概率与统计中的递推关系课件-2026届高考数学二轮复习

2026-05-24
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摘要:

该高中数学高考复习课件聚焦“概率与统计中的递推关系”专题,依据高考评价体系梳理了计数原理(错位排列、台阶问题)和概率统计(投篮、卡片操作、爬楼梯概率)两大核心考点,通过2023年新课标Ⅰ卷真题分析,明确递推公式推导、通项求解等高频题型占比,构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题溯源+递推模型构建+素养落地”,如考例2通过全概率公式建立概率递推关系,构造等比数列求通项,培养学生数学思维(推理能力)和数学语言(模型观念)。设置跟踪演练与专题强化练,指导学生掌握“递推关系转化”技巧,教师可据此精准训练学生解决复杂概率统计问题的能力,助力高考冲刺。

内容正文:

2026年高考数学二轮复习专题课件★★ 概率与统计中的递推关系 考点一 递推数列在计数原理中的应用  有A1,A2,…,A6共六个人,他们的座位分别为B1,B2,…,B6,现要求每一个人坐一个座位,且都不坐自己座位,则不同的方法种数为 A.9 B.16 C.44 D.265 例1 √ 记n(n≥2)个人坐座位且自己不坐自己的座位的方法数构成一个数列{an}(n≥2),易得a2=1,a3=2, 首先,让A1选位,A1不选B1,则共有(n-1)种方法,不妨设A1选了Bk(k≠1),然后再让Ak 选位, ①当Ak选B1时,则余下的(n-2)个人和(n-2)个座位,共有an-2种坐法; ②当Ak不选B1时,则余下的(n-1)个人都有一个不能选的座位,则共有an-1种坐法, 所以an=(n-1)(an-2+an-1), 所以a4=3(a2+a3)=9,a5=4(a3+a4)=44,a6=5(a4+a5)=265. 解析 在计数原理中,当计数的基数较大时,用枚举法会显得非常困难.如果问题带有明显的递推特征,把此类计数问题的基数从有限个且数目很少推广到n个,运用数列知识建立递推关系,经过推广就可以解决这类计数问题. 规律方法 跟踪演练1 有9级台阶,每次只能向上走1级、2级或3级台阶(不能往回走),则走完9级台阶的方法种数为 A.24 B.44 C.81 D.149 √ 记走完n级台阶的方法种数构成数列{an},易得a1=1,a2=2,a3=4. 走完这n级台阶可考虑最后一步走的是1级、2级或3级这三种情况, 则an=an-1+an-2+an-3(n≥4). 所以a4=a3+a2+a1=7, a5=a4+a3+a2=13, a6=a5+a4+a3=24, a7=a6+a5+a4=44, a8=a7+a6+a5=81, a9=a8+a7+a6=149. 解析 返回 考点二 递推数列在概率、统计中的应用  (2023·新课标Ⅰ卷)甲、乙两人投篮,每次由其中一人投篮,规则如下:若命中则此人继续投篮,若未命中则换为对方投篮.无论之前投篮情况如何,甲每次投篮的命中率均为0.6,乙每次投篮的命中率均为0.8.由抽签确定第1次投篮的人选,第1次投篮的人是甲、乙的概率各为0.5. (1)求第2次投篮的人是乙的概率; 例2 考向1 an=p·+q型 记“第i次投篮的人是甲”为事件Ai,“第i次投篮的人是乙”为事件Bi, 所以P(B2)=P(A1B2)+P(B1B2) =P(A1)P(B2|A1)+P(B1)P(B2|B1) =0.5×(1-0.6)+0.5×0.8=0.6. 解 (2)求第i次投篮的人是甲的概率; 设P(Ai)=pi,依题可知,P(Bi)=1-pi, 则P(Ai+1)=P(AiAi+1)+P(BiAi+1) =P(Ai)P(Ai+1|Ai)+P(Bi)P(Ai+1|Bi), 即pi+1=0.6pi+(1-0.8)×(1-pi)=0.4pi+0.2, 构造等比数列{pi+λ}, 设pi+1+λ=(pi+λ),解得λ=-, 则pi+1-=, 解 又p1=,p1-=, 所以是首项为,公比为的等比数列, 即pi-=×,pi=×+. 解 (3)已知随机变量Xi服从两点分布,且P(Xi=1)=1-P(Xi=0)=qi,i=1,2,…,n,则E(Xi)=qi.记前n次(即从第1次到第n次投篮)中甲投篮的次数为Y,求E(Y). 因为pi=×+,i=1,2,…,n, 所以当n∈N*时,E(Y)=p1+p2+…+pn=×+=+, 故E(Y)=+. 解  一个书包中有标号为“1,1,2,2,3,3,…,n,n”的2n张卡片.一个人每次从中拿出一张卡片,并且不放回,如果他拿出一张与已拿出的卡片中有相同标号的卡片,则他将两张卡片都扔掉;如果他手中有3张单张卡片或者书包中卡片全部被拿走,则操作结束.记书包中卡片全部被 拿走的概率为Pn,则P3=  ,P7=  .  