内容正文:
古典概型与独立事件
概率与统计 · 专题篇
一 计数基础与分配问题
一、古典概型的两步。
先数所有等可能的基本事件数 ,再数符合条件的事件数 ,最后 。
★ 两步都要「数得准」—— 概率题的失分大多不是算错,而是 或 数错。写解析时必须把「分母怎么数、分子怎么数」写出来。
二、三类常见模型。
分配型(球入盒、人分组):先分组、再排列,注意组是否有编号;抽取型(从 个取 个):用组合数 ;排列型(排成一列):用排列数 。
★ 分组与分配的区别:把人分成三组(组无编号)要除以相同组数的阶乘;把人分到三个班(班有编号)再乘 。
三、正难则反。
「至少」「至多」型先求对立事件:。
★ 本节汕尾-07(至少一个空笼)、上饶余干-06(至少一个编号相同)都走对立事件。
四、特殊元素优先。
题里点名「甲、乙」这种特殊对象时,先把它们的位置定下来,再排其余的。
★ 本节潍坊(3)-07、临汾-07 都是「甲、乙同组/甲不去 A」的特殊限制。
五、编号对应问题(错排)。
「 个球放入 个盒,求至少一个对应」用 ,其中 是错排数。
★ 高中阶段只考 ,可枚举:、、、。
六、本节十道题的三类结构。
第一类「分组再分配」:鞍山-13、潍坊(3)-07、宜春-06 三道,关键是「组是否有编号」——无编号要除以 。
第二类「正难则反」:汕尾-07、上饶余干-06 两道,先求对立事件再相减。
第三类「特殊限制」:佛山-06(强队不同组)、临汾-07(甲不去 A),都要先把特殊对象的位置定下来。
★ 三类的共同准备动作是「先把 数出来、再数 」——两步都要写清楚,不能只给最后的分式。
例1(填空·★★★☆☆)
为了检测学生的身体素质指标,从游泳类1项,球类3项,田径类4项共8项项目中随机抽取4项进行检则,则每一类都被抽到的概率为___________;
【切入点】8 项分三类(游泳 1、球类 3、田径 4),抽 4 项,要求每一类都被抽到 —— 按「哪一类抽几项」分类。
【关键】总数为 。
符合条件的情形是三类各有 1、1、2 项(游泳只有 1 项,必抽):游泳 1 加球类 1 加田径 2,或游泳 1 加球类 2 加田径 1。
故符合条件的事件数为 。
。
【易错】第一,游泳只有 1 项,故它必被抽到 —— 这是本题的突破口。第二,按「1、1、2」分类时两种情形都要算:球类取 1 还是取 2。第三, 要算对。
【答案】
变式1-1(填空·★★★☆☆)
将甲、乙、丙、丁、戊五名同学分到三个不同的公益活动小组,每组至少一人,至多两人,则甲乙恰好被分到同一小组的概率为________。
【切入点】五人分三组,每组至少 1 人、至多 2 人 ——故人数分配只能是 、、。
【关键】先分组: 种(两个 2 人组无编号,故除以 );再分到三个不同小组:乘 ,共 种。
甲、乙同组:把甲乙捆成一组,再从其余三人中取 1 人配成另一组,共 种分组,乘 得 种。
。
【易错】第一,分组时两个 2 人组无编号,故要除以 ,否则会重复计数。第二,分母 与分子 都要乘 ,两边一致才可比。第三,若分母只算分组不乘 ,分子也要相应不算 —— 两边一致即可。
【答案】
变式1-2(单选·★★★☆☆)
现安排甲、乙、丙、丁、戊位志愿者到三个社区做志愿服务工作,每个社区至少安排人,每位志愿者只到一个社区,其中甲、乙安排在同一个社区的概率为( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】5 人到 3 个社区,每社区至少 1 人 ——人数分配为 或 。
【关键】总数为 种。
甲、乙同社区:把甲乙捆成一个单位,与其余 3 人共 4 个单位分到 3 个社区(至少 1 个),得 种。
,选 C。
【易错】第一, 与 两种情况都要算,漏一种就少一半。第二,除以 是因为两个 1 人组或两个 2 人组无编号。第三,甲乙捆绑后是 4 个单位,不是 5 个。
【答案】
变式1-3(填空·★★★☆☆)
将4个不同小球放入4个不同盒子中,则恰有一个空盒的概率为__________。
【切入点】4 个不同小球放入 4 个不同盒子,恰有一个空盒 ——说明 4 个球占了 3 个盒子,即「2,1,1」分配。
【关键】总数为 (每个球有 4 种选择)。
符合条件:先把 4 个球分成 三组,有 种;再把三组放进 4 个盒子中的 3 个(有顺序),有 种;故 。
。
【易错】第一,总数是 (每个球独立选盒),不是 。第二,分成 只需 (两个 1 人组无编号,不用再除)。第三,选 3 个盒子是 (有顺序,因为三组人数不同)。
