摘要:
**基本信息**
聚焦二项分布模型构建与概率最值求解,通过实际情境问题链实现从基础应用到进阶优化的逻辑递进,培养模型意识与数据观念。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|建立二项分布模型解决实际问题|3例+3变式|生产质检、比赛晋级等多情境概率计算,涉及分布列、期望求解|从频率估计概率切入,构建n次独立重复试验模型,强化事件独立性判断与数学期望推导|
|二项分布中的概率最值问题|3例+3变式|含参数概率最大值、实际优化问题,需结合不等式或导数求解|在模型应用基础上,通过概率比大小探究最值条件,深化逻辑推理与数学应用能力|
内容正文:
期末复习:建立二项分布模型解决实际问题、二项分布中的概率最值问题专项训练
期末复习:建立二项分布模型解决实际问题、二项分布中的概率最值问题专项训练
考点目录
建立二项分布模型解决实际问题
二项分布中的概率最值问题
考点一 建立二项分布模型解决实际问题
例1.(2026·河南·模拟预测)某电子器件生产厂要生产一种标准规格为的电子器件,定义误差为产品实际规格减去标准规格.已知质检部抽检了某批次的件该产品,经统计得下表:
产品实际规格
频数
(1)若以频率估计概率,从该电子器件生产厂生产的该批次产品中随机抽取件,其中至少有件是标准规格产品的概率是多少?
(2)以频率估计概率,求该批次产品规格的误差绝对值的分布列和数学期望.
【答案】(1)
(2)分布列
【详解】(1)由表可知,产品是标准规格产品的概率为.
设随机抽取的件产品中至少有件是标准规格产品为事件,
则.
(2)的可能取值为,,,
用频率估计概率,,,,
所以的分布列为
所以的数学期望.
例2.(25-26高二下·云南昭通·期中)年全国青少年科技创新大赛采用两轮晋级制,参赛选手需顺利通过第一轮考核,方可获得第二轮参赛资格,两轮考核全部通过者,将正式取得代表学校参与更高层次竞赛的宝贵资格.已知小明、小华,小方位同学通过第一轮的概率均为,在通过第一轮的条件下,他们通过第二轮的概率依次为、、,假设他们之间通过与否相互独立.
(1)求这人中至多有人通过第一轮的概率;
(2)从人中随机选出一人,求他通过第二轮的概率.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)记人中通过第一轮的人数为,从而有,再利用对立事件及二项分布的概率公式,即可求解;
(2)根据条件,利用全概率公式,即可求解.
【详解】(1)记人中通过第一轮的人数为,由题意可知,
记“人中至多有人通过第一轮”为事件,
则.
(2)记随机选择小明、小华、小方的事件分别为、、,通过第二轮的事件记为,
则由题意可知,
,,,
则
所以从人中随机选出一人,通过第二轮的概率为.
例3.(25-26高二下·河南商丘·期中)围棋起源于中国,古时称“弈”,属“琴棋书画”四艺之一,是古老的智力游戏和高雅的竞技运动,“对弈”特指下围棋.现甲与乙对弈三盘,每盘甲赢棋的概率是,甲也与丙对弈三盘,每盘甲赢棋的概率是.在甲与乙对弈的三盘中,甲恰好赢一盘的概率高于甲恰好赢两盘的概率.已知各盘棋的输赢相互独立.
(1)求的取值范围.
(2)已知,在甲与丙对弈的三盘中,甲赢的盘数是,求的分布列与数学期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,
【分析】(1)分别求出甲恰好赢一盘的概率,甲恰好赢两盘的概率,再列不等式求解即可.
(2)分析出的取值,再根据二项分布求出分布列,最后求出数学期望.
【详解】(1)在甲与乙对弈的三盘中,甲恰好赢一盘的概率为,
甲恰好赢两盘的概率为,
因为甲恰好赢一盘的概率高于甲恰好赢两盘的概率,所以,
又,所以,解得,
即的取值范围是 .
(2)已知在甲与丙对弈的三盘中,每盘甲赢棋的概率是,若甲赢的盘数是,则,
所以,,
,.
的分布列为:
0
1
2
3
所以(或).
变式1.(25-26高三下·河北邯郸·阶段检测)已知A、B、C三名同学在体育课上进行投篮比赛,每人进行两次投篮,三名同学第一次投篮命中的概率均为,在第一次投篮命中的条件下第二次投篮命中的概率依次为,,,三名同学投篮互不影响.
