内容正文:
本章总结提升
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◆ 知识网络
◆ 素养提升
题型一 条件概率与全概率公式
题型二 离散型随机变量的均值与方差
题型三 二项分布及其应用
题型四 超几何分布及其应用
题型五 正态分布及其应用
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知 识 网 络
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题型一 条件概率与全概率公式
[类型总述](1)条件概率公式的应用;(2)全概率公式的应用.
例1(1) [2023·全国甲卷]某地的中学生中有的同学爱好滑冰, 的同
学爱好滑雪, 的同学爱好滑冰或爱好滑雪.在该地的中学生中随机调查一位
同学,若该同学爱好滑雪,则该同学也爱好滑冰的概率为( )
A
A.0.8 B.0.6 C.0.5 D.0.4
[解析] 设事件A,B分别表示该同学爱好滑冰、该同学爱好滑雪,
则 ,, ,
所以所求概率为 ,故选A.
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(2)[2024·浙江衢州高二期末]衣柜里有5副不同颜色的手套,从中随机选4只,
在取出两只是同一副的条件下,取出另外两只不是同一副的概率为( )
B
A. B. C. D.
[解析] 设事件A为“从中随机选4只,取出两只是同一副”,事件B为“从中随机选
4只,有两只不是同一副”,
则, ,
故 ,故选B.
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(3)[2024·江苏淮安一中高二月考]某校体育老师安排高二年级篮球运动员进行
投篮练习.已知某运动员若前一球投进则后一球投进的概率为 ;若前一球投不
进则后一球投进的概率为.若他第1球投进的概率为 ,则他第2球投进的概率为
( )
C
A. B. C. D.
[解析] 记该篮球运动员“第1球投进”为事件A,“第2球投进”为事件B,
由题意知,,,则 ,
所以 .故选C.
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变式(1) 从1,2,3,4,5中任取2个不同的数,事件 表示“取到的2个数之
和为偶数”,事件表示“取到的2个数均为偶数”,则 ( )
B
A. B. C. D.
[解析] ,,故 .故选B.
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(2)假设某市场供应的灯泡中,甲厂产品占,乙厂产品占 ,丙厂产品占
,甲厂产品的合格率是,乙厂产品的合格率是 ,丙厂产品的合格率是
.在该市场中随机购买一个灯泡,则这个灯泡合格的概率为______.
0.855
[解析] 设事件表示“购买的灯泡合格”,事件 表示“购买的是甲厂的灯泡”,事件
表示“购买的是乙厂的灯泡”,事件 表示“购买的是丙厂的灯泡”,
则,且,,两两互斥,,, ,
,, ,
故 .
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(3)已知甲盒中有5个红球、3个白球、2个黑球,乙盒中有 个红球、2个白
球、3个黑球(所有球除颜色外,其他完全相同),现从甲盒中随机取出一个球
放入乙盒,再从乙盒中随机取出一个球,事件 表示“从乙盒中取出的球是红球”,
若,则 的最大值为___.
[解析] 设事件表示“从甲盒中取出的球是红球”,
则, ,, ,
则,
所以 ,所以,因为是正整数,所以 的最大值为7.
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题型二 离散型随机变量的均值与方差
[类型总述](1)求离散型随机变量的分布列;
(2)求离散型随机变量的均值和方差;
(3)利用均值和方差解决实际应用问题.
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例2 [2024·山东东营高二期末] 某公司生产一种大件产品,该产品的日产量为2
件,每件产品的质量为一等品的概率为,质量为二等品的概率为 ,若达不
到一等或二等,则为不合格品,且生产的两件产品的质量相互独立.已知生产一
件产品的利润如表:
等级 一等品 二等品 不合格品
利润(万元/件) 0.8 0.6
(1)求生产的两件产品中至少有一件为一等品的概率;
解:设“生产的某件产品为一等品”为事件,则, ,
则生产的两件产品中至少有一件为一等品的概率为
.
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(2)求该公司每天所获利润 的数学期望.
解:设“生产的某件产品为二等品”为事件 ,“生产的某件产品为不合格品”为事件,
结合题意及(1)可知,,,
则 的所有可能取值为,,,,,,则 ,
,
, ,
,,
则 的分布列为
0.3 0.5 1.2 1.4 1.6
0.01 0.08 0.1 0.16 0.4 0.25
所以 .
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变式(1) 盒中有4个球,其中1个红球,1个绿球,2个黄球.从盒中随机取
球,每次取1个,不放回,直到取出红球为止.设此过程中取到黄球的个数为 ,
则__, ___.
1
[解析] 由题意知,,1,2.
若 ,则有两种情况,即第一个就取出红球或第一个取出绿球,第二个取出红球,
;
若 ,则有两种情况,即第一个取出黄球,第二个取出红球或取出的前两个球为
一黄一绿,第三个取出红球, ;
.
故 .
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(2)在某校开展的知识竞赛活动中,共有,,三道题,答对,, 分别
得1分、1分、2分,答错均不得分.已知甲同学答对问题,,的概率分别为 ,
,,乙同学答对问题,,的概率均为 ,甲、乙两位同学都需回答这三道题,
且各题回答正确与否相互独立.
(ⅰ)求乙同学恰好答对两道题的概率;
解:设“乙同学恰好答对两道题”为事件 ,
则 .
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(ⅱ)从期望的角度判断谁的得分能力更强.