【答案】
变式1-4(单选·★★★☆☆)
学校举办篮球赛,将6支球队平均分成甲、乙两组,则两支最强的球队被分在不同组的概率为( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】6 队平均分成甲、乙两组(组有编号),求最强的两队分在不同组 —— 先定两队的位置。
【关键】总数为 。
最强两队不同组:设强队 在甲组,则甲组还需从其余 4 队中选 2 队(),强队 自动在乙组。
但 、 谁在甲组有两种情形,故 ,,选 C。
【易错】第一,分成甲乙两组是有编号的分组,故 即可。第二, 在甲组与 在甲组是两种不同情形,不能只算一种。第三, 是甲组剩余的 2 队。
【答案】
变式1-5(单选·★★★☆☆)
四只鸽子飞回三个不同的笼子,则至少有一个空笼子的概率为( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】四只鸽子飞回三个笼子,求至少一个空笼 ——正难则反:先求没有空笼。
【关键】总数为 。
没有空笼:4 只鸽子占满 3 个笼,必有一个笼 2 只、另两个各 1 只;先选哪个笼 2 只(),再选哪两只同笼(),再把剩下两只分到两个笼(),故 种。
至少一个空笼的情形有 种,,选 B。
【易错】第一,总数是 (每只鸽子 3 种选择)。第二,没有空笼的计数分三步:定 2 只的笼、定同笼的两只、分剩下的两只。第三, 约分得 。
【答案】
变式1-6(单选·★★★☆☆)
将编号为1,2,3,4,5的5个球放到3个不同的盒子中,每个球只能放到1个盒子中,每个盒子至少放入1个球,则编号为1,2,3的球所放盒子各不相同的概率为( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】5 个球放入 3 个盒子,每盒至少 1 个;求编号 1、2、3 的球所放盒子各不相同 —— 先定 1、2、3 的位置。
【关键】总数:按 分组有 种,乘 得 ;按 分组有 种,乘 得 ;共 种。
符合条件:1、2、3 号球先放入三个盒子( 种),4、5 号球各有 3 种放法( 种),共 种。
,选 C。
【易错】第一,1、2、3 号球已占满三个盒子,故 4、5 号球可以任意放(不会造成空盒)。第二,分母的 要按每盒非空算,不是 。第三, 是三个球分到三个盒的排列数。
【答案】
变式1-7(单选·★★★☆☆)
将编号为的4个小球随机放入编号为的4个凹槽中,每个凹槽放一个小球,则至少有1个凹槽与其放入的小球编号相同的概率是( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】4 个球放入 4 个同号凹槽,求至少 1 个编号相同 ——正难则反:先求全部不同(错排)。
【关键】总数为 。
全部不同(错排): 种。可用枚举法核对:第一个位置放 2、3、4 三类,每类各对应 3 种,共 9 种。
至少一个相同的情形有 种,,选 C。
【易错】第一,总数是 (每个球占一个槽,是排列)。第二,错排数 要记住(或现场枚举)。第三, 约分得 。
【答案】
变式1-8(单选·★★★☆☆)
将5名实习生分配到A,B,C三个班开展实习工作.要求每个班都要有实习生,当实习生甲不去A班时,B班恰有3名实习生的概率为( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】5 名实习生到 A、B、C 三班,每班至少 1 人;已知甲不去 A 班,求 B 班恰有 3 人的概率。
【关键】不考虑限制时总数为 (同宜春-06 的分组法);甲去 A、B、C 三班的概率相等,故甲不去 A 的分法数为 。
再数甲不去 A 且 B 班恰 3 人:情形一(甲去 B)有 种;情形二(甲去 C)有 种,共 种。
,选 D。
【易错】第一,甲不去 A 是前提条件,此时样本空间缩小,分母不是全部 而是 。第二,甲去 B 与甲去 C 两种情形都要算。第三,情形一里 是其余两个班各 1 人的排列。
【答案】
变式1-9(填空·★★★☆☆)
已知数列是公比不为1的等比数列,从中任取四项,则这四项依然构成等比数列的概率为_______________。
【切入点】等比数列(公比不为 1)的前 20 项中任取 4 项,求这 4 项仍成等比 —— 关键是下标成等差等价于项成等比。
【关键】等比数列中,下标成等差时对应的项成等比,故问题化为「从 1 到 20 中取 4 个数成等差」。
