,即可逐一判断.
【解答过程】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.
32.(24-25高一下·天津河西·期末)一个不透明的袋中装有除颜色外均相同的8个红球,4个白球,若干个黑球,每次摇匀后随机摸出一个球,记下颜色后再放回袋中,经过大量重复实验后,发现摸到黑球的频率稳定在0.4,则袋中约有黑球( )
A.6个 B.7个 C.8个 D.9个
【答案】C
【解题思路】利用频率估计概率,可知随机摸出一个球摸到黑球的概率约为0.4,进而分析求解.
【解答过程】设袋中黑球有个,
利用频率估计概率,可知随机摸出一个球摸到黑球的概率约为0.4,
由题意可得:,解得,
所以袋中约有黑球8个.
故选:C.
33.(24-25高一下·贵州黔南·期末)某校在校园科技节期间举办了“智能机器人挑战赛”,为了解高一年级500名学生观看比赛的情况,该校学生会用随机抽样的方式抽取了一个容量为100的样本进行调查,并将数据整理后,列表如下:
观看比赛场数
0
1
2
3
4
5
6
7
观看人数所占百分比
7%
18%
15%
m%
10%
14%
15%
5%
从表中可以得出正确的结论为( )
A.估计观看比赛场数的极差为6
B.估计观看比赛场数的众数为2
C.估计观看比赛不低于4场的学生约为200人
D.估计观看比赛不超过2场的学生概率为
【答案】D
【解题思路】A选项,利用极差的定义得到答案;B选项,先求出,比较频率得到众数为1;C选项,求出观看比赛不低于4场的学生所占百分比,进而求出学生约为220人;D选项,计算出观看比赛不超过2场的学生频率,进而判断D选项.
【解答过程】A选项,由表可知,估计观看比赛场数的极差为,A错误;
B选项,由频率分布表的性质,得.
由表知,出现频率最高的场数为1,所以众数为1,B错误;
C选项,因为观看比赛不低于4场的学生所占百分比为,
所以估计观看比赛不低于4场的学生约为(人),C错误;
D选项,估计观看比赛不超过2场的学生概率为,D正确.
故选:D.
34.(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
【解题思路】设袋中红球有个,根据概率的概念列式求解即可.
【解答过程】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.
35.(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)
【解题思路】(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.
【解答过程】(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.
题型8
随机模拟问题
36.(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.
37.(24-25高一下·广东潮州·期末)已知某种设备在一年内需要维修的概率为0.2.用计算器产生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台设备年内需要维修的情况,现产生20组随机数如下:
412 451 312 533 224 344 151 254 424 142
435 414 335 132 123 233 314 232 353 442
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.0.55 D.0.6
【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:
533 224 344 254 424 435 335 233 232 353 442共11组,
因此,所求概率为.
故选:C.
38.(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.
39.(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】
【解题思路】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.
【解答过程】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:.
40.(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个随机数为一组,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
【解题思路】(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.
【解答过程】(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.
题型9
概率综合
41.(24-25高一下·湖南郴州·期末)同时抛掷一白一红两枚质地均匀的骰子,用表示白色骰子的点数,表示红色骰子的点数,设事件“”,事件“为偶数”,事件“”,则下列结论正确的是( )
A.与对立 B. C.与相互独立 D.与相互独立
【答案】B
【解题思路】根据对立事件的定义,可判定A错误;根据古典摡型的概率计算公式,可判定B正确;利用古典摡型的概率计算公式,结合,可判定C错误;结合,可判定D错误.
【解答过程】对于A中,当时,,,事件与同时发生,
所以事件与不对立,所以A错误;
对于B中,因为,当时,要使得为偶数,有6种情况;
当时,要使得为偶数,则,有3种情况;
当时,要使得为偶数,有6种情况,
又由抛掷两枚骰子,共有种情形,所以,所以B正确;
对于C中,事件有:,共有5种情形,概率为,
事件“”,有
,共有18种情形,
所以概率为,且,
则,所以与不相互独立,所以C错误;
对于D中,事件“为偶数”,事件“为奇数”,
有共9种情形,
所以概率为,
又由,,可得,
所以与不相互独立,所以D错误.
