摘要:
**基本信息**
聚焦二项分布、超几何分布与正态分布,以“本质特征-核心公式-应用实践”构建方法体系,逻辑清晰,突出三种分布的识别与计算,培养数学抽象与模型应用能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|二项分布|3题(1/4/7)|独立重复试验特征识别,概率、期望方差公式应用|从n次独立重复试验本质出发,推导公式并应用于计数问题|
|超几何分布|3题(2/5/8)|不放回抽样场景判断,概率、期望计算|基于古典概型,明确总体分类与样本抽取的数量关系|
|正态分布|3题(3/6/9)|3σ原则及对称性应用,均值与标准差的统计意义|从连续型随机变量特征切入,通过密度曲线理解数据分布规律|
内容正文:
高二暑假复习回顾、查漏补缺-二项分布、超几何分布与正态分布
考点 1 二项分布
本质特征:描述n 次独立重复试验的概率模型,每次试验只有 “成功 / 失败” 两种互斥结果,单次成功概率恒定,随机变量表示成功总次数。
核心公式
概率:
期望:,方差:
考点 2 超几何分布
本质特征:描述不放回抽样的古典概型,总体明确分为两类,随机变量表示抽取样本中某一类的个体数量。
核心公式
总体共件,其中某类件,抽取件:
期望:
考点 3 正态分布
本质特征:连续型随机变量的经典分布,密度曲线关于直线对称;为均值,决定曲线位置;为标准差,越小曲线越瘦高,数据越稳定。
核心结论(3σ 原则)
对称性:
1.某篮球运动员罚球命中率为 0.6,每次罚球相互独立,共罚球 4 次,设命中次数为,下列说法错误的是( )
A. 服从二项分布 B.
C. D.
2.笔袋中有 6 支黑笔、4 支红笔,从中不放回地抽取 3 支,记抽到黑笔的数量为,下列结论正确的是( )
A. 服从二项分布 B.
C. D. 的可能取值为
3(多选)某校高一、高二两个年级的男生身高分别记为,且,,其正态密度曲线如图所示。下列结论正确的有( )
A. 高一年级男生的平均身高等于高二年级
B. 高一年级男生的平均身高低于高二年级
C. 高一年级男生身高的稳定性高于高二年级
D. 高一年级男生身高的稳定性低于高二年级
4.某奶茶店随机抽查 10 杯饮品,其中 6 杯获得顾客好评。将频率视为概率,现随机抽取 5 杯饮品,记获得好评的杯数为,则_____
5.文具盒中有 7 支铅笔、3 支钢笔,从中不放回地任取 2 支,则恰好取到 1 支铅笔、1 支钢笔的概率为_____
6.某工厂生产的零件质量(单位:g)近似服从正态分布,则质量落在区间内的概率约为____;若生产 1000 个该零件,质量在此区间的零件个数约为_____
(参考数据:,)
7.某高校选修课系统开设高数、线代、概统三门课程,每位学生独立选择一门,选高数、线代的概率均为,现从该年级随机选取 4 名学生,记选择概统的人数为。
(1) 求 1 名学生选择概统课程的概率;
(2) 求的分布列、数学期望与方差。
8.学校书架上有本科技书和 8 本文学书,从中随机抽取 2 本,全是文学书的概率为。
(1) 求的值;
(2) 若从书架中一次性抽取 3 本书,记抽到科技书的数量为,求的分布列和数学期望。
9.某校为了解学生物理竞赛水平,随机抽取 10 名学生的初赛成绩(单位:分):
62, 68, 74, 80, 80, 80, 80, 86, 92, 98
记这 10 名学生成绩的平均分为,方差为,已知.
(1) 求平均分;
(2) 规定成绩低于 70 分为不合格,从这 10 名学生中任取 3 人,记不合格人数为,求的分布列;
(3) 全市学生竞赛成绩近似服从正态分布,用分别作为的估计值。现从全市随机抽取 200 名学生,记成绩落在区间内的人数为,求。
(参考数据:)
10.某投资公司准备在2024年年初将1 000万元投资到“低碳”项目上,现有两个项目供选择:
项目一:新能源汽车.据市场调研,投资到该项目上,到年底可能获利30%,也可能亏损15%,且这两种情况发生的概率分别为和;
项目二:通信设备.据市场调研,投资到该项目上,到年底可能获利50%,可能损失30%,也可能不赔不赚,且这三种情况发生的概率分别为,和.
针对以上两个投资项目,请你为投资公司选择一个合理的项目,并说明理由.
学科网(北京)股份有限公司
$
高二暑假复习回顾、查漏补缺-二项分布、超几何分布与正态分布
解析
考点 1 二项分布
本质特征:描述n 次独立重复试验的概率模型,每次试验只有 “成功 / 失败” 两种互斥结果,单次成功概率恒定,随机变量表示成功总次数。
核心公式
概率:
期望:,方差:
考点 2 超几何分布
本质特征:描述不放回抽样的古典概型,总体明确分为两类,随机变量表示抽取样本中某一类的个体数量。
核心公式
总体共件,其中某类件,抽取件:
期望:
考点 3 正态分布
本质特征:连续型随机变量的经典分布,密度曲线关于直线对称;为均值,决定曲线位置;为标准差,越小曲线越瘦高,数据越稳定。
核心结论(3σ 原则)
对称性:
1.某篮球运动员罚球命中率为 0.6,每次罚球相互独立,共罚球 4 次,设命中次数为,下列说法错误的是( )
A. 服从二项分布 B.
C. D.
答案:D
解析:4 次独立重复试验,每次命中概率 0.6,因此,A 正确;
,B 正确;
,C 正确;
,选项遗漏了未命中的概率项,D 错误.