总数为 。
4 个数成等差:设公差 ,首项满足 ;对 逐个计数,合计 组。
。
【易错】第一,4 项成等比等价于下标成等差 ——这是等比数列的性质,不是定义。第二,公差 最大取 6(因 )。第三, 要算对,约分后才得 。
【答案】
二 古典概型
一、分母的三种数法。
有放回、可重复选: = 每人/每件的选择数的乘积(如 );不放回、一次取够:;不放回、逐个取:。
★ 三种数法决定后续所有计算,先定「有放回还是不放回、是否讲顺序」,再动笔。本节镇江-14 的 与苏锡常镇-14 的「分组摸取」都靠这一步。
二、分子的分类计数。
把符合条件的情形按某个标准分类(如「、 都是奇数」与「都是偶数」),各类分别计数再相加。
★ 分类要「不重不漏」—— 本节安康-07( 被 2 整除)就是按 、 的奇偶分类。
三、对立事件。
「至少」「至多」先算反面。本节苏州-14 的「每一项都被抽到」、临汾(2)-05 的「三人同一部」都可先想反面。
★ 反面好数的前提是「情形简单、能一眼数清」,否则直接正面分类更快。
四、编号对应与错排。
个球放 个盒、求「至少一个对应」用 ,、、、。
★ 本节上饶余干-06 用的就是 。
五、多步游戏的计数。
「三局两胜」「掷两次比大小」这类,先把「一局/一次」的基本事件与胜负关系列清楚,再按总局数分情况。
★ 本节巴中-14(三局两胜)、镇江-14(掷两次比大小)都是这个结构。
六、本节十道题的四类数法。
第一类「先选类、再选个」:运城-13(选主枝再选侧枝)、河东(2)-13(分 50 元上下)、河西-13(分颜色)。
第二类「按奇偶分类」:安康-07,、 同奇偶。
第三类「分步相乘」:临汾(2)-05 的 、苏锡常镇-14 的 。
第四类「多局枚举」:巴中-14 的 9 种段位组合、镇江-14 的平局枚举。
★ 四类的共同要求是「分母先定、分子再分类」——分母数错(有放回当成不放回)是本节最主要的失分点。
例2(填空·★★★☆☆)
如图,某片雪花有6个主枝,每个主枝上有9个侧枝,从该雪花的所有侧枝中随机选取2个,则它们位于同一主枝上的概率为______。
【切入点】6 个主枝、每枝 9 个侧枝,共 54 个侧枝;任取 2 个,求「同一主枝」—— 分两步:先选哪一支,再在该支内取 2 个。
【关键】总数为 。
符合条件:先选主枝( 种),再在该枝的 9 个侧枝中取 2 个(),故 。
。
【易错】第一,总侧枝数是 ,不是 6 或 9。第二,分子要「先选主枝再选侧枝」,写成 更清楚。第三,,约分后得 。
【答案】
变式2-1(单选·★★★☆☆)
从1至13的整数中任取3个不同的数,则能被2整除的概率为( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】从 1 至 13 中取 3 个不同的数 ,求 能被 2 整除的概率 ——先化简被 2 整除的条件。
【关键】,故只需 为偶数,即 、 同奇偶。
1 至 13 中有 7 个奇数、6 个偶数。若 、 都是奇数: 种取法, 从其余 11 个数中取,;若 、 都是偶数:。
总数 。分子为 ,故 ,选 B。
【易错】第一, 与 同奇偶 —— 因为 与 都是偶数。第二,、 是不同的数,故用 而不是 。第三, 要与 、 都不同,故从剩余 11 个数中取。
【答案】
变式2-2(单选·★★★☆☆)
在学校运动会开幕式上,某一同学随机摆放了一段用于编织的彩带,其在地面的影子如图所示(看不出各部分的上下层次)。现在将彩带的两头向两端拉紧,这段彩带会打成一个结的概率是( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】彩带的影子有三个交叉处,每个交叉处有「上/下」两种位置关系 ——总数是 。
【关键】三个交叉处各 2 种,故 。
符合条件(能打成结):固定中间交叉处,其余两个有 2 种;枚举后发现「能打结」的只有 2 种(中间与两端的关系要交错)。
,选 B。
【易错】第一,交叉处是 3 个(看图数),故总数 。第二,「能打结」的判据是「三个交叉处的关系交错」,不是随意一种。第三,这类题靠枚举,画图数比推理快。
【答案】
变式2-3(填空·★★★☆☆)
比赛胜负仅由段位决定,段位高者获胜;若段位相同,则高二选手获胜.比赛共三局,每局双方各派一名选手出场,且每名选手只赛一局.在比赛之前,双方都不知道对方选手的出场顺序,则第一局比赛高一获胜的概率为______.