例3 考向2 an+1=an·f(n)型 2n张卡片选取3张卡片的选法共有种, 事件“手中这3张卡片中含有2张相同卡片”的选法共有n(2n-2)种,由古典概型的计算公式可得其概率为=, 拿掉这对卡片后,还剩(n-1)对卡片,此时书包为空的概率为Pn-1, 因而Pn=Pn-1,且P2=1, 则P3=P2=, P7=××××=. 解析  (2025·江西八校联考)为了增强学生体质,学校举办趣味爬楼梯比赛.从地面开始,小明爬楼梯有两种方式,一步上一级台阶或两级台阶,其中一步上一级台阶的概率为,上两级台阶的概率为,爬楼梯过程中,小明爬到第n个台阶的概率为pn(n∈N*). (1)求p2,p3的值; 例4 考向3 an+1=p·an+q·an-1型 由题可知p2=×+=, p3=××+××=. 解 (2)设随机变量X表示小明爬3步上的台阶总数,求X的分布列及均值; 随机变量X所有可能取值为3,4,5,6, P(X=3)==,P(X=4)=××=, P(X=5)=××=,P(X=6)==. X的分布列为 解 E(X)=3×+4×+5×+6×=5. X 3 4 5 6 P (3)求pn. 爬到第n+2个台阶有两种情况: 情况一:爬到第n个台阶,下一步上两个台阶爬到第n+2个台阶; 情况二:爬到第n+1个台阶,下一步上一个台阶爬到第n+2个台阶. 故pn+2=pn+1+pn, 则pn+2+pn+1=pn+1+pn, 所以pn+1+pn=p2+p1=+×=1, 即pn+1-=×, 解 又p1-=-≠0,故是首项为-,公比为-的等比数列, 所以pn-=-×=×, 故pn=+×. 解 概率之间的关系如果是数列的前后项之间的关系,即递推关系,就可以从概率问题自然地过渡到数列问题,再用数列的方法解决.已知数列的递推关系求通项公式的典型方法: (1)当出现an=an-1+m时,构造等差数列; (2)当出现an=xan-1+y时,构造等比数列; (3)当出现an=an-1+f(n)时,用累加法求解; (4)当出现=f(n)时,用累乘法求解. 规律方法 跟踪演练2 某大学举办中国传统节日知识竞赛,每位大学生随机抽取问题并依次作答,其中每个问题的回答相互独立.若答对一题记2分,答错一题记1分.已知学生甲每个问题答对的概率为,答错的概率为. (1)学生甲随机抽取3题,记总得分为X,求X的分布列与数学期望; X 3 4 5 6 P X的可能取值为3,4,5,6, P(X=3)==,P(X=4)=××=, P(X=5)=××=,P(X=6)=×=. X的分布列为 解 所以E(X)=3×+4×+5×+6×=4. (2)若学生甲已答过的题累计得分为n分的概率为Pn,求Pn与Pi. P1=,P2=+×=, 当n≥3时,若甲已答过的题累计得分为n分,只有两种情况: ①甲已答过的题累计得分为(n-1)分,下一个题答错得1分; ②甲已答过的题累计得分为(n-2)分,下一个题答对得2分. 所以Pn=Pn-1+Pn-2,即Pn+Pn-1=Pn-1+Pn-2, 所以数列为常数列. 又P2+P1=+×=1,所以Pn+Pn-1=1(n≥2), 解 则Pn-=-,P1-=-=-≠0, 所以数列是以-为首项,-为公比的等比数列, 所以Pn-=-×, 即Pn=+×. 所以Pi=P1+P2+P3+…+Pn=n+× 解 =n+× =n-. 解 返回 专题强化练 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 B D D A AD BCD 2 184 题号 8 答案  + 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9. (1)由题意知X的可能取值为0,1,2, P(X=0)=×=,P(X=1)=×+×=,P(X=2)=1-P(X=0)-P(X=1)=, 所以X的分布列为 X 0 1 2 P 所以E(X)=0×+1×+2×=1. 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9. (2)重复n次这样的操作后,记甲箱子中恰有0个黑球的概率为qn, 则甲箱子中恰有2个黑球的概率为1-qn-pn,根据全概率公式可得, 当n≥2时,pn=qn-1+pn-1+(1-qn-1-pn-1)=-pn-1+, 所以pn-=-, 由(1)知p1=,所以p1-=-=-, 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9. 所以数列是首项为-,公比为-的等比数列, 故pn-=-·, 所以pn=-·,即pn=+·. 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10. (1)两次传球后球在乙处:只有“甲→甲→乙”这一种情况.第一次甲传给甲的概率是,第二次甲传给乙的概率是,所以概率为×=. 三次传球后球在丙处:只有“甲→甲→乙→丙”这一种情况.第一次甲传给甲的概率是, 第二次甲传给乙的概率是,第三次乙传给丙的概率是, 所求概率为××=. 