内容正文:
专题06 统计与概率
知识点1: 抽样方法(高频小题,统计基础)
1.简单随机抽样:
定义:从总体 N 个个体中,逐个不放回地抽取 n 个个体作为样本(n≤N),且每个个体被抽到的概率相等(均为 n/N);
常用方法:抽签法(适用于总体容量较小)、随机数表法(适用于__________);
核心特征:等概率性、不放回性;
适用场景:总体个体差异较小,总体容量不大。
2.分层抽样:
定义:将总体按某种特征分成若干层(互不交叉),再从每一层中按比例抽取个体组成样本;
抽样比:每层抽取的个体数 / 该层个体总数 = 样本容量 n / 总体容量 N;
核心特征:按比例抽样,兼顾层内一致性与层间差异性;
适用场景:总体由差异明显的几部分组成(如按性别、年龄、成绩分层)。
3.系统抽样:
定义:将总体中的个体编号,按固定间隔 k(k = N/n,取整数)抽取个体,先随机确定起始编号,再依次抽取编号为 l、l+k、l+2k… 的个体;
核心步骤:编号→分段→确定起始号→按间隔抽样;
核心特征:等距性、不放回性;
适用场景:总体容量较大,个体分布均匀。
考查形式:判断抽样方法类型、计算分层抽样中各层抽取的个体数、系统抽样的间隔与起始编号计算、三种抽样方法的区别与选择。
知识点2: 统计图表与数据整理(核心基础,必考)
1.常见统计图表:
频率分布表:按数据分组,记录各组的频数(出现次数)和频率(频数 / 总数);
频率分布直方图:
1. 横轴:数据分组区间,纵轴:频率 / 组距;
1. 核心性质:每个矩形的面积 = 该组频率,所有矩形面积之和 = 1;
茎叶图:将数据的十位(或百位)作为 “茎”,个位作为 “叶”,直观展示数据分布(保留原始数据);
条形图 / 折线图:条形图展示各组频数 / 频率,折线图反映数据变化趋势;
扇形图:展示各部分占总体的比例(圆心角 = 该部分比例 ×360°)。
2.数据整理核心概念:
频数:某组数据出现的次数;
频率:频数 / 总体个数(频率∈[0,1]);
组距:数据分组中每组的区间长度(如 [10,20) 的组距为 10);
累积频率:从第一组到当前组的频率之和。
考查形式:根据统计图表读取数据、计算频数 / 频率 / 组距、补全频率分布直方图、选择合适的统计图表描述数据。
知识点3: 数据的数字特征(高频小题 / 解答题,核心计算)
1.集中趋势特征:
平均数(均值):
公式:若数据为 x₁,x₂,…,xₙ,则平均数 x̄ = (x₁ + x₂ + … + xₙ)/n;
加权平均数:若数据分组后,各组组中值为 a₁,a₂,…,aₖ,频率为 f₁,f₂,…,fₖ,则加权平均数 = a₁f₁ + a₂f₂ + … + aₖfₖ;
中位数:将数据从小到大排列后,中间位置的数(n 为奇数时取第 (n+1)/2 个,n 为偶数时取第 n/2 和 n/2+1 个的平均数);
众数:数据中出现次数最多的数(可能不止一个)。
2.离散程度特征:
极差:最大值 - 最小值(反映数据波动范围);
方差:
1. 公式:s² = [(x₁ - x̄)² + (x₂ - x̄)² + … + (xₙ - x̄)²]/n;
1. 性质:方差越大,数据波动越大;方差≥0,当且仅当所有数据相等时方差为 0;
标准差:s = 根号下方差(与数据单位一致,更易解释)。
考查形式:计算平均数、中位数、众数、方差、标准差;根据数字特征分析数据稳定性;比较两组数据的集中趋势与离散程度。
知识点4: 概率的基本概念(逻辑基础,必考)
1.随机事件与概率:
事件分类:
1. 必然事件:一定会发生的事件,概率 P=1;
1. 不可能事件:一定不会发生的事件,概率 P=0;
1. 随机事件:可能发生也可能不发生的事件,概率 P∈(0,1);
概率定义:在大量重复试验中,事件 A 发生的频率稳定在某个常数附近,该常数即为事件 A 的概率 P (A)。
2.事件的关系与运算:
包含关系:若事件 A 发生则事件 B 一定发生,记为 A⊆B;
并事件(和事件):A∪B(或 A+B),表示 A、B 中至少有一个发生;
交事件(积事件):A∩B(或 AB),表示 A、B 同时发生;
互斥事件:A∩B 为不可能事件(AB=∅),即 A、B 不能同时发生;
对立事件:A∩B 为不可能事件且 A∪B 为必然事件,即 A、B 必有一个发生且只有一个发生(对立事件一定互斥,互斥事件不一定对立)。
3.概率的基本性质:
0≤P(A)≤1;
P (必然事件)=1,P (不可能事件)=0;
若 A、B 互斥,则 ____________________
对立事件概率:__________。
考查形式:判断事件类型(互斥、对立)、利用概率性质计算事件概率、结合实际问题理解概率含义。
知识点5: 古典概型(高频大题 / 小题,核心计算)
1.定义:
特征:① 试验中所有可能出现的基本事件只有有限个(有限性);② 每个基本事件出现的可能性相等(等可能性);
基本事件:一次试验中不能再分的最简单事件(所有基本事件的和为必然事件)。
2.概率公式:
P (A) = 事件 A 包含的基本事件数 / 试验的所有基本事件总数;
核心步骤:① 列举所有基本事件;② 找出事件 A 包含的基本事件;③ 代入公式计算。
3.常见模型:
摸球模型(不放回 / 放回);
掷骰子 / 硬币模型;
排列组合相关模型(如从 n 个元素中选 k 个的组合数计算)。
考查形式:直接计算古典概型概率、结合排列组合列举基本事件、分层抽样与古典概型结合。
知识点6: 几何概型(中档题,核心计算)
1.定义:
特征:① 试验中所有可能出现的基本事件有无限个(无限性);② 每个基本事件出现的可能性相等(等可能性);③ 基本事件可以用一个几何区域表示;
几何区域类型:长度、__________、体积(苏教版必修二重点考查长度和面积型)。
2.概率公式:
P (A) = 构成事件 A 的几何区域长度(面积 / 体积) / 试验的全部结果所构成的几何区域长度(面积 / 体积);
核心步骤:① 确定试验对应的几何区域;② 确定事件 A 对应的几何子区域;③ 计算两个区域的几何量(长度 / 面积);④ 代入公式计算。
3.常见模型:
长度型:如在数轴上取点、线段上随机投点、时间区间问题;
面积型:如在平面图形内随机投点、__________问题、约会时间问题。
考查形式:计算长度 / 面积型几何概型概率、结合实际问题构建几何区域、古典概型与几何概型辨析。
知识点7: 统计与概率的综合公式(综合题核心)
1.抽样与概率结合公式:
简单随机抽样中,个体被抽到的概率:P = 样本容量 n / 总体容量 N;
分层抽样中,某层个体被抽到的概率:P = 抽样比 = n/N(各层抽样比相同)。
2.频率与概率的关系:
当试验次数很大时,事件 A 发生的频率近似等于概率(频率是概率的估计值,概率是频率的稳定值);
频率分布直方图中,某区间内的概率可近似用该区间的频率(矩形面积)表示。
考查形式:利用抽样比计算概率、用频率估计概率、结合统计图表计算概率。
知识点8: 抽样方法题型(选择 / 填空必考)
题型 1:抽样方法判断与选择
解题步骤:
① 分析总体特征(是否有明显分层、容量大小、个体差异);
② 根据特征匹配抽样方法(分层抽样→差异明显;系统抽样→容量大;简单随机抽样→容量小、差异小);
③ 验证抽样方法的核心特征(如分层抽样是否按比例)。
示例:要调查某学校高一、高二、高三三个年级的学生视力情况,应选择哪种抽样方法?(答案:分层抽样)
题型 2:分层抽样计算
解题步骤:
① 计算抽样比 k = 样本容量 n / 总体容量 N;
② 某层抽取人数 = 该层个体数 × k;
③ 验证各层抽取人数之和是否等于样本容量。
示例:总体有 1000 人,分为三层,人数分别为 300、500、200,样本容量为 200,求第二层抽取人数。(解:k=200/1000=0.2,第二层抽取 500×0.2=100 人)
题型 3:系统抽样计算
解题步骤:
① 计算间隔 k = 总体容量 N / 样本容量 n(若不是整数,先剔除多余个体);
② 随机确定起始编号 l(1≤l≤k);
③ 依次写出抽取的编号:l、l+k、l+2k…;
示例:总体有 50 人,样本容量为 5,求间隔 k 及可能的抽取编号。(解:k=50/5=10,若起始编号为 3,则抽取编号为 3、13、23、33、43)
要点:区分三种抽样方法的适用场景,分层抽样计算时确保抽样比准确,系统抽样注意剔除多余个体的情况。
知识点9: 统计图表与数据特征题型(选择 / 填空 / 解答题)
题型 1:频率分布直方图相关计算
解题步骤:
① 读取组距、各组频数 / 频率(或矩形高度);
② 计算关键量:频率 = 矩形高度 × 组距,频数 = 频率 × 总体数,总体数 = 某组频数 / 该组频率;
③ 补全直方图(根据__________ 计算未知矩形高度);
示例:频率分布直方图中,某组区间为 [20,30),矩形高度为 0.03,求该组频率。(解:频率 = 0.03×10=0.3)
题型 2:数据数字特征计算
解题步骤:
① 平均数:直接求和除以个数(或加权平均数公式);
② 中位数:先排序,再找__________(注意 n 为奇数 / 偶数);
③ 方差:先求平均数,再代入方差公式计算(注意分母为 n);
示例:数据 1、2、3、4、5,求平均数、中位数、方差。(解:平均数 = 3,中位数 = 3,方差 = 2)
题型 3:茎叶图分析
解题步骤:
① 从茎叶图中读取所有原始数据;
② 计算数据的数字特征(平均数、中位数、方差);
③ 对比两组数据的集中趋势与离散程度;
要点:茎叶图中 “茎” 为高位数字,“叶” 为低位数字,注意数据的排序。
知识点10: 古典概型题型(解答题基础问)
题型特征:有限个等可能基本事件,需列举或用排列组合计算事件包含的基本事件数。
解题步骤:
① 明确试验的基本事件(如 “掷两枚骰子,所有可能的点数组合”);
② 列举所有基本事件(或用排列组合计算总数:如掷 n 枚骰子,基本事件总数为 6ⁿ);
③ 确定事件 A 包含的基本事件(如 “点数之和为 5” 的组合:(1,4)、(2,3)、(3,2)、(4,1));
④ 代入公式 P (A) = 事件 A 包含的基本事件数 / 总基本事件数;
示例:从 1、2、3、4、5 中随机抽取 2 个不同的数,求这两个数之和为偶数的概率。
解:基本事件总数 C (5,2)=10;和为偶数的事件包含 “两数均为奇数”(1,3)、(1,5)、(3,5),共 3 个;∴ P=3/10。
要点:列举基本事件时避免重复或遗漏,涉及 “抽取” 问题注意区分 “有放回” 与 “无放回”(无放回用组合,有放回用排列)。
知识点11: 几何概型题型(解答题中档问)