(1)求三名同学至少有两名同学在第一轮投中的概率;
(2)设三名同学中两次都投进的人数为随机变量X,求X的分布列;
(3)若三名同学完成投篮后,恰有一名同学投进两次,求该同学是A的概率.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)第一轮命中概率相同且独立,用二项分布(两人命中加三人命中)即可;
(2)先由条件概率算出每人两次全中的概率,三名同学投篮互不影响,按独立事件乘法求各概率即可;
(3)条件概率,分子为“只有两次全中”的概率,分母为“恰有一人两次全中”的总概率,两者相除即可.
【详解】(1)设三名同学第一次投篮命中分别为事件,,,设至少两人命中为事件.
则,未命中的概率为,利用二项分布计算,
(2)两次都投进的概率为,两次都投进的概率为,两次都投进的概率为.
可取0,1,2,3,因为三名同学投篮互不影响,所以,
,
,
,
.
所以X的分布列为
(3)由第2问可知恰有一人两次都命中的概率为,其中恰有两次都命中的概率为,所以三名同学完成投篮后,恰有一名同学投进两次,该同学是的概率为.
变式2.(24-25高二下·安徽芜湖·期中)食品安全问题越来越受到人们的重视,某超市在某种蔬菜进货前,要求食品安检部门对每箱蔬菜进行三轮各项指标的综合检测,只有三轮检测都合格,蔬菜才能在该超市销售.已知每箱这种蔬菜第一轮检测不合格的概率为,第二轮检测不合格的概率为,第三轮检测不合格的概率为,每轮检测只有合格与不合格两种情况,且各轮检测是否合格相互独立.
(1)求每箱这种蔬菜不能在该超市销售的概率为;
(2)若这种蔬菜能在该超市销售,则每箱可获利元,若不能在该超市销售,则每箱亏损元,现有箱这种蔬菜,求这箱蔬菜总收益的均值.
【答案】(1)
(2)元.
【分析】(1)记分别为事件“第一,二,三轮检测合格”,为事件“每箱这种蓅菜不能在该超市销售”.则,根据条件可求结论;
(2)方法一:由条件确定随机变量的可能取值,再求取各值的概率,由此可得分布列,再由期望公式求.
方法二:设这4箱蔬菜的检验合格数量为随机变量,则,由二项分布期望公式求,结合关系和期望的性质求.
【详解】(1)记分别为事件“第一,二,三轮检测合格”,为事件“每箱这种蓅菜不能在该超市销售”.
由题意可知:,
所以.
(2)方法一:设这箱蔬菜的总收益为随机变量,则的所有可能取值为,,,,,
,,
,,
,
故的分布列为:
所以的均值(元).
方法二:设这箱蔬菜的检验合格数量为随机变量,则,
总收益为随机变量,
所以(元).
变式3.(24-25高二上·辽宁·期末)某企业对生产设备进行优化升级,升级后的设备控制系统由个相同的元件组成,每个元件正常工作的概率均为,各元件之间相互独立.当控制系统有不少于个元件正常工作时,设备正常运行,否则设备停止运行,记设备正常运行的概率为(例如:表示控制系统由3个元件组成时设备正常运行的概率,表示控制系统由5个元件组成时设备正常运行的概率).
(1)若,当时,求控制系统中正常工作的元件个数的分布列和数学期望,并求;
(2)已知设备升级前,单位时间的产量为件,每件产品的利润为元,设备升级后,在正常运行状态下,单位时间的产量是原来的4倍,且出现了高端产品,每件产品成为高端产品的概率为,每件高端产品的利润是2元.记设备升级后单位时间内的利润为(单位:元).
(i)请用表示;
(ii)设备升级后,已知该企业现有控制系统中有5个元件,若增加2个元件,则单位时间内的利润是否提高.
【答案】(1)分布列见解析,,
(2)(i);(ii)若,增加2个元件后利润提高;
若时,增加2个元件后利润没有提高.
【分析】(1)由题意可知,利用二项分布求解即可求得期望,根据互斥事件的和事件的概率公式求解;
(2)(i)先写出升级改造后单位时间内产量的分布列,求出设备升级后单位时间内的利润,即为;
(ii)分以下三种情况讨论:①原系统中至少有4个元件正常工作;②原系统中恰好有3个元件正常工作,新增2个元件中至少有1个正常工作;③原系统中恰好有2个元件正常工作,新增2个元件全部正常工作,再对三种情况进行求和,得到,计算,与作比较,再根据判断即可.