故选:B.
42.(24-25高一下·吉林长春·期末)有4张相同的卡片,分别标有数字1,2,3,4,从中有放回地随机取两次,每次取1张卡片,表示事件“第一次取出的卡片上的数字为偶数”,表示事件“两次取出的卡片上的数字之和为5”,则( )
A. B.与为互斥事件
C.与为相互独立事件 D.与为对立事件
【答案】C
【解题思路】对于A,由古典概型概率计算公式求解即可;对于BD,由互斥、对立的概念判断BD;对于C,由独立事件的定义判断即可.
【解答过程】样本空间,
,,
对于A,,故A错误;
对于BD,,故BD错误;
对于C,,故C正确.
故选:C.
43.(24-25高一下·广东深圳·期末)已知A,B为样本空间中的两个随机事件,其中,,则( )
A.事件与互斥 B.
C.事件与相互独立 D.
【答案】C
【解题思路】根据互斥事件、相互独立事件的概念以及相关性质,结合古典概型概率公式逐项分析即可.
【解答过程】A选项:由,
则有,所以,
即,故A不正确;
B选项:因为,所以,
又,
所以,所以,
故B选项不正确;
C选项:由,,
,
所以,
所以事件与相互独立故C正确;
D选项:因为,
,
所以,,
由事件与相互独立,
所以,
故D选项不正确,
故选:C.
44.(24-25高一下·湖南衡阳·期末)甲、乙两人进行象棋比赛,已知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.有两种比赛方案供选择,方案一:三局两胜制(先胜2局者获胜,比赛结束);方案二:五局三胜制(先胜3局者获胜,比赛结束).
(1)用抛掷骰子的方式决定比赛方案,抛掷两枚质地均匀的骰子,观察两枚骰子向上的点数,若两枚骰子向上的点数之差的绝对值不大于1,则选择方案一,否则选择方案二.试判断哪种方案被选择的可能性更大,并说明理由;
(2)若选择方案一,求甲获胜的概率.
【答案】(1)方案二被选择的可能性更大,理由见解析
(2)
【解题思路】(1)列举出向上的点数所有情况和点数之差的绝对值不大于1的情况,求出概率,得到结论;
(2)分三类情况,利用独立事件的概率乘法公式分别计算概率,再利用互斥事件的概率加法公式计算即得.
【解答过程】(1)抛掷两枚质地均匀的骰子,设向上的点数为,则共有36种情况,如下:
,
,
其中两枚骰子向上的点数之差的绝对值不大于1的情况有:
,共16种情况,
故选择方案一的概率为,则选择方案二的概率为,故方案二被选择的可能性更大.
(2)若选择方案一,甲获胜包括三类情况:①甲在前两局获胜,其概率为:;
②甲在第一局,第三局获胜,其概率为:;③甲在第二局,第三局获胜,其概率为:,
因三类情况两两互斥,故选择方案一,甲获胜的概率为:.
45.(24-25高一下·内蒙古呼伦贝尔·期末)DeepSeek是由中国杭州的DeepSeek公司开发的人工智能模型,在金融、医疗健康、智能制造、教育等多个领域都有广泛的应用场景.为提高DeepSeek的应用能力,某公司组织两部门的员工参加培训.
(1)已知该公司部门分别有3名领导,此次培训需要从这6名部门领导中随机选取2人负责,假设每人被抽到的可能性都相同,试写出其样本空间,并求出事件“选取的2人全部来自部门领导”的概率;
(2)此次培训分三轮进行,每位员工第一轮至第三轮培训达到“优秀”的概率分别为,每轮培训结果相互独立,至少两轮培训达到“优秀”的员工才能合格,求每位员工经过培训合格的概率;
(3)从(1)中的6名领导中,随机选两名领导分别负责第一天和第二天的工作,求第一天选到部门领导且第二天选到部门领导的概率.(无需过程,直接作答)
【答案】(1)样本空间见解析,
(2)
(3)
【解题思路】(1)利用组合计数方法求出基本事件数,再利用古典概率列式求解.