【切入点】三局两胜、双方都不知道对方顺序 ——把双方的出场顺序都当作「 的排列」。
【关键】第一局:高一的 与高二的 各 3 种,共 个基本事件;高一获胜需「段位高于对方」(段位相同则高二胜)。
胜 、 胜 、 胜 ,共 3 个。
。
【易错】第一,「段位相同则高二获胜」这一条决定 对 时高一不胜。第二,第一局的基本事件是「两人的段位组合」,共 9 个。第三, 谁都胜不了(段位最低)。
【答案】
变式2-4(单选·★★☆☆☆)
甲、乙、丙三人去看电影,每人可在《惊蛰无声》、《飞驰人生3》、《熊猫计划之部落奇遇记》、《重返狼群》、《熊出没·年年有熊》五部电影中任选一部,则三人看同一部电影的概率为( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】三人各从 5 部电影中选一部,求「三人看同一部」——典型的分步计数。
【关键】总数为 (每人 5 种,独立)。
符合条件:三人选同一部,只需确定「是哪一部」,共 5 种。
,选 C。
【易错】第一,总数是 (有放回、可重复),不是 。第二,「三人同一部」只需选 1 部,故分子是 5 不是 。第三, 约分得 。
【答案】
变式2-5(填空·★★★☆☆)
箱中放了100个一样规格的红包,里面分别放入1,2,3,…,99,100元,若从中随机抽取两个红包,其中一个超过50元、另一个不超过50元的概率为________.
【切入点】100 个红包(1 至 100 元),随机取 2 个,求「一个超过 50、一个不超过 50」——按 50 元分界分类。
【关键】总数为 。
符合条件:从「超过 50」的 50 个中取 1 个、从「不超过 50」的 50 个中取 1 个,故 。
。
【易错】第一,「超过 50」与「不超过 50」各 50 个(1~50 与 51~100)。第二,取 2 个是「一次取够」,用 而不用 。第三, 约分得 。
【答案】
变式2-6(填空·★★★★☆)
“A组票箱”内装有3张“夜游票”和2张“日游票”。游客从获得的票箱中随机抽取2张票,若抽到的2张票同色则获得“A组票箱”,求某游客在第一步获得“A组票箱”的概率.
【切入点】5 个球(3 红 2 白)中取 2 个,求「两球同色」(即获得 A 组票箱)——按颜色分类。
【关键】总数为 。
符合条件:两红()或两白(),共 4 种。
。
【易错】第一,「同色」包含「两红」与「两白」两种,不能只算一种。第二,,不是 。第三,本题的第二问要用全概率公式,属第 2 讲的内容。
【答案】
变式2-7(填空·★★★☆☆)
甲、乙两人玩掷骰子游戏,规则如下:每人各掷骰子两次,以两次骰子的点数之和作为投掷者的得分,若得分不同,得分多的一方获胜,若得分相同视为平局,则甲获胜的概率为________。
【切入点】甲乙各掷骰子两次,以两次点数之和为得分,比大小 ——总数是 。
【关键】先算「平局」的种数:得 2 分只有 一种,两人都如此共 种;得 3 分有 、 两种,两人共 种;依次算到 12 分,平局总数求和。
平局共 种,故「非平局」有 种;由对称性,甲胜占一半,即 种。
。
【易错】第一,总数是 (四颗骰子独立)。第二,「得 分的种数」要逐个算(),不是均匀分布。第三,非平局时甲乙胜率相同(对称性),故除以 2。
【答案】
变式2-8(填空·★★★☆☆)
在一个不透明的袋子中装有4个形状大小相同,颜色互不相同的小球。某人先后两次任意摸取小球(每次至少摸取1个小球),假设每次摸到球的各种不同情况等可能,第一次摸取后记下摸到的小球颜色,再将摸到的小球放回袋中;第二次摸取后,也记下摸到的小球颜色。则“两次记下的小球颜色能凑齐4种颜色,且恰有一种颜色两次都被记下”的概率为______。
【切入点】袋中 4 种颜色,每次摸取(至少 1 个)记下颜色后放回,摸两次 —— 每次「摸几个」有多种情况。
【关键】每次摸取的情况数:;两次共 种。
符合条件:两次凑齐 4 种颜色且恰有一种重复 ——即一次摸 1 个、另一次摸 3 个(),且 1 个的颜色在 3 个之中;或一次摸 2 个、另一次摸 2 个且两组「恰有 1 个相同」。
分类计数后合计 种,。
【易错】第一,「每次至少摸 1 个」说明每次有 15 种情况,不是固定摸几个。第二,「凑齐 4 种且恰有一种重复」有两种搭配: 与 (含 1 个相同)。第三,分母 。
【答案】
变式2-9(单选·★★★☆☆)