【详解】(1)因为,所以控制系统中正常工作的元件个数的可能取值为,
因为每个元件的工作相互独立,且正常工作的概率均为,所以,
所以,
,
,
,
所以控制系统中正常工作的元件个数的分布列为
0
1
2
3
控制系统中正常工作的元件个数的数学期望为,
(2)(i)升级改造后单位时间内产量的分布列为
产量
0
设备运行概率
所以升级改造后单位时间内产量的期望为,
所以
产品类型
高端产品
一般产品
产量(单位:件)
利润(单位:元)
2
1
设备升级后单位时间内的利润为,即.
(ii)若增加2个元件,则第一类:原系统中至少有4个元件正常工作,其概率为;
第二类:原系统中恰好有3个元件正常工作,新增2个元件中至少有1个正常工作,
其概率为;
第三类:原系统中恰好有2个元件正常工作,新增2个元件全部正常工作,
其概率为.
所以 ,
则,
所以当时,,即增加2个元件设备正常工作的概率变大;
当时,,即增加2个元件设备正常工作的概率没有变大.
又因为,
所以当时,增加2个元件后利润提高;当时,增加2个元件后利润没有提高.
考点二 二项分布中的概率最值问题
例1.(25-26高二下·江苏无锡·阶段检测)某校兴趣小组为研究本校不同性别的学生对“春节联欢晚会”的喜爱情况,特进行了一次抽样调查,分别抽取男生和女生各100名作为样本,设事件“喜欢春节联欢晚会”,“学生为女生”,据统计有:,.
(1)若从样本中喜欢春节联欢晚会的人里随机挑选2人,求这两人恰好都是男生的概率.
(2)现从这100名女生中,按喜欢联欢晚会与不喜欢联欢晚会的比例,选出10人,再从这10人中随机选出2人,设选出的2人中喜欢春节联欢晚会的学生人数为X.求X的概率分布列和方差;
(3)将样本的频率视为概率.现从全校的学生中随机抽取n名学生,设其中喜欢春节联欢晚会的学生人数为Y,且当时,取得最大值,求从全校学生中抽取的学生可能的人数n.
【答案】(1)
(2)X的概率分布列为:
0
1
2
方差为
(3)39或40或41
【分析】(1)根据题意求出男生中喜欢春节联欢晚会的人数,结合古典概型的概率公式求解即可.
(2)根据,求出10个女生中喜欢春节联欢晚会和不喜欢春节联欢晚会的人数,得到的取值,分别求出对应的概率,列出分布列,根据分布列求出期望和方差.
(3)求出从全校的学生中随机抽取1名学生喜欢春节联欢晚会的概率,从而得到随机变量,求出,由当时,取得最大值,得到,列出关于的不等式组,计算求解即可.
【详解】(1)由,得女生中喜欢春节联欢晚会的人数为60人,
由,得喜欢春节联欢晚会的人数为人,则男生中喜欢春节联欢晚会的人数为30人,
故男生中不喜欢春节联欢晚会的人数为70人,女生中不喜欢春节联欢晚会的人数为40人.
所以从样本中喜欢春节联欢晚会的人里随机挑选2人,则这两人恰好都是男生的概率为:
.
(2)由,得10个女生中喜欢春节联欢晚会和不喜欢春节联欢晚会的人数分别为6人和4人,
故的取值为0,1,2,
则,,,
所以X的概率分布列为:
0
1
2
故的期望为,
所以的方差为.
(3)由(1)得,喜欢春节联欢晚会的人数为90人,由频率估计概率,从全校的学生中随机抽取1名学生,他喜欢春节联欢晚会的概率为,
则随机变量,.
因为当时,取得最大值,
所以,即,
整理得,即,解得,
因为,所以或40或41.
故全校学生中抽取的学生可能的人数为39或40或41.
例2.(25-26高二下·北京顺义·期中)入壶数量和姿态评判胜负,兼具竞技与礼仪功能.为发扬传统文化,某校利用午休时间举办投壶比赛.老师预设口径不同的三个壶,学生可以根据自身情况,选择不同壶进行挑战.为方便统计,投壶时,仅统计“投中”与“未投中”两种结果.活动中,高三年级 500名学生体验了投壶,每位学生都只选择一个壶进行挑战.现将投壶结果统计如下表.