(2)记“每位员工经过培训合格”,“每位员工第轮培训达到优秀”(),由此可得关系,结合概率公式即可求解.
(3)利用(1)中结果求得基本事件的个数,记事件:第一天选到部门领导且第二天选到部门领导,直接求出事件包含的基本事件的个数,利用古典概率公式,即可求解.
【解答过程】(1)记部门的3名领导为,部门的3名领导为,
从6名部门领导中随机选取2人负责,样本空间为:
,共15种,
选取2人全部来自部门领导的事件,不同结果有:,共3种,
所以全部来自A部门领导的概率为.
(2)记“每位员工经过培训合格”,“每位员工第轮培训达到优秀”(),
则,,
依题意,
,
所以每位员工经过培训合格的概率为.
(3)由(1)知,随机选两名领导分别负责第一天和第二天的工作,共有种,
记事件:第一天选到部门领导且第二天选到部门领导,
则事件包含:,共种,
所以.
题型10
概率与统计的交汇问题
46.(24-25高一下·福建福州·期末)某校高一、高二、高三的学生志愿者人数分别为.按学生所在年级进行分层,用分层随机抽样的方法从中抽取5名学生去敬老院献爱心.从这5人中随机抽取2人作为负责人,则2名负责人至少有一名来自高二年级的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】先根据分层抽样的定义求出各年级所抽取的人数,然后利用列举法求概率即可.
【解答过程】由题意可知从高一学生中抽取人,记为,
从高二学生中抽取人,记为,
从高三学生中抽取人,记为,
则从这5人中抽取2人有:,10种情况,
其中至少有一名来自高二年级有,7种情况,
所以所求概率为.
故选:D.
47.(24-25高一下·黑龙江绥化·期末)从某校高一年级学生60名女生中,经调查偏理科的40人,偏文科的20人,利用分层抽样抽取6人,随机抽取3人,至少有2人偏理科的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据分层抽样得到抽取6人中偏理科和偏文科的人数,利用列举法求古典概型的概率.
【解答过程】60名女生中,偏理科与偏文科的人数比为,
所以分层抽样抽取6人,偏理科的人数为,设为,
偏文科的人数为,设为,
故随机抽取3人,一共有以下情况,
,
,
,共20种情况,
其中至少有2人偏理科的情况为
,
,
共16种情况,所以随机抽取3人,至少有2人偏理科的概率是.
故选:D.
48.(24-25高一下·河南鹤壁·期末)为探究某药物对小白鼠的生长抑制作用,将生长情况相同的80只小白鼠随机均分为两组:对照组(不添加药物)和实验组(添加药物),饲养相同时间后,分别测量这两组小白鼠的体重增加量(单位:g),这些小白鼠的体重增加量都在内,按照,,,,,分组,得到如下频率分布直方图.
(1)估计对照组小白鼠体重增加量的平均数(每组以该组所在区间的中点值为代表)及中位数;
(2)求a的值及实验组中体重增加量不大于20g的小白鼠的只数;
(3)现从实验组和对照组中各随机抓取1只小白鼠,用事件A表示“所取2只小白鼠体重增加量均超过20g”,事件B表示“2只小白鼠仅有1只体重增加量不超过25g”,求,,并判断A,B是否相互独立.
【答案】(1)平均数为19,中位数为20
(2)24
(3),,A,B不相互独立.
【解题思路】(1)应用频率分布直方图平均数及中位数公式计算求解;
(2)先应用频率和为1得出参数a,再结合频率计算求解只数;
(3)应用独立事件概率乘积公式判断即可.
【解答过程】(1)估计对照组小白鼠体重增加量的平均数为
.
因为,
所以估计对照组小白鼠体重增加量的中位数为20.