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10. (2)①qn+1表示n+1次传球后球在乙处的概率,它有两种情况: 第n次球在甲处,第n+1次甲传给乙,概率为pn; 第n次球在丙处,第n+1次丙传给乙,概率为(1-pn-qn). 所以qn+1=pn+(1-pn-qn)=-qn, 则qn+1-=-qn-=-.又q1=,q1-=-=≠0. 所以数列是以为首项,-为公比的等比数列. 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10. ②由①可知qn-=× =-×, 所以qn=-×,n∈N*. 因为pn+1=pn+qn+(1-pn-qn)=qn+, 则pn+1=-×+=+×,所以pn=+×. 一、单项选择题 1.A,B,C,D四人传球,每人每次可以把球传给其他任何一个人,从A开始,5次传球后球回到A手中,则不同的传球方法种数为 A.24 B.60 C.92 D.144 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 设有k个人A1,A2,…,Ak互相传球,从A1开始,每人每次可以把球传给其他任何一个人,设第n(n≥2)次传球后球回到A1手中的方法有an种, 则第(n-1)次传球后球回到A1手中的方法有an-1种,且易知a2=k-1, 则第(n-1)次传球后,共有(k-1)n-1种方法, 若此时球在A1手中,则第n次传球,球不可能回到A1手中,故数列{an}的递推关系式为an=(k-1)n-1-an-1(n≥3),a2=k-1. 所以a2=3,a3=(4-1)3-1-a2=6,a4=(4-1)4-1-a3=21,a5=(4-1)5-1-a4=60. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 2.一个饼,用刀切5次,最多能将其切成 A.10块 B.11块 C.15块 D.16块 9 10 答案 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 设n刀最多能将饼切成an块,前 n-1刀我们已经得到块,对于第n刀,要使切出的块数最多,则这一刀的刀痕必须与前n-1刀的刀痕都相交,在此刀痕上有 n-1个交点,则最多增加n块,从而得到递推公式为an=+n,显然a1=2, 从而累加得到an=n+(n-1)+…+3+2+2=1+.当n=5时,an=16. 解析 3.(2025·湖南名校联合体模拟)如图,A,B,C三个区域有通道口两两相通,一质点从其所在的区域随机选择一个通道口进入相邻的区域,设经过n次随机选择后质点到达C区域的概率为xn,若质点一开始在C区域,则x20等于  A. B. C. D. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 记质点经过n次随机选择后到达A区域的概率为an, 质点经过n次随机选择后到达B区域的概率为bn, 则 消去an,bn,可得xn+1=(1-xn), 则xn+1-=-, 因为x1=0,x1-=-≠0, 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 所以数列是首项为-,公比为-的等比数列, 所以xn-=-·, 即xn=-·, 故x20=-·=. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 4.随着科技的不断发展,人民消费水平的提升,手机购物逐渐成为消费的主流,当我们打开购物平台时,会发现其首页上经常出现我们喜欢的商品,这是电商平台推送的结果.假设电商平台第一次给某人推送某商品,此人购买此商品的概率为,从第二次推送起,若前一次不购买此商品,则此次购买的概率为;若前一次购买了此商品,则此次仍购买的概率为.记第n次推送时不购买此商品的概率为Pn,当n≥2时,Pn≤M恒成立,则M的最小值为 A.B. C. D. 9 10 答案 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 由题意知,根据第(n-1)次推送时购买、没有购买两种情况,写出第n次推送时没有购买的概率, 第n次(n≥2)推送时不购买此商品的概率Pn=Pn-1+(1-Pn-1)=Pn-1+, 所以Pn-=, 由题意知P1=,则P1-=, 所以是首项为,公比为的等比数列, 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 所以Pn-=×, 即Pn=+×. 显然数列{Pn}递减, 所以当n≥2时,Pn≤P2=+×=, 所以M的最小值为. 解析 二、多项选择 5.