解:设甲同学本次竞赛中得分为,则 的所有可能取值为0,1,2,3,4,
则 , ,
, ,
,
所以 的分布列为
0 1 2 3 4
所以 .
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设乙同学本次竞赛中得分为,则 的所有可能取值为0,1,2,3,4,
则 , ,
, ,
,
所以 的分布列为
0 1 2 3 4
所以.
因为 ,所以乙的得分能力更强.
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题型三 二项分布及其应用
[类型总述](1)二项分布的概念;(2)服从二项分布的随机变量的分布列.
例3 青花釉里红是我国珍贵的瓷器品种之一.青花釉里红的烧制工艺难度较大,
因此烧制成功率较低.假设青花釉里红瓷器开窑后经检验分为成品和废品两类,
从某工匠烧制的一批青花釉里红瓷器中,有放回地抽取两次,每次随机抽取1件,
取出的2件瓷器中至多有1件是成品的概率为 ,记从该批瓷器中任取1件是成
品的概率为 .
(1)求 的值.
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解:设表示“取出的2件瓷器中至多有1件是成品”, 表示“取出的2件瓷器中无
成品”, 表示“取出的2件瓷器中恰有1件是成品”,
则,得 .
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(2)假设该工匠烧制的任意1件这种瓷器是成品的概率均为 ,且每件瓷器的烧
制相互独立,这种瓷器成品每件利润为10万元,废品的利润为0元.现他烧制3
件这种瓷器,设这3件瓷器的总利润为万元,求 的分布列及数学期望.
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解:由题意可知 的所有可能取值为0,10,20,30.
设这3件中成品的件数为,由题可知, ,
因为,所以 ,
,
,
,
所以 的分布列为
0 10 20 30
所以 .
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变式 甲、乙两队参加某知识竞赛,每队3人,每人回答一个问题,答对者为本队赢
得一分,答错得零分.假设甲队中每人答对的概率均为 ,乙队中3人答对的概率分别
为,,,且各人答对与否相互之间没有影响.用 表示甲队的总得分.
(1)求随机变量 的分布列;
解:由题意知,,, ,
, ,
,
故 的分布列为
0 1 2 3
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(2)设事件表示“甲队得2分,乙队得1分”,求 .
解:“甲队得2分”“乙队得1分”两个事件相互独立,由(1)得,
甲队得2分的概率,
乙队得1分的概率 ,
故 .
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题型四 超几何分布及其应用
[类型总述](1)超几何分布的概念;(2)服从超几何分布的随机变量的分布列.
例4 一批笔记本电脑共有10台,其中品牌3台, 品牌7台,如果从中随机挑选2台,
求这2台电脑中 品牌台数的分布列及数学期望.
解:设挑选的2台电脑中品牌的台数为,则 的可能取值为0,1,2,
,,,
则 的分布列为
0 1 2
.
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变式 某单位为丰富员工的业余生活,利用周末开展趣味野外拉练活动,此次
拉练共分,,三大类,其中类有3个项目,每个项目需花费1小时, 类
有2个项目,每个项目需花费2小时, 类有1个项目,该项目需花费3小时.要
求每位员工从中选择3个项目,每个项目的选择机会均等.
(1)求小张在三类中各选1个项目的概率;
解:记事件表示“小张在三类中各选1个项目”,则 ,
所以小张在三类中各选1个项目的概率为 .
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(2)设小张所选3个项目花费的总时间为小时,求 的分布列及期望.
解:的所有可能取值为3,4,5,6,7,则 ,
, ,
, ,
故 的分布列为
3 4 5 6 7
故 .
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题型五 正态分布及其应用
[类型总述] (1)正态分布的直接应用;(2)利用正态分布的性质求概率.
例5(1) 已知随机变量服从正态分布, ,则
的值为( )
A
A.0.1 B.0.2 C.0.4 D.0.6
[解析] 随机变量服从正态分布,
其正态曲线的对称轴是直线,
, ,
故选A.
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(2)2024年1月某市高三年级1600名学生参加了教育局组织的期末统考,已知这
些学生的数学成绩(单位:分,满分为150分)服从正态分布 ,若数学成
绩在80分到120分之间的人数约为总人数的 ,则此次统考中数学成绩不低于120分
的学生人数约为( )
D
A.80 B.100 C.120 D.200
[解析] , 其正态曲线关于直线对称.
数学成绩在80分到120分之间的人数约为总人数的,
由正态曲线的对称性知,数学成绩不低于120分的学生人数约为总人数
的,
此次统考中数学成绩不低于120分的学生人数约为 .故选D.
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变式(1) [2024·山东威海高二期末]某杂交水稻种植研究所调查某水稻的株高,
得出株高(单位: )服从正态分布,其分布密度函数为
,,若 ,则
( )
B
A. B. C. D.
[解析] 依题意得,该正态曲线的对称轴是直线 ,根据正态曲线的对称性,
得 .故选B.
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(2)[2024·天津南开区高二期末] 已知某品牌手机的电池使用寿命
(单位:年)服从正态分布,且使用寿命不少于1年的概率为 ,使用寿命不
少于9年的概率为 ,则该品牌手机的电池使用寿命不少于5年且不多于9年的
概率为_____.
[解析] 由题意知, ,
所以 ,
所以该正态曲线的对称轴为直线,
因为 ,所以 ,
故该品牌手机的电池使用寿命不少于5年且不多于9年的概率为0.4.
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