题型 1:长度型几何概型
解题步骤:
① 确定试验对应的线段(如数轴上的区间、时间区间);
② 确定事件 A 对应的线段长度;
③ 代入公式 P (A) = 事件 A 的线段长度 / 总线段长度;
示例:在区间 [0,5] 上随机取一个数 x,求 x∈[1,3] 的概率。(解:P=(3-1)/(5-0)=2/5)
题型 2:面积型几何概型
解题步骤:
① 建立平面直角坐标系,确定试验对应的几何区域(如矩形、圆、三角形);
② 确定事件 A 对应的几何子区域;
③ 计算两个区域的面积;
④ 代入公式 P (A) = 事件 A 的面积 / 总区域面积;
示例:在边长为 2 的正方形内随机投一点,求该点到正方形中心距离小于 1 的概率。(解:总区域面积 = 4,事件 A 区域为半径 1 的圆,面积 =π,∴ P=π/4)
要点:准确构建几何区域是关键,注意区分 “长度”“面积” 模型,避免将面积型误按长度型计算。
知识点12: 统计与概率综合题型(解答题压轴)
题型特征:结合抽样方法、统计图表、数据特征与概率计算,考查综合分析能力。
解题步骤:
① 抽样环节:根据抽样方法获取样本数据(或计算抽样比、抽取人数);
② 统计环节:整理样本数据,绘制统计图表(或计算数字特征、频率);
③ 概率环节:用频率估计概率,或计算古典 / 几何概型概率;
④ 结论环节:根据统计与概率结果分析实际问题(如稳定性、合理性);
示例:某超市为了解顾客满意度,按分层抽样从老顾客、新顾客中抽取 100 人调查,得到满意度频率分布直方图,求:(1)老顾客、新顾客各抽取多少人?(2)满意度在 [80,100] 的频率是多少?(3)从被调查的满意度≥90 的顾客中随机选 2 人,求恰好 1 位老顾客 1 位新顾客的概率。
要点:分步处理各环节,确保抽样计算准确、统计图表读取正确、概率计算逻辑清晰,最后结合实际问题给出结论。
知识点13: 互斥事件与对立事件概率题型(高频小题)
题型特征:考查互斥、对立事件的概率计算,常结合 “至少”“至多” 等关键词。
解题步骤:
① 判断事件间关系(是否互斥、对立);
② 利用概率性质计算:
互斥事件:____________________
对立事件:P (非 A)=1-P (A);
“至少一个发生”:可直接计算或用对立事件(“都不发生”)求解;
示例:甲、乙两人射击,击中目标的概率分别为 0.6 和 0.5,求至少一人击中目标的概率。(解:对立事件为 “两人都未击中”,P=1-(1-0.6)(1-0.5)=1-0.2=0.8)
要点:“至少一个”“至多一个” 问题优先考虑对立事件,可简化计算;注意互斥事件与对立事件的区别,避免误用公式。
知识点14: 解题方法技巧考点(高效解题关键)
①抽样方法选择技巧
看总体特征:
总体容量小、个体差异小→简单随机抽样;
总体容量大、个体分布均匀→系统抽样;
总体由差异明显的几层组成→分层抽样;
分层抽样计算技巧:先算抽样比,再按比例分配各层人数,最后验证总和是否等于样本容量。
②统计图表分析技巧
频率分布直方图:
矩形面积 = 频率,可通过 “面积” 快速计算频率或总体数;
求中位数时,找 __________对应的横坐标;
茎叶图:快速读取数据并排序,方便计算中位数和众数;
数字特征比较技巧:
比较集中趋势:看平均数、中位数(平均数易受极端值影响,中位数更稳健);
比较离散程度:看方差、标准差(数值越大,波动越大)。
③ 概率计算技巧
古典概型:
列举法:适用于基本事件数较少(≤20)的情况,按顺序列举避免重复遗漏;
排列组合法:适用于基本事件数较多的情况(如 “从 n 个元素中选 k 个”),用组合数 C (n,k) 计算;
几何概型:
长度型:明确 “试验区间” 和 “事件区间”,直接计算长度比;
面积型:建立坐标系后,准确画出几何区域,用坐标法计算面积;
复杂事件概率技巧:
分解法:将复杂事件分解为若干互斥事件,再用互斥事件概率公式;
对立事件法:“至少”“至多” 问题转化为对立事件,简化计算。
④ 综合题解题技巧
分步拆解:将统计与概率综合题拆分为 “抽样→统计→概率→结论” 四个步骤,逐个突破;
数据关联:抽样得到的样本数据是统计分析的基础,统计得到的频率是概率估计的依据,确保各环节数据传递准确;
规范表达:解答题中需注明抽样方法、统计图表的计算过程、概率的基本事件列举,逻辑链完整。
知识点15: 易混易错考点(高频失分点)
① 抽样方法概念混淆
易错点 1:认为分层抽样中各层抽样比不同(正确:各层抽样比均等于样本容量 / 总体容量);
易错点 2:系统抽样中间隔 k 计算错误(当 N/n 不是整数时,需先剔除多余个体,再算 k = 剩余总体数 / 样本容量);
易错点 3:简单随机抽样与系统抽样的概率差异(正确:两种抽样方法中每个个体被抽到的概率均为 n/N);
应对:牢记三种抽样方法的核心特征和适用场景,抽样比计算时反复验证。
② 统计图表与数据特征错误
易错点 1:频率分布直方图中,误将矩形高度当作频率(正确:频率 = 矩形高度 × 组距);
易错点 2:计算方差时分母用 n-1
易错点 3:中位数计算时未排序(正确:需先将数据从小到大排列,再找中间位置);
应对:整理统计图表的核心性质和数据特征公式,计算时分步进行,避免跳步。
③ 概率概念与公式错误
易错点 1:互斥事件与对立事件混淆(正确:对立事件一定互斥,互斥事件不一定对立,对立事件需满足 “和为必然事件”);
易错点 2:古典概型中基本事件列举重复或遗漏(正确:按固定顺序列举,如掷两枚骰子按 (1,1)、(1,2)…(6,6) 顺序);
易错点 3:几何概型中几何区域选择错误(正确:根据试验类型确定是长度、面积还是体积,如 “时间问题” 用长度,“投点问题” 用面积);
易错点 4:“有放回抽样” 与 “无放回抽样” 混淆(正确:有放回抽样中基本事件数为 nⁿ,无放回抽样中为 A (n,k) 或 C (n,k));
应对:对比记忆互斥与对立事件、有放回与无放回抽样的区别,概率计算前先明确基本事件类型。
④综合题逻辑错误
易错点 1:用样本数据直接代替总体数据,未说明 “用频率估计概率”;
错点 2:分层抽样与概率结合时,误将某层抽取人数当作该层总体数;
应对:综合题中明确各环节的依据(如 “由分层抽样的性质得”“用频率估计概率”),数据计算后标注单位和含义。
知识点16: 拓展补充考点(能力提升,选填压轴适用)
①统计与概率的实际应用(创新题型)
决策问题:根据统计数据和概率分析,选择最优方案(如购物优惠、投资决策);
回归分析初步(教材拓展):
核心:通过散点图观察两个变量的线性相关关系,用最小二乘法求线性回归方程 y = bx + a(苏教版必修二为初步介绍,重点考查相关性判断);
考查形式:结合实际场景(如疫情防控、体育比赛、商业活动)设计问题,考查数据处理和概率分析能力。
②概率与函数、不等式结合(解答题压轴)
特征:以概率为载体,引入参数(如区间长度、几何图形边长),建立函数关系,求最值或取值范围;
解题步骤:
① 设参数,表达出概率关于参数的函数;
② 确定参数的取值范围(结合几何图形或实际意义);
③ 利用函数单调性、基本不等式求最值;
示例:在区间 [0,a] 上随机取两个数 x、y,求 x + y ≤ 1 的概率的最大值(a>0)。
解:当 a≥1 时,概率 = 1/2;当 0<a=a²/2;∴ 最大值为 1/2(当 a≥1 时)。
随机数法的应用
【例1】设总体由编号为的个个体组成,利用下面的随机数表选取6个个体,选取方法是从该随机数表第1行的第6个数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第3个个体的编号为______.
5044664421 6606580462 6155643502 4235489632 1452415248
2266221586 2663754199 5842367224 5837521851 0337183911
【变式1】某高中为了了解高二年级学生的作业情况,利用随机数表对该校400名高二学生进行抽样,先将所有学生按进行编号,从中抽取40个样本.若从下面的随机数表中第1行第6列的数开始,依次向右,到行末后转至下一行的行首,逐个取样,直到取足样本为止,则得到的第3个样本编号是____________.
【变式2】劳动课中要考查上一届学生种出来的950颗种子的发芽率,从中抽取50颗种子进行实验,利用随机数表法抽取种子,先将950颗种子按001,002,…,950进行编号,如果从随机数表第3行第4列的数开始并向右读,下列选项中属于最先检验的4颗种子编号依次是________.(下面抽取了随机数表第1行至第3行)
03 47 43 73 86 36 96 47 36 61 46 98 63 71 62 33 26 16 80 45 60 11 14 10 95
97 74 94 67 74 42 81 14 57 20 42 53 32 37 32 27 07 36 07 51 24 51 79 89 73
16 76 62 27 66 56 50 26 71 07 32 90 79 78 53 13 55 38 58 59 88 97 54 14 10
分层抽样中各层样本容量的计算
【例1】已知某工厂有三条流水线用于生产同一种产品,三条流水线的产量之比为,根据比例分层抽样得到流水线2的样本平均数为9.0,流水线3的样本平均数为9.4,所有样本的平均数为9.3,则流水线1的样本平均数为_____.
【变式1】某学校高一年级在校人数为人,其中男生人,女生人,为了解学生身高发展情况,按分层随机抽样的方法抽出的男生身高为一个样本,其样本平均数为cm,抽出的女生身高为一个样本,其样本平均数为cm,则可估计该校高一学生的平均身高为_______cm.
【变式2】某校高一年级共有500名学生参加学校组织的活动(每人只参加一项活动),其中参加“党团队一体化公益实践活动”的有125人,参加“心理健康游园活动”的有人、参加“湿地奔跑活动”的有人,现用分层抽样的方法,从中抽取100名学生了解他们的健康情况;如果已知参加“心理健康游园活动”的学生抽取了56人,则参加“湿地奔跑活动”的学生要抽取的人数为________.
频率分布直方图中的相关计算问题
【例1】某学校兴趣小组为了了解移动支付在大众中的熟知度,对15~65岁的人群进行了随机抽样调查,调查的问题是“你会使用移动支付吗?”其中,会使用移动支付的共有n个人,把这n个人按照年龄分成5组:第1组为[15,25),第2组为[25,35),第3组为[35,45),第4组为[45,55),第5组为[55,65],然后绘制成如图所示的频率分布直方图,其中,第1组的频数为20.