设一个正三棱柱ABC-A1B1C1,每条棱长都相等,一只蚂蚁从上底面ABC的某顶点出发,每次只沿着棱爬行并爬到另一个顶点,算一次爬行,且它选择三个方向爬行的概率相等,若蚂蚁爬行n次,仍然在上底面的概率为Pn,则下列说法正确的是 A.P2= B.P12=+ C.Pn=Pn-1+ D.= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 显然P1=,P2=×+×=,A正确; 蚂蚁爬行n次仍在上底面只有两种情况: 情况一:爬行(n-1)次就在上底面,再爬行1次只有两条路可选,其概率是Pn-1; 情况二:爬行(n-1)次在下底面,概率是1-Pn-1,再爬行一次只有一条路可选,其概率是(1-Pn-1); 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 因此,Pn=Pn-1+(1-Pn-1), 整理得Pn=Pn-1+, 即Pn-=,又P1-=-=≠0, 所以为首项为,公比为的等比数列, 所以Pn-=×,即Pn=+, 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 所以P12=+,B,C错误; 所以==,D正确. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 6.随着科技的发展,越来越多的智能产品深入人们的生活.为了测试某品牌扫地机器人的性能,开发人员设计如下实验:如图,在△ABC表示的区域上,扫地机器人沿着三角形的边,从三角形的一个顶点等可能地移动到另外两个顶点之一,机器人从一个顶点移动到下一个顶点称执行一次程序.若开始时,机器人从A点出发,记机器人执行n次程序后,仍回到A点的概率为P(n),则下列结论正确的是 A.P(2)= B.当n≥2时,有2P(n)=1-P(n-1) C.P(7)= D.P(n)= √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 对于A选项,机器人第一次执行程序后,来到B或C点,故P(1)=0,第二次执行程序后,有的概率回到A点,故P(2)=,故A项错误; 对于B选项,P(n-1)为执行第(n-1)次程序后仍回到A点的概率,要想执行n次程序后仍回到A点,则执行第(n-1)次程序后应在B点或C点,且下一次有的概率回到A点, 故当n≥2时,有P(n)=[1-P(n-1)], 即2P(n)=1-P(n-1),故B项正确; 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 由B选项知P(n)=[1-P(n-1)],即P(n)=-P(n-1)+, 设P(n)+k=-[P(n-1)+k],可得k=-, 于是P(n)-=-,又P(1)-=-≠0, 所以数列是首项为-,公比为-的等比数列, 故P(n)-=-, 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 P(n)=,故D项正确; 对于C选项,由D项可得 P(7)==,故C项正确. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 三、填空题 7.用4种颜色给有n(n≥2)个区域(不含最中间区域)的圆环涂色,且要求相邻区域不同色,用an表示完成这一涂色的方法数,则a7=    .  2 184 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 先考虑an+1的取值: 假设不区分A1,An+1是否同色,则用4种颜色涂这n+1个区域等价于对以下区域涂色: 解析 因此共有4×3n种,但是这其中包含了A1,An+1同色的情况,因此an+1的取值应该减去A1,An+1同色的情况; 而A1,An+1同色时,可以将这两个相邻区域看成一个整体,即用4种颜色给n个区域涂色, A1 A2 A3 A4 … An+1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 其方法数也就是an,所以有an+1=-an+4×3n(n≥2). 接下来,利用递推关系求an,由an+1=-an+4×3n, 两边同除以(-1)n+1得=-4×(-3)n, 移项得-=-4×(-3)n, 利用累加法得当n≥3时,=-+-+…+-+=-4×[(-3)n-1+(-3)n-2+…+(-3)2]+a2, 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 又因为a2==12, 所以=-4×[(-3)n-1+(-3)n-2+…+(-3)2]+12=-4×+12 =3+(-3)n, 即an=3×(-1)n+3n,又a2=12满足该式, 所以an=3×(-1)n+3n(n≥2), 所以a7=2 184. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 8.