2.笔袋中有 6 支黑笔、4 支红笔,从中不放回地抽取 3 支,记抽到黑笔的数量为,下列结论正确的是( )
A. 服从二项分布 B.
C. D. 的可能取值为
答案:B
解析:不放回抽样,属于超几何分布,不是二项分布,A 错误;
总体,黑笔,抽取,由期望公式,B 正确;
,C 错误;的可能取值为,D 错误.
3(多选)某校高一、高二两个年级的男生身高分别记为,且,,其正态密度曲线如图所示。下列结论正确的有( )
A. 高一年级男生的平均身高等于高二年级
B. 高一年级男生的平均身高低于高二年级
C. 高一年级男生身高的稳定性高于高二年级
D. 高一年级男生身高的稳定性低于高二年级
答案:AC
解析:正态曲线的对称轴对应均值,由图可知两条曲线对称轴重合,因此,即平均身高相等,A 正确,B 错误;越小曲线越瘦高,数据越稳定,高一曲线更瘦高,故,高一身高稳定性更高,C 正确,D 错误.
4.某奶茶店随机抽查 10 杯饮品,其中 6 杯获得顾客好评。将频率视为概率,现随机抽取 5 杯饮品,记获得好评的杯数为,则_____
答案:
解析:单杯获得好评的概率,由题意,
因此.
5.文具盒中有 7 支铅笔、3 支钢笔,从中不放回地任取 2 支,则恰好取到 1 支铅笔、1 支钢笔的概率为_____
答案:
解析:.
6.某工厂生产的零件质量(单位:g)近似服从正态分布,则质量落在区间内的概率约为____;若生产 1000 个该零件,质量在此区间的零件个数约为_____
(参考数据:,)
答案:;
解析:由题意,,
。
1000 个零件中,对应个数约为.
7.某高校选修课系统开设高数、线代、概统三门课程,每位学生独立选择一门,选高数、线代的概率均为,现从该年级随机选取 4 名学生,记选择概统的人数为。
(1) 求 1 名学生选择概统课程的概率;
(2) 求的分布列、数学期望与方差。
解:(1) 1 名学生选择概统课程的概率是;
(2) 4 名学生独立选课,符合二项分布特征,因此,
的所有可能取值为。
,,
,,
。
因此的分布列为:
0
1
2
3
4
数学期望:; 方差:
8.学校书架上有本科技书和 8 本文学书,从中随机抽取 2 本,全是文学书的概率为。
(1) 求的值;
(2) 若从书架中一次性抽取 3 本书,记抽到科技书的数量为,求的分布列和数学期望。
解:(1) 书架上书的总数为,抽取 2 本的总方法数为,
全是文学书的方法数为。
由题意得,即,
解得,即,
整理得,解得(负根舍去);
(2) 书架共有本书,其中科技书 4 本,文学书 8 本,
的所有可能取值为,
,,
,。
因此的分布列为:
0
1
2
3
数学期望:
9.某校为了解学生物理竞赛水平,随机抽取 10 名学生的初赛成绩(单位:分):
62, 68, 74, 80, 80, 80, 80, 86, 92, 98
记这 10 名学生成绩的平均分为,方差为,已知.
(1) 求平均分;
(2) 规定成绩低于 70 分为不合格,从这 10 名学生中任取 3 人,记不合格人数为,求的分布列;
(3) 全市学生竞赛成绩近似服从正态分布,用分别作为的估计值。现从全市随机抽取 200 名学生,记成绩落在区间内的人数为,求。
(参考数据:)
解:(1) 。
(2) 10 名学生中,成绩低于 70 分的有 2 人,因此的可能取值为,
,,
,
因此的分布列为:
0
1
2
(3) 由题意,
因此,,区间即,
因此,
由题意,故.
10.某投资公司准备在2024年年初将1 000万元投资到“低碳”项目上,现有两个项目供选择:
项目一:新能源汽车.据市场调研,投资到该项目上,到年底可能获利30%,也可能亏损15%,且这两种情况发生的概率分别为和;
项目二:通信设备.据市场调研,投资到该项目上,到年底可能获利50%,可能损失30%,也可能不赔不赚,且这三种情况发生的概率分别为,和.
针对以上两个投资项目,请你为投资公司选择一个合理的项目,并说明理由.
解:若按“项目一”投资,设获利为X1万元,X1的所有可能取值为300,-150.则X1的分布列为
X1
300
-150
P
∴E(X1)=300×+(-150)×=200(万元).
若按“项目二”投资,设获利X2万元,X2的所有可能取值为500,-300,0.则X2的分布列为:
X2
500
-300
0
P
∴E(X2)=500×+(-300)×+0×=200(万元).
D(X1)=(300-200)2×+(-150-200)2×=35 000,
D(X2)=(500-200)2×+(-300-200)2×+(0-200)2×=140 000.
所以E(X1)=E(X2),D(X1)<D(X2),
这说明虽然项目一、项目二获利的期望值相等,但项目一更稳妥.
综上所述,建议该投资公司选择项目一投资.
学科网(北京)股份有限公司
$