(1)求n和x的值:
(2)从第1,3,4组中用分层随机抽样的方法抽取6人,求分别从第1,3,4组中抽取的人数;
【变式1】文明城市是反映城市整体文明水平的综合性荣誉称号,作为普通市民,既是文明城市的最大受益者,更是文明城市的主要创造者.长春市为提高市民对文明城市创建的认识,举办了“创建文明城市”知识竞赛,从所有答卷中随机抽取100份作为样本,将样本的成绩(满分100分,成绩均不低于40分)分成六段:,,……,,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中的值;
(2)试估计样本成绩的平均数和上四分位数:
(3)已知落在的平均成绩是54,方差是7,落在的平均成绩为66,方差是4,求两组成绩合并后的平均数和方差.
【变式2】某工厂对工人的专业技能做了一次测试,并将所有测试成绩(满分100分)按照,,…,进行分组,得到如图所示的频率分布直方图,已知图中.
(1)求出a,b的值;
(2)估计此次测试的平均成绩;
(3)按照人数比例用分层随机抽样的方法,从成绩在内的工人中抽取4人,再从这4人中任选2人,请列举出样本空间并求出这2人成绩都在内的概率.
百分位数在具体数据或图中的应用
【例1】已知样本数据8,12,13,a,17的第80百分位数为16,则( )
A.14 B.15 C.16 D.17
【变式1】某小区随机调查了10位业主2月份每户的天然气使用量,数据如下(单位:):18,19,20,20,21,21,22,23,23,24.估计该小区业主月均用气量的样本数据的上四分位数为( )
A.21 B.22 C.22.5 D.23
【变式2】某校高一年级个班参加合唱比赛的得分如下:89,87,93,91,96,94,90,92,则这组数据的第25百分位数和平均数分别是( )
A.89和 B.和 C.90和 D.和92
简单古典概型的计算
【例1】某袋中有个除颜色外其他都相同的球,其中有个红球,个白球,现从中任意取出个,则取出的球恰好是红球的概率为( )
A. B. C. D.
【变式1】已知袋子里有大小和质地完全相同的4个球,其中3个红球,1个黄球,从中不放回地依次随机摸出2个球,则两次都是红球的概率是( )
A. B. C. D.
【变式2】(多选)在甲、乙两个盒子中分别装有标号为1,2,3的三个小球,现从甲、乙两个盒子中各取出1个球,每个球被取出的可能性相等.下列说法正确的是( )
A.取出的两个球上标号都是2的概率为
B.取出的两个球上标号为不同数字的概率为
C.取出的两个球上标号中至少有一个标号为1的概率为
D.甲盒中取出的球上标号比乙盒中取出的球上标号大的概率为
事件独立性的判断
【例1】一盒子中装有6个编号分别为1,2,3,4,5,6的小球(小球的其余特征完全一致).从中有放回地随机取球2次,每次取1个小球.记“第1次取出的小球的编号为1”为事件,“第2次取出的小球的编号为1”为事件,“两次取出的小球的编号之和为5”为事件,“两次取出的小球的编号之和为奇数”为事件,则( )
A.事件与事件互斥 B.事件与事件相互独立
C.事件与事件相互独立 D.
【变式1】有4个分别标有数字1,2,3,4的相同小球,从中不放回地随机取两次,每次取1个球.甲表示事件“第一次取出的球的数字是1”,乙表示事件“第二次取出的球的数字是3”,丙表示事件“两次取出的球的数字之和是4”,丁表示事件“两次取出的球的数字之和是5”,则下列选项正确的是( )
A.甲与乙互斥 B.丙与丁对立 C.甲与丙相互独立 D.乙与丁相互独立
【变式2】(多选)已知,为样本空间的两个随机事件,其中,,,则下列说法正确的有( )
A.事件与互斥 B.事件与独立
C. D.
相互独立事件概率的计算
【例1】(多选)已知事件,满足,,则下列结论正确的是( )
A.
B.如果,那么
C.如果与互斥,那么
D.如果与相互独立,那么
【变式1】现要举办A,B两个活动,每个活动进行一次,已知先举办活动A,活动A失误的概率为,不失误的概率为.若活动A没有失误,则活动B失误的概率为,不失误的概率为;若活动A出现失误,则活动B失误与否的概率均为,则这两个活动有且仅有一个失误的概率为( )
A. B. C. D.
【变式2】甲,乙两人参加某公司的招聘考试,考试分为文化测试和体能测试,其中文化测试有3道题,要求至少答对其中的2道题才能通过,通过得1分,不通过得0分;体能测试有2道题,全部合格才能通过,通过得1分,不通过得0分;假设甲答对每道文化测试题的概率为,乙答对每道文化测试题的概率为,甲,乙两人每一道体能测试题合格的概率都是,甲乙两人各自参加完这两项测试,且回答每道题都是独立的.
(1)求甲恰好答对两道文化测试题的概率(用p表示),并计算此概率取最大值时对应的p的值;
(2)两项测试得分的和为该人的总分,当时,解决下列问题:
①求甲总分为1分的概率;
②求甲的总分高于乙的总分的概率.
相互独立事件概率的综合应用
【例1】某连锁超市在店庆期间,针对线上、线下两种消费渠道推出抽奖活动.已知顾客线上抽奖中奖的概率为,线下抽奖中奖的概率为,且两种渠道抽奖结果相互独立.
(1)若某顾客在两种渠道各抽奖1次,求该顾客恰好有1次中奖的概率;
(2)若某顾客连续3天只参与线上抽奖,每天抽奖1次,求该顾客恰好有2天中奖的概率;
(3)商场设置“终极幸运奖”,规则为先参与2次线下抽奖,再参与2次线上抽奖,若这4次抽奖中至少有3次中奖,则可获得该奖项,求顾客获得“终极幸运奖”的概率.
【变式1】为庆祝我国第39个教师节,某校举办教师联谊会,甲、乙两名数学老师组成“几何队”参加“成语猜猜猜”比赛,每轮比赛由甲、乙两人各猜一个成语,已知甲每轮猜对的概率为,乙每轮猜对的概率为.在每轮比赛中,甲和乙猜对与否互不影响,则“几何队”在一轮比赛中至少猜对一个成语的概率为( )
A. B. C. D.
【变式2】甲、乙两人进行体育比赛,比赛共设三个项目,每个项目胜方得2分,负方得0分,没有平局.三个项目比赛结束后,总得分高的人获得冠军.已知甲在三个项目中获胜的概率分别为,,,,各项目的比赛结果相互独立,甲得0分的概率是,甲得6分的概率是
(1)求,的值;
(2)甲、乙两人谁获得最终胜利的可能性大?并说明理由.
频率与概率的关系
【例1】我国古代数学名著《九章算术》中有“米谷粒分”问题.现有米铺收米,一农民来卖米1000石,验收发现米内夹谷,随机取出一杯,数得杯里200粒米内夹谷13粒,估计这批米内夹谷约为( )
A.55石 B.65石 C.75石 D.85石
【变式1】从某自动包装机包装的奶粉中,随机抽取20袋,测得各袋的质量分别为(单位:):
492
496
494
495
498
497
501
502
504
496
497
503
506
508
507
492
496
500
501
499
用频率估计概率,该包装机包装的袋装奶粉质量在之间的概率约为( )
A.0.1 B.0.15 C.0.25 D.0.5
【变式2】在调查运动员是否服用过兴奋剂的时候,给出两个问题作答,无关紧要的问题是:“你的身份证号码的尾数是奇数吗?”敏感的问题是:“你服用过兴奋剂吗?”然后要求被调查的运动员掷一枚硬币,如果出现正面,就回答第一个问题,否则回答第二个问题.由于回答哪一个问题只有被测试者自己知道,所以应答者一般乐意如实地回答问题.如我们把这种方法用于300个被调查的运动员,得到80个“是”的回答,则这群人中服用过兴奋剂的百分率大约为( )
A.4.33% B.3.33% C.3.44% D.4.44%
随机数法的应用
1.要考查某种品牌的颗种子的发芽率,从中抽取颗种子进行实验,利用随机数表法抽取种子,先将颗种子按、、、进行编号,如果从随机数表第行第列的数开始并向右读,则抽到的第颗种子的编号是______.(下面抽取了随机数表第行至第行)
03 47 43 73 86 36 96 47 36 61 46 98 63 71 62 33 26 16 80 45 60 11 14 10 95
97 74 94 67 74 42 81 14 57 20 42 53 32 37 32 27 07 36 07 51 24 51 79 89 73
16 76 62 27 66 56 50 26 71 07 32 90 79 78 53 13 55 38 58 59 88 97 54 14 10
【易错分析】一是未按三位编号读取,误将两位数字当作编号,或起始位置找错;二是读取随机数时,未按规则剔除大于850的数,或重复编号未跳过;三是计数时漏数、多数,导致第4颗种子编号出错;四是未按向右读的方向规则,中途改变读取方向;五是对随机数表法的抽样步骤理解不清,未按编号范围筛选有效数字。
分层抽样中各层样本容量的计算
2.2025年9月3日,以“铭记历史,开创未来”为核心的纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵在天安门广场隆重举行,已知从11000名甲校大学生,10000名乙校大学生和4000名丙校大学生中采用分层抽样方法抽取名大学生组成志愿者,若乙校大学生比丙校大学生多抽取60人,则_____.
【易错分析】一是未按三位编号读取,误将两位数字当作编号,或起始位置找错;二是读取随机数时,未按规则剔除大于850的数,或重复编号未跳过;三是计数时漏数、多数,导致第4颗种子编号出错;四是未按向右读的方向规则,中途改变读取方向;五是对随机数表法的抽样步骤理解不清,未按编号范围筛选有效数字。
频率分布直方图中的相关计算问题
3.某环保小组对某市连续40天的PM2.5日均浓度(单位:)数据进行统计分析,将数据分成,,,,五组,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求图中a的值;
(2)求该市这40天中PM2.5日均浓度低于的天数;
(3)估计该市PM2.5日均浓度的平均数(各组数据以该组中间值作代表).