壶1
壶2
壶3
投中
未投中
投中
未投中
投中
未投中
高三年级
40
160
90
60
60
90
假设用频率估计概率
(1)若从所有选择投壶2的学生中,随机选择一位学生,求这位学生在活动中投中壶2的概率.
(2)投壶活动结束后,高三学生自发编织“过关比赛”比赛中,学生手拿三支箭,从壶1开始,按照壶1、壶2、壶 3的次序,进行投壶挑战.每次投壶时,学生投一支箭,若投中,学生按照顺序投下一个投壶;若未投中,学生需要继续投该壶,直到投中或箭矢耗尽.当学生投完三支箭,挑战结束.某位高三学生即将参赛,假设用高三年级学生投中各壶的频率估计这位学生投中各壶的概率,设这位学生在“过关比赛”中投中的次数为,求分布列和的数学的期望.
(3)为锻炼投壶技巧,某高三同学投壶2,一共投 20次.假设每次投壶的结果互不影响,用高三年级学生投中壶2的频率估计这位学生投中壶 2的概率,那么在投完 20次之后,这位同学投中壶 2多少次的概率最大?(只需写出结论)
【答案】(1)
(2)的分布列为:
0
1
2
3
(3)12
【分析】(1)利用古典概型的概率公式计算即可.
(2)判断的可能取值,结合题干规则利用乘法公式和加法公式计算即可.
(3)利用二项分布结合二项式定理求最值即可.
【详解】(1)由频率估计概率可知,从所有选择投壶2的学生中,随机选择一位学生,这位学生在活动中投中壶2的概率为.
(2)由题意知,壶1投中的概率为,壶1未投中的概率为,
壶2投中的概率为,壶2未投中的概率为,
壶3投中的概率为,壶3未投中的概率为,
这位学生在“过关比赛”中投中次数的可能取值为0,1,2,3,
则,
,
,
,
所以这位学生在“过关比赛”中投中次数的分布列为
0
1
2
3
则.
(3)壶2投中的概率为.
记这位同学投中壶 2的次数为,则.
则,.
假设投中壶2的次数为时概率最大,则
,即,
解得,又,所以.
投完 20次之后,这位同学投中壶 2的次数为12时,概率最大.
例3.(25-26高二下·山东青岛·期中)某次比赛中,甲乙二人进入决赛并争夺冠军,比赛没有平局,每局比赛结果相互独立.
(1)若比赛规则为:①每局比赛后,胜者获得3分,负者获得1分;②连续2局获胜或积分率先达到11分者可获得冠军,比赛结束.已知在单局比赛中,甲乙获胜的概率均为.求甲乙决出冠军时比赛局数X的分布列与数学期望;
(2)若每局比赛甲获胜的概率为,乙获胜的概率为.已知甲乙进行了n局比赛且甲胜了11局,试给出n的估计值(X表示n局比赛中甲胜的局数,以使得最大的n的值作为n的估计值)
【答案】(1)分布列见解析,
(2)14
【分析】(1)讨论极端情况,若刚开始连胜,则2局结束,若一直没有连胜,则最多比赛5局,再具体讨论每种情况,利用独立事件和互斥事件的概率公式即可解决.
(2)每场比赛是相互独立的,则服从二项分布 ,求出,再求最值即可.
【详解】(1)由比赛规则知,1局比赛后,甲乙双方共获得4分,若比赛进行了4局还未结束,
则双方共计16分,此时双方均为8分,则第5局比赛后必定有一人积分可达到11分,因此比赛次数不会超过5,比赛共进行了X局,则,
记随机事件“第i局比赛中甲获胜”,,
,
,
,
.
所以X的分布列为:
X
2
3
4
5
P
数学期望.
(2)依题意,,,,
记,已知,
则,
由,得,
即时,,时,,
则当时,最大,所以n的估计值为14.
变式1.(25-26高二下·湖北武汉·阶段检测)在近期的中东冲突中,某武装力量的一种精准制导导弹的命中率为,各枚导弹是否命中相互独立.
