概率的综合练习

 

题型一:古典概型

1、为美化环境,从红、黄、白、紫4种颜色的花中任选2种花种在一个花坛中,余下的2种花种在另一个花坛中,则红色和紫色的花不在同一花坛的概率是

1152(A)3(B)2(C)(D)6 3

2、从甲、乙等5名学生中随机选出2人,则甲被选中的概率为

(A)1289 (B)(C) (D)552525

题型二:几何概型

1、某公司的班车在7:30,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,

且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是()

1123(A) (B (C)(D 3234

-1,1]上随机的取一个数k,则事件“直线y=kx与圆2、(2016年山东高考)在[

(x-5)2+y2=9相交”发生的概率为

3、在平面区域??x,y?0?x?1,1?y?2?内随机投入一点P,则点P的坐标?x,y?满足y?2x的概率为( )

(A)1123(B) (C)(D) 4234

答案:B 3

4

题型三:排列与组合

一.特殊元素和特殊位置优先策略

例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数______

二.相邻元素捆绑策略

例2. 7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法.

三.不相邻问题插空策略

例3.一个晚会的节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈节目不能连续出场,则节目的出场

顺序有多少种?

四.定序问题倍缩空位插入策略

1

例4.7人排队,其中甲乙丙3人顺序一定共有多少不同的排法

五.重排问题求幂策略

例5.把6名实习生分配到7个车间实习,共有多少种不同的分法

六.平均分组问题除法策略

例6. 6本不同的书平均分成3堆,每堆2本共有多少分法?

答案:1. 113522C4C3A4?288 2.A5A2A2?480

6.2223 C6C4C2/A33. 4 A55A64.4 A75.76

题型四:超几何分布

例1、某厂生产的产品在出厂前都要做质量检测,每一件一等品都能通过检测,每一件2二等品通过检测的概率为.现有10件产品,其中6件是一等品,4件是二等品. 3

(Ⅰ) 随机选取1件产品,求能够通过检测的概率;

(Ⅱ) 随机选取3件产品,其中一等品的件数记为X,求X的分布列;

(Ⅲ) 随机选取3件产品,求这三件产品都不能通过检测的概率.

例2、第26届世界大学生夏季运动会将于2011年8月12日到23日在深圳举行,为了搞好接待工作,组委会在某学院招募了12名男志愿者和18名女志愿者。将这30名志愿者的身高编成如右所示的茎叶图(单位:cm):若身高在175cm以上(包括175cm)定义为“高个子”,身高在175cm以下(不包括175cm)定义为“非高个子”,

且只有“女高个子”才担任“礼仪小姐”.

(Ⅰ)如果用分层抽样的方法从“高个子”和“非高个子”中中提取5人,

再从这5人中选2人,那么至少有一人是“高个子”的概率是多少?

(Ⅱ)若从所有“高个子”中选3名志愿者,用?表示所选志愿者中能担

任“礼仪小姐”的人数,试写出?的分布列,并求?的数学期望.

例3、某地区对12岁儿童瞬时记忆能力进行调查,瞬时记忆能力包括听觉记忆能力与视觉记忆能力.某班学生共有40人,下表为该班学生瞬时记忆能力的调查结果.例如表中听觉记忆能力为中等,且视觉记忆能力偏高的学生为3人.

2

由于部分数据丢失,只知道从这位学生中随机抽取一个视觉记忆能力恰为中等,且听

2觉记忆能力为中等或中等以上的概率为.(Ⅰ)试确定a、b的值;(Ⅱ)从40人中任5

意抽取3人,设具有听觉记忆能力或视觉记忆能力偏高或超常的学生人数为?,求随机变量?的分布列.

题型五:二项分布

例4、为了防止受到核污染的产品影响我国民众的身体健康,要求产品在进入市场前必须进行两轮核辐射检测,只有两轮都合格才能进行销售,否则不能销售.已知某产品第一

11轮检测不合格的概率为,第二轮检测不合格的概率为,两轮检测是否合格相互没610

有影响.

(Ⅰ)求该产品不能销售的概率;

(Ⅱ)如果产品可以销售,则每件产品可获利40元;如果产品不能销售,则每件产品亏损80元(即获利-80元).已知一箱中有产品4件,记一箱产品获利X元,求X的分布列,并求出均值E(X).

例5、某商场一号电梯从1层出发后可以在2、3、4层停靠.已知该电梯在1层载有4位乘客,假设每位乘客在2、3、4层下电梯是等可能的.

(Ⅰ) 求这4位乘客中至少有一名乘客在第2层下电梯的概率;

(Ⅱ) 用X表示4名乘客在第4层下电梯的人数,求X的分布列和数学期望.

3

例6、某射击小组有甲、乙两名射手,甲的命中率为p1?2,乙的命中率为p2,在射3

击比武活动中每人射击发两发子弹则完成一次检测,在一次检测中,若两人命中次数相等且都不少于一发,则称该射击小组为“先进和谐组”; (Ⅰ)若p2?1,求该小组在一次检测中荣获“先进和谐组”的概率; 2

(Ⅱ)计划在2011年每月进行1次检测,设这12次检测中该小组获得“先进和谐组”的次数?,如果E??5,求p2的取值范围.