【易错分析】一是频率分布直方图中,误将“频率/组距”直接当作频率计算,忽略组距为10;二是求a值时,未利用频率和为1的条件,或计算时漏加部分组的频率;三是计算天数时,误将频率直接当作天数,未乘以总天数40;四是求平均数时,未正确取各组中间值,或漏乘对应频率;五是对频率、频数、平均数的概念混淆,导致公式误用。
百分位数在具体数据或图中的应用
4.高三某班10名同学数学期末成绩(满分150)依次为:100,104,110,115,120,125,130,134,140,145,这组数据的下四分位数为( )
A.107 B.110 C.132 D.134
【易错分析】一是对下四分位数的定义理解不清,误将其当作中位数或其他统计量;二是计算位置索引时,未按规则向上取整,直接取第2个数或取第2、3个数的平均数;三是混淆不同版本教材中四分位数的计算方法,误用线性插值公式;四是数据未按从小到大排序就直接计算,导致结果错误;五是对百分位数和四分位数的关系理解偏差,选错计算方法。
简单古典概型的计算
5.一个水平放置的圆柱体容器内依次放着两个红球和三个白球,容器两端都有开口,每次只能从容器的一端取出1个球,依次取完,球的排列顺序为红,红,白,白,白,则两个红球被连续取出的概率是( )
A. B. C. D.
【易错分析】一是未理解“只能从一端取球”的规则,误将其当作普通排列问题;二是计算基本事件总数时,未按取球规则分步计数,导致总数错误;三是计算红球连续取出的事件数时,遗漏部分有效取球路径;四是混淆条件概率与普通概率的计算方法,误用公式;五是对取球顺序的限制理解不清,误判红球连续取出的情况。
事件独立性的判断
6.(多选)若 ,则关于事件 的关系正确的是( )
A.事件 与 互斥 B.事件 与 不互斥
C.事件 与 不相互独立 D.事件 与 相互独立
【易错分析】一是混淆互斥事件与相互独立事件的定义,误将互斥等同于独立;二是计算事件概率时,忽略对立事件概率公式,直接用题中P(A)、P(B)参与计算;三是判断独立时,未验证P(AB)=P(A)P(B),仅凭主观臆断;四是对互斥事件“交集为空”的概念理解不清,误判P(AB)的取值;五是忽略多选题需同时判断互斥与独立两个维度,漏选或错选选项。
相互独立事件概率的计算
7.(多选)从甲口袋内摸出1个白球的概率是,从乙口袋内摸出1个白球的概率是,如果从两个口袋内各摸出一个球,那么下列说法正确的是( )
A.2个球都是白球的概率为 B.2个球都不是白球的概率为
C.2个球不都是白球的概率为 D.2个球恰好有一个球是白球的概率为
【易错分析】一是误将“不都是白球”理解为“都不是白球”,混淆对立事件的概念;二是计算独立事件概率时,忘记使用乘法公式,直接将概率相加;三是计算“恰好一个白球”时,漏算两种情况(甲白乙非白、甲非白乙白),导致结果错误;四是误将独立事件当作互斥事件处理,误用加法公式;五是多选题中,因概念混淆漏选或错选选项。
相互独立事件概率的综合应用
8.临平是生态宜居的福地,地处杭嘉湖平原,大运河、上塘河沿境流淌,临平区一望平畴、塘漾棋布,是典型的江南水乡、鱼米之乡,是文学大师丰子恺笔下的“江南佳丽地”,境内拥有江南三大赏梅胜地之一超山、塘栖古镇、艺尚小镇等风景名胜和人文景观,现有甲、乙两个同学准备周末分赴这三个景点打卡,已知每人都只去1个景点,且甲、乙两个同学前往三地打卡的概率分别是,,和,,,则甲、乙打卡不相同景点的概率为________.
【易错分析】一是未利用对立事件简化计算,直接枚举“不同景点”的所有情况,易漏算或重复;二是计算“打卡相同景点”的概率时,未按景点分别计算再相加,直接将两人的概率相乘;三是误将两人的打卡事件当作互斥事件,误用加法公式;四是忽略概率计算中“独立事件”的前提,混淆乘法公式的使用条件;五是计算时出现通分错误,导致最终结果偏差。
频率与概率的关系
9.某个制药厂正在测试一种减肥药的疗效,有500名志愿者服用此药,结果如下
体重变化
体重减轻
体重不变
体重增加
人数
276
144
80
如果另有一人服用此药,估计其体重减轻的概率为__________;
【易错分析】一是混淆频率与概率的概念,误将频率直接当作概率,忽略用频率估计概率的前提;二是计算时未用体重减轻人数除以总人数,而是直接用减轻人数除以不变或增加的人数;三是总人数计算错误,漏加或多加各组人数;四是未化简分数,导致结果形式不规范;五是误将“体重不变”或“体重增加”的概率当作体重减轻的概率,审题不清。
学科网(北京)股份有限公3 / 3
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
专题06 统计与概率
知识点1: 抽样方法(高频小题,统计基础)
1.简单随机抽样:
定义:从总体 N 个个体中,逐个不放回地抽取 n 个个体作为样本(n≤N),且每个个体被抽到的概率相等(均为 n/N);
常用方法:抽签法(适用于总体容量较小)、随机数表法(适用于总体容量较大);
核心特征:等概率性、不放回性;
适用场景:总体个体差异较小,总体容量不大。
2.分层抽样:
定义:将总体按某种特征分成若干层(互不交叉),再从每一层中按比例抽取个体组成样本;
抽样比:每层抽取的个体数 / 该层个体总数 = 样本容量 n / 总体容量 N;
核心特征:按比例抽样,兼顾层内一致性与层间差异性;
适用场景:总体由差异明显的几部分组成(如按性别、年龄、成绩分层)。
3.系统抽样:
定义:将总体中的个体编号,按固定间隔 k(k = N/n,取整数)抽取个体,先随机确定起始编号,再依次抽取编号为 l、l+k、l+2k… 的个体;
核心步骤:编号→分段→确定起始号→按间隔抽样;
核心特征:等距性、不放回性;
适用场景:总体容量较大,个体分布均匀。
考查形式:判断抽样方法类型、计算分层抽样中各层抽取的个体数、系统抽样的间隔与起始编号计算、三种抽样方法的区别与选择。
知识点2: 统计图表与数据整理(核心基础,必考)
1.常见统计图表:
频率分布表:按数据分组,记录各组的频数(出现次数)和频率(频数 / 总数);
频率分布直方图:
1. 横轴:数据分组区间,纵轴:频率 / 组距;
1. 核心性质:每个矩形的面积 = 该组频率,所有矩形面积之和 = 1;
茎叶图:将数据的十位(或百位)作为 “茎”,个位作为 “叶”,直观展示数据分布(保留原始数据);
条形图 / 折线图:条形图展示各组频数 / 频率,折线图反映数据变化趋势;
扇形图:展示各部分占总体的比例(圆心角 = 该部分比例 ×360°)。
2.数据整理核心概念:
频数:某组数据出现的次数;
频率:频数 / 总体个数(频率∈[0,1]);
组距:数据分组中每组的区间长度(如 [10,20) 的组距为 10);
累积频率:从第一组到当前组的频率之和。
考查形式:根据统计图表读取数据、计算频数 / 频率 / 组距、补全频率分布直方图、选择合适的统计图表描述数据。
知识点3: 数据的数字特征(高频小题 / 解答题,核心计算)
1.集中趋势特征:
平均数(均值):
公式:若数据为 x₁,x₂,…,xₙ,则平均数 x̄ = (x₁ + x₂ + … + xₙ)/n;
加权平均数:若数据分组后,各组组中值为 a₁,a₂,…,aₖ,频率为 f₁,f₂,…,fₖ,则加权平均数 = a₁f₁ + a₂f₂ + … + aₖfₖ;
中位数:将数据从小到大排列后,中间位置的数(n 为奇数时取第 (n+1)/2 个,n 为偶数时取第 n/2 和 n/2+1 个的平均数);
众数:数据中出现次数最多的数(可能不止一个)。
2.离散程度特征:
极差:最大值 - 最小值(反映数据波动范围);
方差:
1. 公式:s² = [(x₁ - x̄)² + (x₂ - x̄)² + … + (xₙ - x̄)²]/n;
1. 性质:方差越大,数据波动越大;方差≥0,当且仅当所有数据相等时方差为 0;
标准差:s = 根号下方差(与数据单位一致,更易解释)。
考查形式:计算平均数、中位数、众数、方差、标准差;根据数字特征分析数据稳定性;比较两组数据的集中趋势与离散程度。
知识点4: 概率的基本概念(逻辑基础,必考)
1.随机事件与概率:
事件分类:
1. 必然事件:一定会发生的事件,概率 P=1;
1. 不可能事件:一定不会发生的事件,概率 P=0;
1. 随机事件:可能发生也可能不发生的事件,概率 P∈(0,1);
概率定义:在大量重复试验中,事件 A 发生的频率稳定在某个常数附近,该常数即为事件 A 的概率 P (A)。
2.事件的关系与运算:
包含关系:若事件 A 发生则事件 B 一定发生,记为 A⊆B;
并事件(和事件):A∪B(或 A+B),表示 A、B 中至少有一个发生;
交事件(积事件):A∩B(或 AB),表示 A、B 同时发生;
互斥事件:A∩B 为不可能事件(AB=∅),即 A、B 不能同时发生;
对立事件:A∩B 为不可能事件且 A∪B 为必然事件,即 A、B 必有一个发生且只有一个发生(对立事件一定互斥,互斥事件不一定对立)。
3.概率的基本性质:
0≤P(A)≤1;
P (必然事件)=1,P (不可能事件)=0;
若 A、B 互斥,则 P (A∪B)=P (A)+P (B);
对立事件概率:P (非 A)=1 - P (A)。
考查形式:判断事件类型(互斥、对立)、利用概率性质计算事件概率、结合实际问题理解概率含义。
知识点5: 古典概型(高频大题 / 小题,核心计算)
1.定义:
特征:① 试验中所有可能出现的基本事件只有有限个(有限性);② 每个基本事件出现的可能性相等(等可能性);
基本事件:一次试验中不能再分的最简单事件(所有基本事件的和为必然事件)。
2.概率公式:
P (A) = 事件 A 包含的基本事件数 / 试验的所有基本事件总数;
核心步骤:① 列举所有基本事件;② 找出事件 A 包含的基本事件;③ 代入公式计算。
3.常见模型:
摸球模型(不放回 / 放回);
掷骰子 / 硬币模型;
排列组合相关模型(如从 n 个元素中选 k 个的组合数计算)。
考查形式:直接计算古典概型概率、结合排列组合列举基本事件、分层抽样与古典概型结合。
知识点6: 几何概型(中档题,核心计算)
1.定义:
特征:① 试验中所有可能出现的基本事件有无限个(无限性);② 每个基本事件出现的可能性相等(等可能性);③ 基本事件可以用一个几何区域表示;
几何区域类型:长度、面积、体积(苏教版必修二重点考查长度和面积型)。
2.概率公式:
P (A) = 构成事件 A 的几何区域长度(面积 / 体积) / 试验的全部结果所构成的几何区域长度(面积 / 体积);
核心步骤:① 确定试验对应的几何区域;② 确定事件 A 对应的几何子区域;③ 计算两个区域的几何量(长度 / 面积);④ 代入公式计算。
3.常见模型:
长度型:如在数轴上取点、线段上随机投点、时间区间问题;
面积型:如在平面图形内随机投点、转盘问题、约会时间问题。
考查形式:计算长度 / 面积型几何概型概率、结合实际问题构建几何区域、古典概型与几何概型辨析。
知识点7: 统计与概率的综合公式(综合题核心)
1.抽样与概率结合公式:
简单随机抽样中,个体被抽到的概率:P = 样本容量 n / 总体容量 N;
分层抽样中,某层个体被抽到的概率:P = 抽样比 = n/N(各层抽样比相同)。
2.频率与概率的关系:
当试验次数很大时,事件 A 发生的频率近似等于概率(频率是概率的估计值,概率是频率的稳定值);
频率分布直方图中,某区间内的概率可近似用该区间的频率(矩形面积)表示。