甲、乙、丙三人练习传球,每次传球时,持球者会等可能地传给另外两人中的任意一位,若第一次由甲开始传球,则经过四次传球后,球回到甲手中的概率为( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】传球问题:甲开始,四次传球后球回到甲 ——用递推(属「独立事件与概率乘法」的思路,但落点是状态转移)。
【关键】设 为第 次传球后球在甲手中的概率;甲只能从乙或丙接球,故 。
由 得 ,构造等比 解出通项。
代入 ,得对应的概率值与选项 C 相符,选 C。
【易错】第一,每次传球只有 2 种选择(不能传给自己),故系数是 。第二, 是「球不在甲手中」。第三,构造等比时减去的 是极限值(三人对称)。
【答案】
三 独立事件与条件概率的综合
一、独立事件的乘法公式。
、 独立 。
★ 独立是「定义式」判定的,不是「感觉互不影响」——题里明说「相互独立」才能用乘法公式。
二、「至少一次」的对立。
次独立重复中「至少一次发生」:。
★ 本节黄骅-05 就是解不等式 ,取对数求 。
三、独立与互斥的区别(本节核心)。
互斥:不能同时发生,;独立:一个发生不影响另一个,。
★ 两者不可能同时成立(除 或 为 )——这是本节最容易混的地方。
四、独立与条件概率的配合。
由 与 联立,可解出未知概率。
★ 本节保定(2)-06、常德-10 都是「独立 + 条件概率」联立求解。
五、和事件的概率。
。
★ 独立时代入 ;互斥时代入 。
六、本节六道题的两类结构。
第一类「纯独立」:呼和浩特-12(乘积最大值)、梅州-06(三局两胜分奖金)、黄骅-05(至少一次解不等式)三道,都不用条件概率,直接乘。
第二类「独立 + 条件概率」:保定(2)-06、常德-10、保定-11 三道,核心是「独立时 」这一条 ——把条件概率直接换成无条件概率,再与和事件公式配合。
★ 两类的分界很清楚:题干给了 就属第二类。第二类是本节难点,因为它同时用到独立、条件、和事件三个公式,任何一步用错都得不到答案。
本节还有一条底线:独立与互斥不能混 —— 独立时 、互斥时 ,两者除极端情形外不能同时成立。
做题时先看题干有没有「相互独立」四个字:有就直接乘,没有就用条件概率公式。
例3(填空·★★☆☆☆)
事件A与事件B相互独立。,则的最大值为______。
【切入点】、 独立,、,求 的最大值 —— 由独立用乘法公式化成 的二次函数。
【关键】。
即 ,这是开口向下的二次函数,对称轴 。
由 ,最大值在 处取到,为 。
【易错】第一,独立才能用 。第二, 与 的和为 1,故 的取值范围是 。第三,最大值 在 时取到,此时 。
【答案】
变式3-1(单选·★★★☆☆)
甲乙两人下棋比赛,规则是谁先赢2局,谁便赢得奖金5400元.根据以往的交手记录,每局甲赢的概率为,乙赢的概率为,且每局比赛相互独立.然而因突发事件,比赛未能举行,为公平服众,奖金按照比赛正常进行时各自赢得比赛的概率之比进行分配,则甲分得奖金( )元.
A. 3600
B. 3800
C. 4000
D. 4200
【切入点】三局两胜、奖金 5400 元,按「正常进行时各自获胜的概率之比」分配 ——先算甲、乙各自的获胜概率。
【关键】甲获胜的两条路:两局结束(连赢 2 局);三局结束(前两局各赢一局、第三局甲赢)。
故 ,。
甲分得 元,选 C。
【易错】第一,「三局结束」时前两局各赢一局有两种顺序,故要乘 2。第二, 用对立事件算最快()。第三,分奖金按「概率之比」,不是按「局数之比」。
【答案】
变式3-2(单选·★★☆☆☆)
已知每门大炮击中某目标的概率是0.4,现在n门大炮向此目标各射击一次。如果此目标至少被击中一次的概率超过92%,至少需要大炮的门数是( )(参考数据:,)
A. 5
B. 6
C. 7
D. 8
【切入点】 门大炮各射一次、命中率 ,求「至少击中一次超过 」的最少门数 ——用对立事件。
【关键】每门不中的概率 ; 门都不中(独立)的概率 。
「至少一次」的概率为 ,令其大于 ,即 。
取对数:,由 、,解出 一类,故最少 门,选 A。
【易错】第一,「至少一次」的对立是「一次都不中」,故用 而不是 。第二, 取对数时不等号方向(底数小于 1 要变号)。第三,求的是「最少门数」,故取满足条件的最小整数。
【答案】
变式3-3(单选·★★★☆☆)
若两个随机事件相互独立,满足,则 = ( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】、 独立,给 、,求 。
【关键】由独立性得 ;同理 ,故 。
。
,选 C。
【易错】第一,独立时 —— 这是本题的突破口。第二, 故 。第三,和事件公式要减去 ,不能直接相加。
【答案】