甲、乙两人轮流掷一枚骰子,甲先掷.规定:若甲掷到1点,则甲继续掷,否则由乙掷;若乙掷到3点,则乙继续掷,否则由甲掷.两人始终按此规 律进行,记第n次由甲掷的概率为pn,则p2= ,pn=  .  + 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 由题意得,甲掷到1点,乙掷到3点的概率都是,因为甲先掷,若第二次仍由甲掷,则说明第一次甲掷到1点,则p2=, 设第(n-1)次由甲掷的概率是pn-1,n≥2, 则若第(n-1)次由甲掷,第n次仍由甲掷的概率是 pn-1, 若第(n-1)次由乙掷,第n次仍由甲掷的概率是(1-pn-1), 所以第n次仍由甲掷的概率是pn=pn-1+(1-pn-1), 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 即pn=-pn-1+, 即pn-=-,又p1-=≠0, 所以是以为首项,以-为公比的等比数列,所以pn-=, 即pn=+. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 四、解答题 9.(2025·怀化模拟)已知甲、乙两个箱子中均装有1个黑球和2个白球(各球大小,质地均相同),每次操作从甲、乙两个箱子中各任取一个球交换放入另一箱子. (1)当进行1次操作后,设甲箱子中黑球个数为X,求X的分布列及均值; 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 由题意知X的可能取值为0,1,2, P(X=0)=×=,P(X=1)=×+×=,P(X=2)=1-P(X=0)-P(X=1)=, 所以X的分布列为 解 所以E(X)=0×+1×+2×=1. X 0 1 2 P 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 (2)重复n次这样的操作后,记甲箱子中恰有1个黑球的概率为pn,求pn. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 重复n次这样的操作后,记甲箱子中恰有0个黑球的概率为qn, 则甲箱子中恰有2个黑球的概率为1-qn-pn,根据全概率公式可得, 当n≥2时,pn=qn-1+pn-1+(1-qn-1-pn-1)=-pn-1+, 所以pn-=-,由(1)知p1=,所以p1-=-=-, 所以数列是首项为-,公比为-的等比数列, 故pn-=-·,所以pn=-·,即pn=+·. 解 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 10.(2025·昆明模拟)在足球训练中,甲、乙、丙三人进行传球训练.每次传球按以下规则转移:当球在甲脚下时,他有的概率继续控球(不传给别人),的概率传给乙;当球在乙脚下时,他有的概率回传给甲,的概率传给丙;当球在丙脚下时,他有的概率传给甲,的概率传给乙.初始时球在甲处,每次传球是相互独立的. (1)求两次传球后球在乙处的概率,以及三次传球后球在丙处的概率; 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 两次传球后球在乙处:只有“甲→甲→乙”这一种情况.第一次甲传给甲的概率是,第二次甲传给乙的概率是,所以概率为×=. 三次传球后球在丙处:只有“甲→甲→乙→丙”这一种情况.第一次甲传给甲的概率是, 第二次甲传给乙的概率是,第三次乙传给丙的概率是, 所求概率为××=. 解 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 (2)记n次传球后,球在甲处的概率为pn,在乙处的概率为qn. ①证明:数列是等比数列; 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 qn+1表示n+1次传球后球在乙处的概率,它有两种情况: 第n次球在甲处,第n+1次甲传给乙,概率为pn; 第n次球在丙处,第n+1次丙传给乙,概率为(1-pn-qn). 所以qn+1=pn+(1-pn-qn)=-qn, 则qn+1-=-qn-=-.又q1=,q1-=-=≠0. 所以数列是以为首项,-为公比的等比数列. 证明 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 ②求和的通项公式. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 由①可知qn-=× =-×, 所以qn=-×,n∈N*. 因为pn+1=pn+qn+(1-pn-qn)=qn+, 则pn+1=-×+=+×,所以pn=+×. 解 返回 $

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