考查形式:利用抽样比计算概率、用频率估计概率、结合统计图表计算概率。
知识点8: 抽样方法题型(选择 / 填空必考)
题型 1:抽样方法判断与选择
解题步骤:
① 分析总体特征(是否有明显分层、容量大小、个体差异);
② 根据特征匹配抽样方法(分层抽样→差异明显;系统抽样→容量大;简单随机抽样→容量小、差异小);
③ 验证抽样方法的核心特征(如分层抽样是否按比例)。
示例:要调查某学校高一、高二、高三三个年级的学生视力情况,应选择哪种抽样方法?(答案:分层抽样)
题型 2:分层抽样计算
解题步骤:
① 计算抽样比 k = 样本容量 n / 总体容量 N;
② 某层抽取人数 = 该层个体数 × k;
③ 验证各层抽取人数之和是否等于样本容量。
示例:总体有 1000 人,分为三层,人数分别为 300、500、200,样本容量为 200,求第二层抽取人数。(解:k=200/1000=0.2,第二层抽取 500×0.2=100 人)
题型 3:系统抽样计算
解题步骤:
① 计算间隔 k = 总体容量 N / 样本容量 n(若不是整数,先剔除多余个体);
② 随机确定起始编号 l(1≤l≤k);
③ 依次写出抽取的编号:l、l+k、l+2k…;
示例:总体有 50 人,样本容量为 5,求间隔 k 及可能的抽取编号。(解:k=50/5=10,若起始编号为 3,则抽取编号为 3、13、23、33、43)
要点:区分三种抽样方法的适用场景,分层抽样计算时确保抽样比准确,系统抽样注意剔除多余个体的情况。
知识点9: 统计图表与数据特征题型(选择 / 填空 / 解答题)
题型 1:频率分布直方图相关计算
解题步骤:
① 读取组距、各组频数 / 频率(或矩形高度);
② 计算关键量:频率 = 矩形高度 × 组距,频数 = 频率 × 总体数,总体数 = 某组频数 / 该组频率;
③ 补全直方图(根据频率之和为 1 计算未知矩形高度);
示例:频率分布直方图中,某组区间为 [20,30),矩形高度为 0.03,求该组频率。(解:频率 = 0.03×10=0.3)
题型 2:数据数字特征计算
解题步骤:
① 平均数:直接求和除以个数(或加权平均数公式);
② 中位数:先排序,再找中间位置的数(注意 n 为奇数 / 偶数);
③ 方差:先求平均数,再代入方差公式计算(注意分母为 n);
示例:数据 1、2、3、4、5,求平均数、中位数、方差。(解:平均数 = 3,中位数 = 3,方差 = 2)
题型 3:茎叶图分析
解题步骤:
① 从茎叶图中读取所有原始数据;
② 计算数据的数字特征(平均数、中位数、方差);
③ 对比两组数据的集中趋势与离散程度;
要点:茎叶图中 “茎” 为高位数字,“叶” 为低位数字,注意数据的排序。
知识点10: 古典概型题型(解答题基础问)
题型特征:有限个等可能基本事件,需列举或用排列组合计算事件包含的基本事件数。
解题步骤:
① 明确试验的基本事件(如 “掷两枚骰子,所有可能的点数组合”);
② 列举所有基本事件(或用排列组合计算总数:如掷 n 枚骰子,基本事件总数为 6ⁿ);
③ 确定事件 A 包含的基本事件(如 “点数之和为 5” 的组合:(1,4)、(2,3)、(3,2)、(4,1));
④ 代入公式 P (A) = 事件 A 包含的基本事件数 / 总基本事件数;
示例:从 1、2、3、4、5 中随机抽取 2 个不同的数,求这两个数之和为偶数的概率。
解:基本事件总数 C (5,2)=10;和为偶数的事件包含 “两数均为奇数”(1,3)、(1,5)、(3,5),共 3 个;∴ P=3/10。
要点:列举基本事件时避免重复或遗漏,涉及 “抽取” 问题注意区分 “有放回” 与 “无放回”(无放回用组合,有放回用排列)。
知识点11: 几何概型题型(解答题中档问)
题型 1:长度型几何概型
解题步骤:
① 确定试验对应的线段(如数轴上的区间、时间区间);
② 确定事件 A 对应的线段长度;
③ 代入公式 P (A) = 事件 A 的线段长度 / 总线段长度;
示例:在区间 [0,5] 上随机取一个数 x,求 x∈[1,3] 的概率。(解:P=(3-1)/(5-0)=2/5)
题型 2:面积型几何概型
解题步骤:
① 建立平面直角坐标系,确定试验对应的几何区域(如矩形、圆、三角形);
② 确定事件 A 对应的几何子区域;
③ 计算两个区域的面积;
④ 代入公式 P (A) = 事件 A 的面积 / 总区域面积;
示例:在边长为 2 的正方形内随机投一点,求该点到正方形中心距离小于 1 的概率。(解:总区域面积 = 4,事件 A 区域为半径 1 的圆,面积 =π,∴ P=π/4)
要点:准确构建几何区域是关键,注意区分 “长度”“面积” 模型,避免将面积型误按长度型计算。
知识点12: 统计与概率综合题型(解答题压轴)
题型特征:结合抽样方法、统计图表、数据特征与概率计算,考查综合分析能力。
解题步骤:
① 抽样环节:根据抽样方法获取样本数据(或计算抽样比、抽取人数);
② 统计环节:整理样本数据,绘制统计图表(或计算数字特征、频率);
③ 概率环节:用频率估计概率,或计算古典 / 几何概型概率;
④ 结论环节:根据统计与概率结果分析实际问题(如稳定性、合理性);
示例:某超市为了解顾客满意度,按分层抽样从老顾客、新顾客中抽取 100 人调查,得到满意度频率分布直方图,求:(1)老顾客、新顾客各抽取多少人?(2)满意度在 [80,100] 的频率是多少?(3)从被调查的满意度≥90 的顾客中随机选 2 人,求恰好 1 位老顾客 1 位新顾客的概率。
要点:分步处理各环节,确保抽样计算准确、统计图表读取正确、概率计算逻辑清晰,最后结合实际问题给出结论。
知识点13: 互斥事件与对立事件概率题型(高频小题)
题型特征:考查互斥、对立事件的概率计算,常结合 “至少”“至多” 等关键词。
解题步骤:
① 判断事件间关系(是否互斥、对立);
② 利用概率性质计算:
互斥事件:P (A∪B)=P (A)+P (B);
对立事件:P (非 A)=1-P (A);
“至少一个发生”:可直接计算或用对立事件(“都不发生”)求解;
示例:甲、乙两人射击,击中目标的概率分别为 0.6 和 0.5,求至少一人击中目标的概率。(解:对立事件为 “两人都未击中”,P=1-(1-0.6)(1-0.5)=1-0.2=0.8)
要点:“至少一个”“至多一个” 问题优先考虑对立事件,可简化计算;注意互斥事件与对立事件的区别,避免误用公式。
知识点14: 解题方法技巧考点(高效解题关键)
①抽样方法选择技巧
看总体特征:
总体容量小、个体差异小→简单随机抽样;
总体容量大、个体分布均匀→系统抽样;
总体由差异明显的几层组成→分层抽样;
分层抽样计算技巧:先算抽样比,再按比例分配各层人数,最后验证总和是否等于样本容量。
②统计图表分析技巧
频率分布直方图:
矩形面积 = 频率,可通过 “面积” 快速计算频率或总体数;
求中位数时,找 “累计面积为 0.5” 对应的横坐标;
茎叶图:快速读取数据并排序,方便计算中位数和众数;
数字特征比较技巧:
比较集中趋势:看平均数、中位数(平均数易受极端值影响,中位数更稳健);
比较离散程度:看方差、标准差(数值越大,波动越大)。
③ 概率计算技巧
古典概型:
列举法:适用于基本事件数较少(≤20)的情况,按顺序列举避免重复遗漏;
排列组合法:适用于基本事件数较多的情况(如 “从 n 个元素中选 k 个”),用组合数 C (n,k) 计算;
几何概型:
长度型:明确 “试验区间” 和 “事件区间”,直接计算长度比;
面积型:建立坐标系后,准确画出几何区域,用坐标法计算面积;
复杂事件概率技巧:
分解法:将复杂事件分解为若干互斥事件,再用互斥事件概率公式;
对立事件法:“至少”“至多” 问题转化为对立事件,简化计算。
④ 综合题解题技巧
分步拆解:将统计与概率综合题拆分为 “抽样→统计→概率→结论” 四个步骤,逐个突破;
数据关联:抽样得到的样本数据是统计分析的基础,统计得到的频率是概率估计的依据,确保各环节数据传递准确;
规范表达:解答题中需注明抽样方法、统计图表的计算过程、概率的基本事件列举,逻辑链完整。
知识点15: 易混易错考点(高频失分点)
① 抽样方法概念混淆
易错点 1:认为分层抽样中各层抽样比不同(正确:各层抽样比均等于样本容量 / 总体容量);
易错点 2:系统抽样中间隔 k 计算错误(当 N/n 不是整数时,需先剔除多余个体,再算 k = 剩余总体数 / 样本容量);
易错点 3:简单随机抽样与系统抽样的概率差异(正确:两种抽样方法中每个个体被抽到的概率均为 n/N);
应对:牢记三种抽样方法的核心特征和适用场景,抽样比计算时反复验证。
② 统计图表与数据特征错误
易错点 1:频率分布直方图中,误将矩形高度当作频率(正确:频率 = 矩形高度 × 组距);
易错点 2:计算方差时分母用 n-1
易错点 3:中位数计算时未排序(正确:需先将数据从小到大排列,再找中间位置);
应对:整理统计图表的核心性质和数据特征公式,计算时分步进行,避免跳步。
③ 概率概念与公式错误
易错点 1:互斥事件与对立事件混淆(正确:对立事件一定互斥,互斥事件不一定对立,对立事件需满足 “和为必然事件”);
易错点 2:古典概型中基本事件列举重复或遗漏(正确:按固定顺序列举,如掷两枚骰子按 (1,1)、(1,2)…(6,6) 顺序);
易错点 3:几何概型中几何区域选择错误(正确:根据试验类型确定是长度、面积还是体积,如 “时间问题” 用长度,“投点问题” 用面积);
易错点 4:“有放回抽样” 与 “无放回抽样” 混淆(正确:有放回抽样中基本事件数为 nⁿ,无放回抽样中为 A (n,k) 或 C (n,k));
应对:对比记忆互斥与对立事件、有放回与无放回抽样的区别,概率计算前先明确基本事件类型。
④综合题逻辑错误
易错点 1:用样本数据直接代替总体数据,未说明 “用频率估计概率”;
错点 2:分层抽样与概率结合时,误将某层抽取人数当作该层总体数;
应对:综合题中明确各环节的依据(如 “由分层抽样的性质得”“用频率估计概率”),数据计算后标注单位和含义。
知识点16: 拓展补充考点(能力提升,选填压轴适用)
①统计与概率的实际应用(创新题型)
决策问题:根据统计数据和概率分析,选择最优方案(如购物优惠、投资决策);
回归分析初步(教材拓展):
核心:通过散点图观察两个变量的线性相关关系,用最小二乘法求线性回归方程 y = bx + a(苏教版必修二为初步介绍,重点考查相关性判断);
考查形式:结合实际场景(如疫情防控、体育比赛、商业活动)设计问题,考查数据处理和概率分析能力。
②概率与函数、不等式结合(解答题压轴)
特征:以概率为载体,引入参数(如区间长度、几何图形边长),建立函数关系,求最值或取值范围;
解题步骤:
① 设参数,表达出概率关于参数的函数;
② 确定参数的取值范围(结合几何图形或实际意义);
③ 利用函数单调性、基本不等式求最值;
示例:在区间 [0,a] 上随机取两个数 x、y,求 x + y ≤ 1 的概率的最大值(a>0)。
解:当 a≥1 时,概率 = 1/2;当 0<a=a²/2;∴ 最大值为 1/2(当 a≥1 时)。
随机数法的应用
【例1】设总体由编号为的个个体组成,利用下面的随机数表选取6个个体,选取方法是从该随机数表第1行的第6个数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第3个个体的编号为______.