变式3-4(多选·★★★☆☆)
设,为两个相互独立的随机事件,且,,则下列命题中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】、 独立,、 —— 由条件的值反推 ,再逐项判断。
【关键】独立时 ,故由 直接得 ;再算 与 逐项核对。
由独立得 ,故 ,第三项正确。
第一、二项涉及 、,由独立性它们分别等于 、,与选项所给值不符,错误。
第四项涉及 ,即 ,正确。故选 CD。
【易错】第一,独立时「条件概率等于无条件概率」对 、、、 都成立。第二, 与 也独立 —— 这是独立性的性质,要用。第三,,不是 。
【答案】CD
变式3-5(多选·★★★★☆)
某芯片企业用甲、乙两款设备检测芯片是否为良品。甲设备检测良品芯片为良品的概率为0.9,检测次品芯片为良品的概率为0.1;乙设备检测良品芯片为良品的概率为0.8,检测次品芯片为良品的概率为0.2。甲、乙设备的检测结果相互独立。已知某批芯片良品率为,现从该批芯片中任取一芯片,甲、乙设备各检测一次,则( )
A. 若该芯片为良品,则两设备检测结果相同的概率为0.74
B. 若该芯片为次品,两个设备至少有一台设备检测为次品的概率是0.9
C. 甲设备检测该芯片为良品的概率为
D. 甲设备检测为良品,该芯片实际为良品的概率为
【切入点】两台设备检测芯片,各给「良品判良」「次品判良」的概率,且两设备结果独立 —— 逐项判断。
【关键】核心是「以芯片实际状态为前提」的条件概率:第一项按「实际良品」分类求「结果相同」,第三项用全概率公式,第四项用条件概率公式。
第一项:芯片为良品时,两设备「结果相同」的概率为,代入数值后与选项一致(为 0),正确。
第二项:芯片为次品时「至少一台判次」的概率为,与选项所给表述不符,错误。
第三项:由全概率公式 ,得 一类,正确。
第四项:由条件概率公式 ,代入第三项的分母,得与选项一致的结果,正确。故选 ACD。
【易错】第一,第一项「结果相同」是「都判良」+「都判次」两种,要相加。第二,第三项用全概率公式,按「实际良品/次品」分类。第三,第四项是「由结果反推实际」,用条件概率公式,分子是 。
【答案】ACD
学科网(北京)股份有限公司
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古典概型与独立事件
概率与统计 · 专题篇
一 计数基础与分配问题
一、古典概型的两步。
先数所有等可能的基本事件数 ,再数符合条件的事件数 ,最后 。
★ 两步都要「数得准」—— 概率题的失分大多不是算错,而是 或 数错。写解析时必须把「分母怎么数、分子怎么数」写出来。
二、三类常见模型。
分配型(球入盒、人分组):先分组、再排列,注意组是否有编号;抽取型(从 个取 个):用组合数 ;排列型(排成一列):用排列数 。
★ 分组与分配的区别:把人分成三组(组无编号)要除以相同组数的阶乘;把人分到三个班(班有编号)再乘 。
三、正难则反。
「至少」「至多」型先求对立事件:。
★ 本节汕尾-07(至少一个空笼)、上饶余干-06(至少一个编号相同)都走对立事件。
四、特殊元素优先。
题里点名「甲、乙」这种特殊对象时,先把它们的位置定下来,再排其余的。
★ 本节潍坊(3)-07、临汾-07 都是「甲、乙同组/甲不去 A」的特殊限制。
五、编号对应问题(错排)。
「 个球放入 个盒,求至少一个对应」用 ,其中 是错排数。
★ 高中阶段只考 ,可枚举:、、、。
六、本节十道题的三类结构。
第一类「分组再分配」:鞍山-13、潍坊(3)-07、宜春-06 三道,关键是「组是否有编号」——无编号要除以 。
第二类「正难则反」:汕尾-07、上饶余干-06 两道,先求对立事件再相减。
第三类「特殊限制」:佛山-06(强队不同组)、临汾-07(甲不去 A),都要先把特殊对象的位置定下来。
★ 三类的共同准备动作是「先把 数出来、再数 」——两步都要写清楚,不能只给最后的分式。
例1(填空·★★★☆☆)
为了检测学生的身体素质指标,从游泳类1项,球类3项,田径类4项共8项项目中随机抽取4项进行检则,则每一类都被抽到的概率为___________;
变式1-1(填空·★★★☆☆)
将甲、乙、丙、丁、戊五名同学分到三个不同的公益活动小组,每组至少一人,至多两人,则甲乙恰好被分到同一小组的概率为________。
变式1-2(单选·★★★☆☆)
现安排甲、乙、丙、丁、戊位志愿者到三个社区做志愿服务工作,每个社区至少安排人,每位志愿者只到一个社区,其中甲、乙安排在同一个社区的概率为( )
A.
B.
C.
D.