(2)由,
得,
估计实验组中体重增加量不大于20g的小白鼠只数为.
(3)由题意知,从对照组中随机抓取1只小白鼠,体重增加量超过20g的概率为0.5,超过25g的概率为0.3,从实验组中随机抓取1只小白鼠,体重增加量超过20g的概率为0.4,超过25g的概率为0.15,
所以,
,
,
,
因为,所以A,B不相互独立.
49.(24-25高一下·安徽宣城·期末)为普及消防安全知识,某校开展了“消防知识竞赛”活动,共有1000名学生参加此次竞赛活动,现从参加该竞赛学生中随机抽取了100名,统计他们的成绩,其中成绩不低于80分的学生被评为“消防达人”,将数据整理后绘制成如图所示的频率分布直方图.
(1)估计参加这次竞赛的学生成绩的平均数和中位数(结果保留小数点后一位);
(2)若在抽取的100名学生中,利用分层随机抽样的方法从成绩不低于70分的学生中随机抽取6人,再从6人中选择2人作为学生代表,求被选中的2人均为消防达人的概率;
(3)已知组的方差为9,组的方差为6,试估计参加此次竞赛的学生不低于80分的成绩方差(每个分组区间内平均数取区间中点,结果保留小数点后一位).
【答案】(1)平均数为,中位数为
(2)
(3)
【解题思路】(1)根据频率分布直方图估算平均数、中位数公式计算得解;
(2)先按照分层抽样求出各层人数,再利用列举法结合古典概型即可得解;
(3)利用分层抽样的方差公式计算可求方差.
【解答过程】(1)平均数为,
由频率分布直方图可知,成绩在内的频率为,
在内的频率为,所以中位数在内,
,所以估计参加这次竞赛的学生成绩的中位数为.
(2)因为,,,
所以从成绩在内的学生中分别抽取了人,2人,1人,
其中有3人为消防达人,设为,有3人不是消防达人,设为,
则从6人中选择2人作为学生代表,
有,
,共15种,其中2人均为消防达人为,共3种,
所以被选中的2人均为消防达人的概率为.
(3)内的频率为,内的频率为,
内的平均数为85,内的平均数为95,
所以内的平均数为,
所以此次竞赛的学生不低于80分的成绩方差为
.
50.(24-25高一下·吉林长春·期末)象棋是中华民族优秀的传统文化遗产,为弘扬棋类运动精神,传承中华优秀传统文化,丰富校园文化生活,培养学生良好的心态和认真谨慎的生活观,某学校高一年级举办象棋比赛.比赛分为初赛和决赛、初赛采用线上知识能力竞赛,共有500名学生参加,从中随机抽取了50名学生,记录他们的分数,将数据分成5组:,,,,,并整理得到如图频率分布直方图:
(1)根据直方图,求a的值:
(2)估计这次知识能力竞赛的平均数和中位数;
(3)决赛环节学校决定从知识能力竞赛中抽出成绩最好的两个同学甲和乙进行现场棋艺比拼,比赛采取三局两胜制.若甲每局比赛获胜的概率均为,且各轮比赛结果相互独立.求甲最终获胜的概率.
【答案】(1)
(2)平均数78分,中位数80分
(3)
【解题思路】(1)根据频率分布直方图各组频率之和等于1求出;
(2)由频率分布直方图估算平均数、中位数计算得解;
(3)由题,甲最终获胜,比分可能是,,分别求出概率,再根据互斥事件的概率公式求解.
【解答过程】(1)由频率分布直方图,的频率为的频率为的频率为0.42,的频率为0.08,
所以的频率为,
所以;
(2)根据平均数的计算公式,估计这次知识能力测评的平均数:
分,
因为前三组,,的频率之和为,
所以估计这次知识能力测评的中位数为80分;
(3)因为甲最终获胜,比分可能是,,
设甲获胜为事件A,获胜为事件,
若甲获胜,则概率为,
若甲获胜,则概率为,
又A,B两个事件互斥,则甲最终获胜的概率为.
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