5044664421 6606580462 6155643502 4235489632 1452415248
2266221586 2663754199 5842367224 5837521851 0337183911
【答案】46
【分析】根据随机数法规则求解.
【详解】由题意可知,从该随机数表第1行的第6个数字开始由左到右依次选取两个数字,
则选出来的编号依次为:(舍去),(舍去),(舍去),(舍去),(舍去),,
即选出的6个编号依次为:,所以第3个个体的编号为46.
故答案为:46.
【变式1】某高中为了了解高二年级学生的作业情况,利用随机数表对该校400名高二学生进行抽样,先将所有学生按进行编号,从中抽取40个样本.若从下面的随机数表中第1行第6列的数开始,依次向右,到行末后转至下一行的行首,逐个取样,直到取足样本为止,则得到的第3个样本编号是____________.
【答案】
【分析】按照随机数表提供的数据,三位一组,并取到内的数,不重复取,选取个数即可.
【详解】选取的位数依次为,,(舍),,
则得到的第3个样本编号是.
故答案为:
【变式2】劳动课中要考查上一届学生种出来的950颗种子的发芽率,从中抽取50颗种子进行实验,利用随机数表法抽取种子,先将950颗种子按001,002,…,950进行编号,如果从随机数表第3行第4列的数开始并向右读,下列选项中属于最先检验的4颗种子编号依次是________.(下面抽取了随机数表第1行至第3行)
03 47 43 73 86 36 96 47 36 61 46 98 63 71 62 33 26 16 80 45 60 11 14 10 95
97 74 94 67 74 42 81 14 57 20 42 53 32 37 32 27 07 36 07 51 24 51 79 89 73
16 76 62 27 66 56 50 26 71 07 32 90 79 78 53 13 55 38 58 59 88 97 54 14 10
【答案】662 276 656 502
【分析】从第3行第4列的数6开始,每次取三位数,在范围内就取,不在不取,重复的不取即可.
【详解】根据随机数表读取规则可知,第一个数是662,第二个数是276,第三个数是656,第四个是502.
故答案是:662;276;656;502
分层抽样中各层样本容量的计算
【例1】已知某工厂有三条流水线用于生产同一种产品,三条流水线的产量之比为,根据比例分层抽样得到流水线2的样本平均数为9.0,流水线3的样本平均数为9.4,所有样本的平均数为9.3,则流水线1的样本平均数为_____.
【答案】9.5
【分析】由题干中的比例,根据平均数的计算公式建立方程,可得答案.
【详解】根据题意,不妨设抽取的样本容量分别为,,,
设三条流水线的样本平均数分别为,总体样本平均数为,
则
根据样本平均数公式可得,
解得,所以流水线1的样本平均数为9.5.
【变式1】某学校高一年级在校人数为人,其中男生人,女生人,为了解学生身高发展情况,按分层随机抽样的方法抽出的男生身高为一个样本,其样本平均数为cm,抽出的女生身高为一个样本,其样本平均数为cm,则可估计该校高一学生的平均身高为_______cm.
【答案】
【分析】通过分层随机抽样,平均数的概念求解.
【详解】由题意可知,,且,
所以该校高一学生平均身高的估计值,
故该校高一学生的平均身高的估计值为.
【变式2】某校高一年级共有500名学生参加学校组织的活动(每人只参加一项活动),其中参加“党团队一体化公益实践活动”的有125人,参加“心理健康游园活动”的有人、参加“湿地奔跑活动”的有人,现用分层抽样的方法,从中抽取100名学生了解他们的健康情况;如果已知参加“心理健康游园活动”的学生抽取了56人,则参加“湿地奔跑活动”的学生要抽取的人数为________.
【答案】19
【详解】分层抽样中,总体共500名学生,抽取100人,因此抽样比为,
由题意得:,因此:,
根据抽样比得:,解得,
因此:,
故参加“湿地奔跑活动”抽取人数为.
频率分布直方图中的相关计算问题
【例1】某学校兴趣小组为了了解移动支付在大众中的熟知度,对15~65岁的人群进行了随机抽样调查,调查的问题是“你会使用移动支付吗?”其中,会使用移动支付的共有n个人,把这n个人按照年龄分成5组:第1组为[15,25),第2组为[25,35),第3组为[35,45),第4组为[45,55),第5组为[55,65],然后绘制成如图所示的频率分布直方图,其中,第1组的频数为20.
(1)求n和x的值:
(2)从第1,3,4组中用分层随机抽样的方法抽取6人,求分别从第1,3,4组中抽取的人数;
【答案】(1),
(2)2,3,1
【分析】(1)根据频率直方图中矩形面积之和为1求出x的值,根据第1组的频数和频率求出n.
(2)根据分层随机抽样定义结合频率直方图中第1,3,4组的频率之比求出各组中抽取人数占比,从而得出对应人数.
【详解】(1)根据频率分布直方图可知:,解得.
根据第1组的频数20和频率0.020,可得:.
(2)根据频率直方图可知,第1,3,4组的频率之比为,总份数
,则从第1组抽取人数为,从第3组抽取人数为,从第4
组抽取人数为.
【变式1】文明城市是反映城市整体文明水平的综合性荣誉称号,作为普通市民,既是文明城市的最大受益者,更是文明城市的主要创造者.长春市为提高市民对文明城市创建的认识,举办了“创建文明城市”知识竞赛,从所有答卷中随机抽取100份作为样本,将样本的成绩(满分100分,成绩均不低于40分)分成六段:,,……,,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中的值;
(2)试估计样本成绩的平均数和上四分位数:
(3)已知落在的平均成绩是54,方差是7,落在的平均成绩为66,方差是4,求两组成绩合并后的平均数和方差.
【答案】(1)
(2)平均数为74,上四分位数为84;
(3)平均数,方差.
【分析】(1)由频率之和为1得到关于的方程,解出即可.
(2)由中间数为代表求出平均数,由频率分布直方图求上四分位数(即第25百分位数)的计算公式即可求解;
(3)利用分层抽样的平均数和方差的计算公式即可求解.
【详解】(1)由所有小矩形面积之和为1得,,解得
(2)平均数为
成绩落在内的频率为,
落在内的频率为,
落在内的频率为,
落在内的频率为,
设上四分位数为m,由,得,故上四分位数为84.
(3)由题,成绩在有人,
成绩在有人
则这两组成绩的总平均数为,
由样本方差计算总体方差公式可得总方差为:
.
【变式2】某工厂对工人的专业技能做了一次测试,并将所有测试成绩(满分100分)按照,,…,进行分组,得到如图所示的频率分布直方图,已知图中.
(1)求出a,b的值;
(2)估计此次测试的平均成绩;
(3)按照人数比例用分层随机抽样的方法,从成绩在内的工人中抽取4人,再从这4人中任选2人,请列举出样本空间并求出这2人成绩都在内的概率.
【答案】(1);
(2)
(3)
【分析】(1)根据频率之和即可求解,
(2)根据平均数的计算公式即可求解,
(3)由列举法列举所有基本事件,即可由古典概型概率公式求解.
【详解】(1)由频率分布直方图可知,即,
又因为,可解得,.
(2)此次测试成绩的平均分为:.
(3)成绩在和内的人数之比为,
故抽取的4人中成绩在内的有3人,设为,,,
成绩在内的有1人,设为,
再从这4人中选2人,这2人的所有可能情况为,,,,,,共6种,
这2人成绩均在内的情况有为,,共3种,
故这2人成绩都在内的概率为.
百分位数在具体数据或图中的应用
【例1】已知样本数据8,12,13,a,17的第80百分位数为16,则( )
A.14 B.15 C.16 D.17
【答案】B
【详解】因为,所以第百分位数为将数据从小到大排序后的第4个数与第5个数的平均数,
经讨论可知,为使第80百分位数为16,排序后的数据必为,
故有,解得.
【变式1】某小区随机调查了10位业主2月份每户的天然气使用量,数据如下(单位:):18,19,20,20,21,21,22,23,23,24.估计该小区业主月均用气量的样本数据的上四分位数为( )
A.21 B.22 C.22.5 D.23
【答案】D
【详解】上四分位数即75%分位数,题干的10个数据已经从小到大排列好,,
则75%分位数取从小到大的第8个数,即23.
【变式2】某校高一年级个班参加合唱比赛的得分如下:89,87,93,91,96,94,90,92,则这组数据的第25百分位数和平均数分别是( )
A.89和 B.和 C.90和 D.和92
【答案】B
【详解】将这组数据按照从小到大的顺序排列为:,
因为,所以这组数据的第25百分位数为;
平均数为.
简单古典概型的计算
【例1】某袋中有个除颜色外其他都相同的球,其中有个红球,个白球,现从中任意取出个,则取出的球恰好是红球的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为个除颜色外其他都相同的球中,有个红球,个白球,
所以从中任意取出个,则取出的球恰好是红球的概率为.
【变式1】已知袋子里有大小和质地完全相同的4个球,其中3个红球,1个黄球,从中不放回地依次随机摸出2个球,则两次都是红球的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用古典概型的概率公式求解即可.
【详解】依题意,不放回地依次随机摸出2个球,则两次都是红球的概率是.
故选:A.
【变式2】(多选)在甲、乙两个盒子中分别装有标号为1,2,3的三个小球,现从甲、乙两个盒子中各取出1个球,每个球被取出的可能性相等.下列说法正确的是( )
A.取出的两个球上标号都是2的概率为
B.取出的两个球上标号为不同数字的概率为
C.取出的两个球上标号中至少有一个标号为1的概率为
D.甲盒中取出的球上标号比乙盒中取出的球上标号大的概率为
【答案】AD
【分析】利用古典概率模型,写出样本空间中的所有样本点,求各选项对应概率,逐项判断即可.