变式1-3(填空·★★★☆☆)
将4个不同小球放入4个不同盒子中,则恰有一个空盒的概率为__________。
变式1-4(单选·★★★☆☆)
学校举办篮球赛,将6支球队平均分成甲、乙两组,则两支最强的球队被分在不同组的概率为( )
A.
B.
C.
D.
变式1-5(单选·★★★☆☆)
四只鸽子飞回三个不同的笼子,则至少有一个空笼子的概率为( )
A.
B.
C.
D.
变式1-6(单选·★★★☆☆)
将编号为1,2,3,4,5的5个球放到3个不同的盒子中,每个球只能放到1个盒子中,每个盒子至少放入1个球,则编号为1,2,3的球所放盒子各不相同的概率为( )
A.
B.
C.
D.
变式1-7(单选·★★★☆☆)
将编号为的4个小球随机放入编号为的4个凹槽中,每个凹槽放一个小球,则至少有1个凹槽与其放入的小球编号相同的概率是( )
A.
B.
C.
D.
变式1-8(单选·★★★☆☆)
将5名实习生分配到A,B,C三个班开展实习工作.要求每个班都要有实习生,当实习生甲不去A班时,B班恰有3名实习生的概率为( )
A.
B.
C.
D.
变式1-9(填空·★★★☆☆)
已知数列是公比不为1的等比数列,从中任取四项,则这四项依然构成等比数列的概率为_______________。
二 古典概型
一、分母的三种数法。
有放回、可重复选: = 每人/每件的选择数的乘积(如 );不放回、一次取够:;不放回、逐个取:。
★ 三种数法决定后续所有计算,先定「有放回还是不放回、是否讲顺序」,再动笔。本节镇江-14 的 与苏锡常镇-14 的「分组摸取」都靠这一步。
二、分子的分类计数。
把符合条件的情形按某个标准分类(如「、 都是奇数」与「都是偶数」),各类分别计数再相加。
★ 分类要「不重不漏」—— 本节安康-07( 被 2 整除)就是按 、 的奇偶分类。
三、对立事件。
「至少」「至多」先算反面。本节苏州-14 的「每一项都被抽到」、临汾(2)-05 的「三人同一部」都可先想反面。
★ 反面好数的前提是「情形简单、能一眼数清」,否则直接正面分类更快。
四、编号对应与错排。
个球放 个盒、求「至少一个对应」用 ,、、、。
★ 本节上饶余干-06 用的就是 。
五、多步游戏的计数。
「三局两胜」「掷两次比大小」这类,先把「一局/一次」的基本事件与胜负关系列清楚,再按总局数分情况。
★ 本节巴中-14(三局两胜)、镇江-14(掷两次比大小)都是这个结构。
六、本节十道题的四类数法。
第一类「先选类、再选个」:运城-13(选主枝再选侧枝)、河东(2)-13(分 50 元上下)、河西-13(分颜色)。
第二类「按奇偶分类」:安康-07,、 同奇偶。
第三类「分步相乘」:临汾(2)-05 的 、苏锡常镇-14 的 。
第四类「多局枚举」:巴中-14 的 9 种段位组合、镇江-14 的平局枚举。
★ 四类的共同要求是「分母先定、分子再分类」——分母数错(有放回当成不放回)是本节最主要的失分点。
例2(填空·★★★☆☆)
如图,某片雪花有6个主枝,每个主枝上有9个侧枝,从该雪花的所有侧枝中随机选取2个,则它们位于同一主枝上的概率为______。
变式2-1(单选·★★★☆☆)
从1至13的整数中任取3个不同的数,则能被2整除的概率为( )
A.
B.
C.
D.
变式2-2(单选·★★★☆☆)
在学校运动会开幕式上,某一同学随机摆放了一段用于编织的彩带,其在地面的影子如图所示(看不出各部分的上下层次)。现在将彩带的两头向两端拉紧,这段彩带会打成一个结的概率是( )
A.
B.
C.
D.
变式2-3(填空·★★★☆☆)
比赛胜负仅由段位决定,段位高者获胜;若段位相同,则高二选手获胜.比赛共三局,每局双方各派一名选手出场,且每名选手只赛一局.在比赛之前,双方都不知道对方选手的出场顺序,则第一局比赛高一获胜的概率为______.
变式2-4(单选·★★☆☆☆)
甲、乙、丙三人去看电影,每人可在《惊蛰无声》、《飞驰人生3》、《熊猫计划之部落奇遇记》、《重返狼群》、《熊出没·年年有熊》五部电影中任选一部,则三人看同一部电影的概率为( )
A.
B.
C.
D.
变式2-5(填空·★★★☆☆)
箱中放了100个一样规格的红包,里面分别放入1,2,3,…,99,100元,若从中随机抽取两个红包,其中一个超过50元、另一个不超过50元的概率为________.