(1)若对某一处军事设施同时发射3枚导弹,记事件A为“恰有两枚导弹命中目标”,事件B为“第二枚导弹命中目标”,判断A与B是否相互独立;
(2)若对某一处军事设施同时发射10枚导弹,记随机变量X为导弹命中的数量,求使取最大值时k的值;
【答案】(1)与不相互独立
(2)
【分析】(1)先分别计算,,,再验证是否满足;
(2)利用二项分布的概率公式列出和的表达式,列出不等式后可解出的范围,即可求出最大值时的值.
【详解】(1)由题意得,
因为,
,所以,所以与不相互独立.
(2)由题意可得,,所以,
令,
即,解得,
且,解得,
又因为,所以;
时,有最大值.
变式2.(24-25高二下·云南楚雄·阶段检测)某电子零部件代加工工厂生产的零部件次品率为,现进行多批次抽检,假设各零部件是否为次品相互独立.
(1)从一批产品中随机抽取件,求抽到的零部件中正品数多于次品数的概率;
(2)若从另一批产品中随机抽取件,记抽到的零部件的正品数与次品数差的绝对值为,求的分布列与期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,
【分析】(1)利用二项分布的概率公式可求解;
(2)由题意可得的取值依次为,,利用二项分布的概率公式可求分布列,进而可求数学期望;
【详解】(1)从一批产品中随机抽取件,抽到的零部件中正品数多于次品数,
则次品数为件或件,
所以所求概率为.
(2)设抽取的零部件次品数为,
则,
所以可能的取值依次为,,,
,
,
所以的分布列为:
1
3
0.27
0.73
故.
变式3.(24-25高二下·山东烟台·阶段检测)为了更好了解两会知识,某高中拟组织一次两会知识测试,从全校学生中随机抽取30人进行模拟测试,其中高一年级组12人,高二年级组10人,高三年级组8人,测试共分为两轮.
(1)第一轮测试按高一、高二、高三3个小组顺次进行,若一切正常,参测小组完成测试的时间为20分钟;若出现异常情况,则参测小组需要延长5分钟才能完成测试.已知每一小组正常完成测试的概率均为,且各小组是否正常完成测试互不影响.记3个小组全部完成测试所需总时间为,求的分布列;
(2)第二轮测试将3组同学混合进行排序,每位同学按排序顺次进行面试,且每人测试时间相等.
①求最后一名同学来自高一年级组的条件下,高二年级组同学比高三年级组同学提前完成面试的概率;
②若所有参加面试的同学都可以得到一本“两会纪念册”,成绩优秀的同学还可以多得一本“两会纪念册”,已知每一名同学面试成绩优秀的概率均为,设这30名同学所得“两会纪念册”总数恰好为个的概率为,当取最大值时,求的值.
【答案】(1)分布列见解析
(2)①;②
【分析】(1)写出随机变量的可能取值,根据对应情况求出概率,从而得到分布列;
(2)①设事件:最后一名同学来自高一年级组;事件:高二年级组同学比高三年级组同学提前完成面试,根据条件概率公式计算结果.
②根据题意表示,通过分析与的大小关系可得结果.
【详解】(1)由题意得,的取值可以为,
,
.
的分布列:
60
65
70
75
(2)①设事件:最后一名同学来自高一年级组;事件:高二年级组同学比高三年级组同学提前完成面试,
则,
,
所以,
所以最后一名同学来自高一年级组的条件下,高二年级组同学比高三年级组同学提前完成面试的概率为.
②由题意得,,
,
所以,
由得,,由得,,
所以当时,,
当时,,
故当取最大值时,.
2
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期末复习:建立二项分布模型解决实际问题、二项分布中的概率最值问题专项训练
考点目录
建立二项分布模型解决实际问题
二项分布中的概率最值问题
考点一 建立二项分布模型解决实际问题
例1.(2026·河南·模拟预测)某电子器件生产厂要生产一种标准规格为的电子器件,定义误差为产品实际规格减去标准规格.已知质检部抽检了某批次的件该产品,经统计得下表:
产品实际规格
频数
(1)若以频率估计概率,从该电子器件生产厂生产的该批次产品中随机抽取件,其中至少有件是标准规格产品的概率是多少?
(2)以频率估计概率,求该批次产品规格的误差绝对值的分布列和数学期望.