【详解】从甲、乙两个盒子中各取出1个球,其标号构成的样本空间为,共9个样本点.
取出的两个球上标号都是2的概率为,所以A正确;
取出的两个球上标号为不同数字的样本点有,共6个,所以概率为,所以B错误;
取出的两个球上标号中至少有一个标号为1的样本点有,共5个,所以概率为,所以C错误;
所以甲盒中取出的球上标号比乙盒中取出的球上标号大的样本点有,共3个,所以概率为.所以D正确.
故选:AD.
事件独立性的判断
【例1】一盒子中装有6个编号分别为1,2,3,4,5,6的小球(小球的其余特征完全一致).从中有放回地随机取球2次,每次取1个小球.记“第1次取出的小球的编号为1”为事件,“第2次取出的小球的编号为1”为事件,“两次取出的小球的编号之和为5”为事件,“两次取出的小球的编号之和为奇数”为事件,则( )
A.事件与事件互斥 B.事件与事件相互独立
C.事件与事件相互独立 D.
【答案】C
【分析】围绕有放回抽样中的互斥事件、独立事件、概率加法公式三个核心概念,通过对样本空间的枚举和概率计算,逐一验证选项的正确性.
【详解】选项A:事件是第一次取出编号1,事件是两次编号之和为5,
二者存在公共样本点(第一次取1,第二次取4,同时满足E和G),即,因此事件E与事件G不互斥,A错误.
选项B:(第二次取1的样本点共6个),
(两次和为5的样本点为 ,共4个),
(同时满足第二次取1、两次和为5的样本点仅,共1个),
验证得,因此事件与事件不相互独立,B错误.
选项C:,
(两次和为奇数等价于两次取出的数一奇一偶,总样本数为),
(第一次取1为奇数,第二次需要取偶数才能让和为奇数,第二次可取,共3个样本点),
验证得,
满足独立事件定义,因此事件与事件相互独立,C正确.
选项D:根据概率的加法公式,
其中(两次都取1的样本点仅1个),
代入计算:,因此D错误.
【变式1】有4个分别标有数字1,2,3,4的相同小球,从中不放回地随机取两次,每次取1个球.甲表示事件“第一次取出的球的数字是1”,乙表示事件“第二次取出的球的数字是3”,丙表示事件“两次取出的球的数字之和是4”,丁表示事件“两次取出的球的数字之和是5”,则下列选项正确的是( )
A.甲与乙互斥 B.丙与丁对立 C.甲与丙相互独立 D.乙与丁相互独立
【答案】D
【分析】根据题意列出两次取球所有可能情况,并分别列出甲、乙、丙、丁可能的情况,然后根据独立事件、互斥事件的定义判断即可.
【详解】由题意可得两次取球所有可能情况为,共种情况;
令事件表示:第一次取出的球的数字是1,则,
令事件表示:第二次取出的球的数字是3,则,
显然,所以甲与乙不互斥,故A错误;
令事件表示:两次取出的球的数字之和是4,则,
令事件表示:两次取出的球的数字之和是5,则,
显然,所以丙与丁不对立,故B错误;
由,,,所以,
所以甲与丙不独立,故C错误;
又,,
所以乙与丁相互独立,故D正确.
【变式2】(多选)已知,为样本空间的两个随机事件,其中,,,则下列说法正确的有( )
A.事件与互斥 B.事件与独立
C. D.
【答案】BCD
【分析】利用互斥事件、对立事件、独立事件的定义,和事件与积事件的运算法则,逐项判断即可.
【详解】已知,则,
由.
对A:因为,所以事件与可能同时发生,故事件与不互斥,选项A错误;
对B:因为, ,
所以,所以事件与独立,选项B正确;
对C:,又,
所以,选项C正确;
对D:因为事件与互斥,事件与独立,
所以,选项D正确.
相互独立事件概率的计算
【例1】(多选)已知事件,满足,,则下列结论正确的是( )
A.
B.如果,那么
C.如果与互斥,那么
D.如果与相互独立,那么
【答案】BCD
【分析】根据独立事件的乘法公式及互斥事件的加法公式判断各选项.
【详解】对于A,只有当与相互独立时,,故A错误;
对于B,若,则,故B正确;
对于C,与互斥,则,
那么,故C正确;
对于D,如果与相互独立,
那么,故D正确.
【变式1】现要举办A,B两个活动,每个活动进行一次,已知先举办活动A,活动A失误的概率为,不失误的概率为.若活动A没有失误,则活动B失误的概率为,不失误的概率为;若活动A出现失误,则活动B失误与否的概率均为,则这两个活动有且仅有一个失误的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据互斥事件的概率加法公式和条件概率的乘法公式,即可求解.
【详解】记事件E表示“活动A失误”,事件F表示“活动B失误”,这两个活动有且仅有一个失误的概率为.
【变式2】甲,乙两人参加某公司的招聘考试,考试分为文化测试和体能测试,其中文化测试有3道题,要求至少答对其中的2道题才能通过,通过得1分,不通过得0分;体能测试有2道题,全部合格才能通过,通过得1分,不通过得0分;假设甲答对每道文化测试题的概率为,乙答对每道文化测试题的概率为,甲,乙两人每一道体能测试题合格的概率都是,甲乙两人各自参加完这两项测试,且回答每道题都是独立的.
(1)求甲恰好答对两道文化测试题的概率(用p表示),并计算此概率取最大值时对应的p的值;
(2)两项测试得分的和为该人的总分,当时,解决下列问题:
①求甲总分为1分的概率;
②求甲的总分高于乙的总分的概率.
【答案】(1),当时,最大值为
(2)①;②.
【分析】(1)设答对文化测试的第题,由 求解即可,再由基本不等式求最大值;
(2)①由题意可得甲恰好通过文化测试和体育测试的一个,由此求解即可;
②设甲总分为分,,设乙总分为分,,由,求解即可.
【详解】(1)设答对文化测试的第题,
则甲恰好答对两道文化测试题的概率为:
,
由基本不等式可得,,
当且仅当,即时取等号,此时最大值为;
(2)当时,
①甲通过文化测试的概率为,
则,
甲乙两人通过体育测试的概率均为,
则,
当甲总分为1时,甲恰好通过文化测试和体育测试的一个,
故甲总分为1的概率为:
;
②乙通过文化测试的概率为,则同理可得,
设甲总分为分,,设乙总分为分,,
,,
,
,
故甲总分高于乙总分的概率为
.
相互独立事件概率的综合应用
【例1】某连锁超市在店庆期间,针对线上、线下两种消费渠道推出抽奖活动.已知顾客线上抽奖中奖的概率为,线下抽奖中奖的概率为,且两种渠道抽奖结果相互独立.
(1)若某顾客在两种渠道各抽奖1次,求该顾客恰好有1次中奖的概率;
(2)若某顾客连续3天只参与线上抽奖,每天抽奖1次,求该顾客恰好有2天中奖的概率;
(3)商场设置“终极幸运奖”,规则为先参与2次线下抽奖,再参与2次线上抽奖,若这4次抽奖中至少有3次中奖,则可获得该奖项,求顾客获得“终极幸运奖”的概率.
【答案】(1)(2)(3)
【分析】(1)恰好有1次中奖,拆成2个互斥事件的和,由独立事件、互斥事件的概率公式求解即可;
(2)恰好有2天中奖拆成3个互斥事件的和,即第天不中且其余两天中,由独立事件、互斥事件的概率公式求解即可;
(3)4次抽奖中至少有3次中奖,拆成3个互斥事件的和,由独立事件、互斥事件的概率公式求解即可.
【详解】(1)设顾客在线上抽奖中奖为事件A, 线下抽奖中奖为事件B,
设某顾客在两种渠道各抽奖1次,恰好有1次中奖为事件C,
则.
(2)设第次线上抽奖中奖为事件,
设某顾客连续3天只参与线上抽奖,每天抽奖1次,恰好中奖两次为事件D,
则.
(3)设顾客获得终极幸运奖为事件E,则线上恰好中一次且线下两次全中,或线上两次全中且线下恰好中一次,或者线上线下均两次全中,
则.
【变式1】为庆祝我国第39个教师节,某校举办教师联谊会,甲、乙两名数学老师组成“几何队”参加“成语猜猜猜”比赛,每轮比赛由甲、乙两人各猜一个成语,已知甲每轮猜对的概率为,乙每轮猜对的概率为.在每轮比赛中,甲和乙猜对与否互不影响,则“几何队”在一轮比赛中至少猜对一个成语的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用事件的相互独立性求解.法一,所求事件转化为互斥事件的和事件,利用概率加法公式求解即可;法二,利用对立事件的概率和为,间接法可得.
【详解】设事件“甲猜对”,“乙猜对”,“几何队至少猜对一个成语”,
所以,则.
由题意知,事件相互独立,则与,与,与也相互独立,
法一:,且两两互互斥,
则
.
法二:事件的对立事件“几何队一个成语也没有猜对”,即,
则.
故选:B.
【变式2】甲、乙两人进行体育比赛,比赛共设三个项目,每个项目胜方得2分,负方得0分,没有平局.三个项目比赛结束后,总得分高的人获得冠军.已知甲在三个项目中获胜的概率分别为,,,,各项目的比赛结果相互独立,甲得0分的概率是,甲得6分的概率是
(1)求,的值;
(2)甲、乙两人谁获得最终胜利的可能性大?并说明理由.
【答案】(1)
(2)甲获得最终胜利的可能性大.
【分析】(1)根据题意列出等式联立求解即可;
(2)根据题意计算甲得4分或者6分的概率,进而可判断胜负可能性.
【详解】(1)由题意可得,即,则.
又,故,解得
(2)由题意可得3个项目一共6分,总共4分或6分者即可取胜,又甲得4分的概率,
所以甲得4分或6分的概率.
故乙得4分或6分的概率为,
因为,所以甲获得最终胜利的可能性大.
频率与概率的关系
【例1】我国古代数学名著《九章算术》中有“米谷粒分”问题.现有米铺收米,一农民来卖米1000石,验收发现米内夹谷,随机取出一杯,数得杯里200粒米内夹谷13粒,估计这批米内夹谷约为( )
A.55石 B.65石 C.75石 D.85石
【答案】B
【分析】根据抽取样本中米夹谷的比例,得到整体米夹谷的频率,从而可得结果.
【详解】由杯里200粒米内夹谷13粒,得米内夹谷的频率为,
所以1000石米内夹谷约(石).
故选:B
【变式1】从某自动包装机包装的奶粉中,随机抽取20袋,测得各袋的质量分别为(单位:):
492
496
494
495
498
497
501
502
504
496
497
503
506
508
507
492
496
500
501
499
用频率估计概率,该包装机包装的袋装奶粉质量在之间的概率约为( )
A.0.1 B.0.15 C.0.25 D.0.5
【答案】C
【分析】找出满足条件的数据,计算出数据在之间的频率,用频率估计概率,可得结果.