变式2-6(填空·★★★★☆)
“A组票箱”内装有3张“夜游票”和2张“日游票”。游客从获得的票箱中随机抽取2张票,若抽到的2张票同色则获得“A组票箱”,求某游客在第一步获得“A组票箱”的概率.
变式2-7(填空·★★★☆☆)
甲、乙两人玩掷骰子游戏,规则如下:每人各掷骰子两次,以两次骰子的点数之和作为投掷者的得分,若得分不同,得分多的一方获胜,若得分相同视为平局,则甲获胜的概率为________。
变式2-8(填空·★★★☆☆)
在一个不透明的袋子中装有4个形状大小相同,颜色互不相同的小球。某人先后两次任意摸取小球(每次至少摸取1个小球),假设每次摸到球的各种不同情况等可能,第一次摸取后记下摸到的小球颜色,再将摸到的小球放回袋中;第二次摸取后,也记下摸到的小球颜色。则“两次记下的小球颜色能凑齐4种颜色,且恰有一种颜色两次都被记下”的概率为______。
变式2-9(单选·★★★☆☆)
甲、乙、丙三人练习传球,每次传球时,持球者会等可能地传给另外两人中的任意一位,若第一次由甲开始传球,则经过四次传球后,球回到甲手中的概率为( )
A.
B.
C.
D.
三 独立事件与条件概率的综合
一、独立事件的乘法公式。
、 独立 。
★ 独立是「定义式」判定的,不是「感觉互不影响」——题里明说「相互独立」才能用乘法公式。
二、「至少一次」的对立。
次独立重复中「至少一次发生」:。
★ 本节黄骅-05 就是解不等式 ,取对数求 。
三、独立与互斥的区别(本节核心)。
互斥:不能同时发生,;独立:一个发生不影响另一个,。
★ 两者不可能同时成立(除 或 为 )——这是本节最容易混的地方。
四、独立与条件概率的配合。
由 与 联立,可解出未知概率。
★ 本节保定(2)-06、常德-10 都是「独立 + 条件概率」联立求解。
五、和事件的概率。
。
★ 独立时代入 ;互斥时代入 。
六、本节六道题的两类结构。
第一类「纯独立」:呼和浩特-12(乘积最大值)、梅州-06(三局两胜分奖金)、黄骅-05(至少一次解不等式)三道,都不用条件概率,直接乘。
第二类「独立 + 条件概率」:保定(2)-06、常德-10、保定-11 三道,核心是「独立时 」这一条 ——把条件概率直接换成无条件概率,再与和事件公式配合。
★ 两类的分界很清楚:题干给了 就属第二类。第二类是本节难点,因为它同时用到独立、条件、和事件三个公式,任何一步用错都得不到答案。
本节还有一条底线:独立与互斥不能混 —— 独立时 、互斥时 ,两者除极端情形外不能同时成立。
做题时先看题干有没有「相互独立」四个字:有就直接乘,没有就用条件概率公式。
例3(填空·★★☆☆☆)
事件A与事件B相互独立。,则的最大值为______。
变式3-1(单选·★★★☆☆)
甲乙两人下棋比赛,规则是谁先赢2局,谁便赢得奖金5400元.根据以往的交手记录,每局甲赢的概率为,乙赢的概率为,且每局比赛相互独立.然而因突发事件,比赛未能举行,为公平服众,奖金按照比赛正常进行时各自赢得比赛的概率之比进行分配,则甲分得奖金( )元.
A. 3600
B. 3800
C. 4000
D. 4200
变式3-2(单选·★★☆☆☆)
已知每门大炮击中某目标的概率是0.4,现在n门大炮向此目标各射击一次。如果此目标至少被击中一次的概率超过92%,至少需要大炮的门数是( )(参考数据:,)
A. 5
B. 6
C. 7
D. 8
变式3-3(单选·★★★☆☆)
若两个随机事件相互独立,满足,则 = ( )
A.
B.
C.
D.
变式3-4(多选·★★★☆☆)
设,为两个相互独立的随机事件,且,,则下列命题中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
变式3-5(多选·★★★★☆)
某芯片企业用甲、乙两款设备检测芯片是否为良品。甲设备检测良品芯片为良品的概率为0.9,检测次品芯片为良品的概率为0.1;乙设备检测良品芯片为良品的概率为0.8,检测次品芯片为良品的概率为0.2。甲、乙设备的检测结果相互独立。已知某批芯片良品率为,现从该批芯片中任取一芯片,甲、乙设备各检测一次,则( )
A. 若该芯片为良品,则两设备检测结果相同的概率为0.74
B. 若该芯片为次品,两个设备至少有一台设备检测为次品的概率是0.9
C. 甲设备检测该芯片为良品的概率为
D. 甲设备检测为良品,该芯片实际为良品的概率为
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