例2.(25-26高二下·云南昭通·期中)年全国青少年科技创新大赛采用两轮晋级制,参赛选手需顺利通过第一轮考核,方可获得第二轮参赛资格,两轮考核全部通过者,将正式取得代表学校参与更高层次竞赛的宝贵资格.已知小明、小华,小方位同学通过第一轮的概率均为,在通过第一轮的条件下,他们通过第二轮的概率依次为、、,假设他们之间通过与否相互独立.
(1)求这人中至多有人通过第一轮的概率;
(2)从人中随机选出一人,求他通过第二轮的概率.
例3.(25-26高二下·河南商丘·期中)围棋起源于中国,古时称“弈”,属“琴棋书画”四艺之一,是古老的智力游戏和高雅的竞技运动,“对弈”特指下围棋.现甲与乙对弈三盘,每盘甲赢棋的概率是,甲也与丙对弈三盘,每盘甲赢棋的概率是.在甲与乙对弈的三盘中,甲恰好赢一盘的概率高于甲恰好赢两盘的概率.已知各盘棋的输赢相互独立.
(1)求的取值范围.
(2)已知,在甲与丙对弈的三盘中,甲赢的盘数是,求的分布列与数学期望.
变式1.(25-26高三下·河北邯郸·阶段检测)已知A、B、C三名同学在体育课上进行投篮比赛,每人进行两次投篮,三名同学第一次投篮命中的概率均为,在第一次投篮命中的条件下第二次投篮命中的概率依次为,,,三名同学投篮互不影响.
(1)求三名同学至少有两名同学在第一轮投中的概率;
(2)设三名同学中两次都投进的人数为随机变量X,求X的分布列;
(3)若三名同学完成投篮后,恰有一名同学投进两次,求该同学是A的概率.
变式2.(24-25高二下·安徽芜湖·期中)食品安全问题越来越受到人们的重视,某超市在某种蔬菜进货前,要求食品安检部门对每箱蔬菜进行三轮各项指标的综合检测,只有三轮检测都合格,蔬菜才能在该超市销售.已知每箱这种蔬菜第一轮检测不合格的概率为,第二轮检测不合格的概率为,第三轮检测不合格的概率为,每轮检测只有合格与不合格两种情况,且各轮检测是否合格相互独立.
(1)求每箱这种蔬菜不能在该超市销售的概率为;
(2)若这种蔬菜能在该超市销售,则每箱可获利元,若不能在该超市销售,则每箱亏损元,现有箱这种蔬菜,求这箱蔬菜总收益的均值.
变式3.(24-25高二上·辽宁·期末)某企业对生产设备进行优化升级,升级后的设备控制系统由个相同的元件组成,每个元件正常工作的概率均为,各元件之间相互独立.当控制系统有不少于个元件正常工作时,设备正常运行,否则设备停止运行,记设备正常运行的概率为(例如:表示控制系统由3个元件组成时设备正常运行的概率,表示控制系统由5个元件组成时设备正常运行的概率).
(1)若,当时,求控制系统中正常工作的元件个数的分布列和数学期望,并求;
(2)已知设备升级前,单位时间的产量为件,每件产品的利润为元,设备升级后,在正常运行状态下,单位时间的产量是原来的4倍,且出现了高端产品,每件产品成为高端产品的概率为,每件高端产品的利润是2元.记设备升级后单位时间内的利润为(单位:元).
(i)请用表示;
(ii)设备升级后,已知该企业现有控制系统中有5个元件,若增加2个元件,则单位时间内的利润是否提高.
考点二 二项分布中的概率最值问题
例1.(25-26高二下·江苏无锡·阶段检测)某校兴趣小组为研究本校不同性别的学生对“春节联欢晚会”的喜爱情况,特进行了一次抽样调查,分别抽取男生和女生各100名作为样本,设事件“喜欢春节联欢晚会”,“学生为女生”,据统计有:,.
(1)若从样本中喜欢春节联欢晚会的人里随机挑选2人,求这两人恰好都是男生的概率.
(2)现从这100名女生中,按喜欢联欢晚会与不喜欢联欢晚会的比例,选出10人,再从这10人中随机选出2人,设选出的2人中喜欢春节联欢晚会的学生人数为X.求X的概率分布列和方差;
(3)将样本的频率视为概率.现从全校的学生中随机抽取n名学生,设其中喜欢春节联欢晚会的学生人数为Y,且当时,取得最大值,求从全校学生中抽取的学生可能的人数n.