【详解】在所给的数据中,在之间的数据有498,501,500,501,499共5个,
所以数据在之间的频率为:.
用频率估计概率,则所求概率为.
故选:C
【变式2】在调查运动员是否服用过兴奋剂的时候,给出两个问题作答,无关紧要的问题是:“你的身份证号码的尾数是奇数吗?”敏感的问题是:“你服用过兴奋剂吗?”然后要求被调查的运动员掷一枚硬币,如果出现正面,就回答第一个问题,否则回答第二个问题.由于回答哪一个问题只有被测试者自己知道,所以应答者一般乐意如实地回答问题.如我们把这种方法用于300个被调查的运动员,得到80个“是”的回答,则这群人中服用过兴奋剂的百分率大约为( )
A.4.33% B.3.33% C.3.44% D.4.44%
【答案】B
【分析】推理出回答第一个问题的150人中大约有一半人,即75人回答了“是”,故回答服用过兴奋剂的人有5人,从而得到答案.
【详解】因为抛硬币出现正面朝上的概率为,大约有150人回答第一个问题,
又身份证号码的尾数是奇数或偶数是等可能的,
在回答第一个问题的150人中大约有一半人,即75人回答了“是”,
共有80个“是”的回答,故回答服用过兴奋剂的人有5人,
因此我们估计这群人中,服用过兴奋剂的百分率大约为3.33%.
故选:B
随机数法的应用
1.要考查某种品牌的颗种子的发芽率,从中抽取颗种子进行实验,利用随机数表法抽取种子,先将颗种子按、、、进行编号,如果从随机数表第行第列的数开始并向右读,则抽到的第颗种子的编号是______.(下面抽取了随机数表第行至第行)
03 47 43 73 86 36 96 47 36 61 46 98 63 71 62 33 26 16 80 45 60 11 14 10 95
97 74 94 67 74 42 81 14 57 20 42 53 32 37 32 27 07 36 07 51 24 51 79 89 73
16 76 62 27 66 56 50 26 71 07 32 90 79 78 53 13 55 38 58 59 88 97 54 14 10
【答案】
【分析】根据随机数表法可得结果.
【详解】由随机数表法可知,抽取的前颗种子的编号依次为:、、、,
故抽到的第颗种子的编号是.
故答案为:.
【易错分析】一是未按三位编号读取,误将两位数字当作编号,或起始位置找错;二是读取随机数时,未按规则剔除大于850的数,或重复编号未跳过;三是计数时漏数、多数,导致第4颗种子编号出错;四是未按向右读的方向规则,中途改变读取方向;五是对随机数表法的抽样步骤理解不清,未按编号范围筛选有效数字。
分层抽样中各层样本容量的计算
2.2025年9月3日,以“铭记历史,开创未来”为核心的纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵在天安门广场隆重举行,已知从11000名甲校大学生,10000名乙校大学生和4000名丙校大学生中采用分层抽样方法抽取名大学生组成志愿者,若乙校大学生比丙校大学生多抽取60人,则_____.
【答案】
【分析】利用分层抽样比相等来求解即可.
【详解】设甲校大学生抽取的人数为,丙校大学生抽取的人数为,则乙校大学生抽取的人数为,
所以,解得,,
从而.
故答案为:
【易错分析】一是未按三位编号读取,误将两位数字当作编号,或起始位置找错;二是读取随机数时,未按规则剔除大于850的数,或重复编号未跳过;三是计数时漏数、多数,导致第4颗种子编号出错;四是未按向右读的方向规则,中途改变读取方向;五是对随机数表法的抽样步骤理解不清,未按编号范围筛选有效数字。
频率分布直方图中的相关计算问题
3.某环保小组对某市连续40天的PM2.5日均浓度(单位:)数据进行统计分析,将数据分成,,,,五组,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求图中a的值;
(2)求该市这40天中PM2.5日均浓度低于的天数;
(3)估计该市PM2.5日均浓度的平均数(各组数据以该组中间值作代表).
【答案】(1)
(2)天
(3)
【分析】(1)根据频率分布直方图中,长方形的面积和为1,计算a的值;
(2)根据频数等于频率和总数的乘积计算即可;
(3)利用每组中间值和频率的乘积之和计算平均数.
【详解】(1)由可得:,
故;
(2)低于的组为,,,
对应的频率和为:,
天数为:(天);
(3)各组中间值分别为:25,35,45,55,65,
.
【易错分析】一是频率分布直方图中,误将“频率/组距”直接当作频率计算,忽略组距为10;二是求a值时,未利用频率和为1的条件,或计算时漏加部分组的频率;三是计算天数时,误将频率直接当作天数,未乘以总天数40;四是求平均数时,未正确取各组中间值,或漏乘对应频率;五是对频率、频数、平均数的概念混淆,导致公式误用。
百分位数在具体数据或图中的应用
4.高三某班10名同学数学期末成绩(满分150)依次为:100,104,110,115,120,125,130,134,140,145,这组数据的下四分位数为( )
A.107 B.110 C.132 D.134
【答案】B
【详解】,位置为第3个数据,所以这组数据的下四分位数为.
【易错分析】一是对下四分位数的定义理解不清,误将其当作中位数或其他统计量;二是计算位置索引时,未按规则向上取整,直接取第2个数或取第2、3个数的平均数;三是混淆不同版本教材中四分位数的计算方法,误用线性插值公式;四是数据未按从小到大排序就直接计算,导致结果错误;五是对百分位数和四分位数的关系理解偏差,选错计算方法。
简单古典概型的计算
5.一个水平放置的圆柱体容器内依次放着两个红球和三个白球,容器两端都有开口,每次只能从容器的一端取出1个球,依次取完,球的排列顺序为红,红,白,白,白,则两个红球被连续取出的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】容器左右两端都有开口,每次只能从容器的一端取出1个球,
前4次取球,每次可取左或取右两种选择,最后1次取只有1种选择,
因此不同取法种数为种;按照两个红球被连续取出的情况如下,
(1)若在第1,2次取出两个红球,再取另3个球,共有4种方法;
(2)若在第2,3次取出红球,则第1次取白球,共有2种方法;
(3)若在第3,4次取出红球,则第1,2次取白球,共有1种方法;
(4)若在第4,5次取出红球,则第1,2,3次取白球,共有2种方法;
两个红球被连续取出的方法共有种;
所求概率为.
【易错分析】一是未理解“只能从一端取球”的规则,误将其当作普通排列问题;二是计算基本事件总数时,未按取球规则分步计数,导致总数错误;三是计算红球连续取出的事件数时,遗漏部分有效取球路径;四是混淆条件概率与普通概率的计算方法,误用公式;五是对取球顺序的限制理解不清,误判红球连续取出的情况。
事件独立性的判断
6.(多选)若 ,则关于事件 的关系正确的是( )
A.事件 与 互斥 B.事件 与 不互斥
C.事件 与 不相互独立 D.事件 与 相互独立
【答案】BD
【分析】根据互斥事件和独立事件的定义判断即可.
【详解】因为,所以事件与不互斥,A错误B正确;
因为,所以.
所以,又,
所以,所以事件与相互独立,C错误D正确.
故选:BD.
【易错分析】一是混淆互斥事件与相互独立事件的定义,误将互斥等同于独立;二是计算事件概率时,忽略对立事件概率公式,直接用题中P(A)、P(B)参与计算;三是判断独立时,未验证P(AB)=P(A)P(B),仅凭主观臆断;四是对互斥事件“交集为空”的概念理解不清,误判P(AB)的取值;五是忽略多选题需同时判断互斥与独立两个维度,漏选或错选选项。
相互独立事件概率的计算
7.(多选)从甲口袋内摸出1个白球的概率是,从乙口袋内摸出1个白球的概率是,如果从两个口袋内各摸出一个球,那么下列说法正确的是( )
A.2个球都是白球的概率为 B.2个球都不是白球的概率为
C.2个球不都是白球的概率为 D.2个球恰好有一个球是白球的概率为
【答案】ACD
【分析】借助相互独立事件概率公式、对立事件概率公式逐项计算即可得.
【详解】设事件表示从甲口袋内摸出1个白球,事件表示从乙口袋内摸出1个白球;
对A:,故A正确;
对B:,故B错误;
对C:,故C正确;
对D:,
故D正确.
【易错分析】一是误将“不都是白球”理解为“都不是白球”,混淆对立事件的概念;二是计算独立事件概率时,忘记使用乘法公式,直接将概率相加;三是计算“恰好一个白球”时,漏算两种情况(甲白乙非白、甲非白乙白),导致结果错误;四是误将独立事件当作互斥事件处理,误用加法公式;五是多选题中,因概念混淆漏选或错选选项。
相互独立事件概率的综合应用
8.临平是生态宜居的福地,地处杭嘉湖平原,大运河、上塘河沿境流淌,临平区一望平畴、塘漾棋布,是典型的江南水乡、鱼米之乡,是文学大师丰子恺笔下的“江南佳丽地”,境内拥有江南三大赏梅胜地之一超山、塘栖古镇、艺尚小镇等风景名胜和人文景观,现有甲、乙两个同学准备周末分赴这三个景点打卡,已知每人都只去1个景点,且甲、乙两个同学前往三地打卡的概率分别是,,和,,,则甲、乙打卡不相同景点的概率为________.
【答案】
【分析】先求出甲、乙打卡同一地点的概率,则根据事件的互补性即可求出甲、乙打卡不相同景点的概率.
【详解】设三个景点分别为、、,
则甲前往、、的概率分别为,,,
乙前往、、的概率分别为,,,
甲、乙都打卡景点的概率为,
甲、乙都打卡景点的概率为,
甲、乙都打卡景点的概率:,
所以甲、乙打卡相同景点的概率为,则甲、乙打卡不相同景点的概率为.
故答案为:.
【易错分析】一是未利用对立事件简化计算,直接枚举“不同景点”的所有情况,易漏算或重复;二是计算“打卡相同景点”的概率时,未按景点分别计算再相加,直接将两人的概率相乘;三是误将两人的打卡事件当作互斥事件,误用加法公式;四是忽略概率计算中“独立事件”的前提,混淆乘法公式的使用条件;五是计算时出现通分错误,导致最终结果偏差。
频率与概率的关系
9.某个制药厂正在测试一种减肥药的疗效,有500名志愿者服用此药,结果如下
体重变化
体重减轻
体重不变
体重增加
人数
276
144
80
如果另有一人服用此药,估计其体重减轻的概率为__________;
【答案】/0.552
【分析】由表中数据,用频率估计概率求解.
【详解】由表中数据得:估计这个人体重减轻的概率约为
故答案为:
【易错分析】一是混淆频率与概率的概念,误将频率直接当作概率,忽略用频率估计概率的前提;二是计算时未用体重减轻人数除以总人数,而是直接用减轻人数除以不变或增加的人数;三是总人数计算错误,漏加或多加各组人数;四是未化简分数,导致结果形式不规范;五是误将“体重不变”或“体重增加”的概率当作体重减轻的概率,审题不清。
学科网(北京)股份有限公3 / 3
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$