例2.(25-26高二下·北京顺义·期中)入壶数量和姿态评判胜负,兼具竞技与礼仪功能.为发扬传统文化,某校利用午休时间举办投壶比赛.老师预设口径不同的三个壶,学生可以根据自身情况,选择不同壶进行挑战.为方便统计,投壶时,仅统计“投中”与“未投中”两种结果.活动中,高三年级 500名学生体验了投壶,每位学生都只选择一个壶进行挑战.现将投壶结果统计如下表.
壶1
壶2
壶3
投中
未投中
投中
未投中
投中
未投中
高三年级
40
160
90
60
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假设用频率估计概率
(1)若从所有选择投壶2的学生中,随机选择一位学生,求这位学生在活动中投中壶2的概率.
(2)投壶活动结束后,高三学生自发编织“过关比赛”比赛中,学生手拿三支箭,从壶1开始,按照壶1、壶2、壶 3的次序,进行投壶挑战.每次投壶时,学生投一支箭,若投中,学生按照顺序投下一个投壶;若未投中,学生需要继续投该壶,直到投中或箭矢耗尽.当学生投完三支箭,挑战结束.某位高三学生即将参赛,假设用高三年级学生投中各壶的频率估计这位学生投中各壶的概率,设这位学生在“过关比赛”中投中的次数为,求分布列和的数学的期望.
(3)为锻炼投壶技巧,某高三同学投壶2,一共投 20次.假设每次投壶的结果互不影响,用高三年级学生投中壶2的频率估计这位学生投中壶 2的概率,那么在投完 20次之后,这位同学投中壶 2多少次的概率最大?(只需写出结论)
例3.(25-26高二下·山东青岛·期中)某次比赛中,甲乙二人进入决赛并争夺冠军,比赛没有平局,每局比赛结果相互独立.
(1)若比赛规则为:①每局比赛后,胜者获得3分,负者获得1分;②连续2局获胜或积分率先达到11分者可获得冠军,比赛结束.已知在单局比赛中,甲乙获胜的概率均为.求甲乙决出冠军时比赛局数X的分布列与数学期望;
(2)若每局比赛甲获胜的概率为,乙获胜的概率为.已知甲乙进行了n局比赛且甲胜了11局,试给出n的估计值(X表示n局比赛中甲胜的局数,以使得最大的n的值作为n的估计值)
变式1.(25-26高二下·湖北武汉·阶段检测)在近期的中东冲突中,某武装力量的一种精准制导导弹的命中率为,各枚导弹是否命中相互独立.
(1)若对某一处军事设施同时发射3枚导弹,记事件A为“恰有两枚导弹命中目标”,事件B为“第二枚导弹命中目标”,判断A与B是否相互独立;
(2)若对某一处军事设施同时发射10枚导弹,记随机变量X为导弹命中的数量,求使取最大值时k的值;
变式2.(24-25高二下·云南楚雄·阶段检测)某电子零部件代加工工厂生产的零部件次品率为,现进行多批次抽检,假设各零部件是否为次品相互独立.
(1)从一批产品中随机抽取件,求抽到的零部件中正品数多于次品数的概率;
(2)若从另一批产品中随机抽取件,记抽到的零部件的正品数与次品数差的绝对值为,求的分布列与期望.
变式3.(24-25高二下·山东烟台·阶段检测)为了更好了解两会知识,某高中拟组织一次两会知识测试,从全校学生中随机抽取30人进行模拟测试,其中高一年级组12人,高二年级组10人,高三年级组8人,测试共分为两轮.
(1)第一轮测试按高一、高二、高三3个小组顺次进行,若一切正常,参测小组完成测试的时间为20分钟;若出现异常情况,则参测小组需要延长5分钟才能完成测试.已知每一小组正常完成测试的概率均为,且各小组是否正常完成测试互不影响.记3个小组全部完成测试所需总时间为,求的分布列;
(2)第二轮测试将3组同学混合进行排序,每位同学按排序顺次进行面试,且每人测试时间相等.
①求最后一名同学来自高一年级组的条件下,高二年级组同学比高三年级组同学提前完成面试的概率;
②若所有参加面试的同学都可以得到一本“两会纪念册”,成绩优秀的同学还可以多得一本“两会纪念册”,已知每一名同学面试成绩优秀的概率均为,设这30名同学所得“两会纪念册”总数恰好为个的概率为,当取最大值时,求的值.
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