例7、A、B是治疗同一种疾病的两种药,用若干试验组进行对比试验。每个试验组由4只小白鼠组成,其中2只服用A,另2只服用B,然后观察疗效。若在一个试验组中,服用A有效的小白鼠的只数比服用B有效的多,就称该试验组为甲类组。设每只小白鼠服用A有效的概率为21,服用B有效的概率为. 32

(Ⅰ)求一个试验组为甲类组的概率;(Ⅱ)观察3个试验组,用?表示这3个试验组中甲类组的个数,求?的分布列和数学期望。

例8、盒子中装有大小相同的10只小球,其中2只红球,4只黑球,4只白球.规定:一次摸出3只球,如果这3只球是同色的,就奖励10元,否则罚款2元. (Ⅰ)若某人摸一次球,求他获奖励的概率;

(Ⅱ)若有10人参加摸球游戏,每人摸一次,摸后放回,记随机变量?为获奖励的人数,

(i)求P(??1)

(ii)求这10人所得钱数的期望. 1?14?(结果用分数表示,参考数据:???) 2?15?10

4

课后练习巩固

1、空气质量指数PM2.5 (单位:μg/m3)表示每立方米空气中可入肺颗粒物的含量,这

从甲城市2013年9月份的30天中随机抽取15天的PM2.5日均浓度指数数据茎叶图如图5所示.

(1)试估计甲城市在2013年9月份30天的空气质量类别为优或良的天数; (2)在甲城市这15个监测数据中任取2个,设X为空气质量类别为优或良 的天数,求X的分布列及数学期望.

3 2 0 4

5 5

6 4

7 6 9 7

8 8 0 7

9 1 8 0 9

2、根据空气质量指数AQI(为整数)的不同,可将空气质量分级如下表 :

图5

天数

108

某市

年月日—月日,对空气质量指数AQI进行监测,获得数据后得到如图(4)的条形图: (1)估计该城市本月(按30天计)空气质量类别为中 度污染的概率;

(2)在上述30个监测数据中任取2个,设?为空气 质量类别颜色为紫色的天数,求?的分布列.

5

642空气质量级别

一级二级

三级四级五级六级

图(4)

3、某校从参加高二年级学业水平测试的学生中抽出80名学生,其数学成绩(均为整数)的频率分布直方图如图所示.

(I)估计这次测试数学成绩的平均分;

(II)假设在[90,100]段的学生的数学成绩都不相同,且都超过94分.若将频率视为概率,现用简单随机抽样的方法,从95,96,97,98,99,100这6个数中任意抽取2个数,有放回地抽取了3次,记这3次抽取中,恰好是两个学生的数学成绩的次数为?,求?的分布列及数学期望E?.

4.一个盒子中装有大量形状大小一样但重量不尽相同的小球,从中随机抽取50个作为

样本,称出它们的重量(单位:克),重量分组区间为?5,15?,?15,25?,?25,35?,?35,45?,

由此得到样本的重量频率分布直方图,如图3.

(1)求a的值;(2)根据样本数据,试估计盒子中小球重量的平均值;

(注:设样本数据第i组的频率为pi,第i组区间的中点值为xi?i?1,2,3,?,n?, 则样本数据的平均值为X?x1p1?x2p2?x3p3???xnpn.)

(3)从盒子中随机抽取3个小球,其中重量在?5,15?内

的小球个数为?,求?的分布列和数学期望.

6 0.032a0.02O1525图345重量/克

5、甲、乙两队参加奥运知识竞赛,每队3人,每人回答一个问题,答对为本队赢得一分,答错得零分.假设甲队中每人答对的概率均为2,乙队中3人答对的概率分别为3

221,,,且各人回答正确与否相互之间没有影响.用?表示甲队的总得分. 332

(1)求随机变量?的分布列和数学期望;

(2)用A表示“甲、乙两个队总得分之和等于3”这一事件,用B表示“甲队总得分大于乙队总得分”这一事件,求P(AB).

6.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可吸入肺颗粒物。我国PM2.5标准采用世卫组织设定的最宽限值,即PM2.5日均值在35微克/立方米以下空气质量为一级;在35微克/立方米~75微克/立方米之间空气质量为二级;在75微克/立方米以上空气质量为超标。某试点城市环保局从该市市区2013年上半年每天的PM2.5监测数据中随机的抽取15天的数据作为样本,监测值如右下图茎叶图所示(十位为茎,个位为叶)。

(1)在这15天的PM2.5日均监测数据中,求其中位数;

(2)从这15天的数据中任取2天数据,记?表示抽到

PM2.5监测数据超标的天数, 求?的分布列及数学期望;

(3)以这15天的PM2.5日均值来估计一年的空气质量

情况,则一年(按360天计算)中平均有多少天的空气

质量达到一级或二级.

7

参考答案

1.【解析】(Ⅰ)设随机选取一件产品,能够通过检测的事件为A 分

事件A等于事件 “选取一等品都通过检测或者是选取二等品通过检测” ………2分 p(A)?64213??? ……(Ⅱ) 由题可知X可能取值为0,1,2,3. 1010315

3021C4C6C4C13P(X?0)?3?,P(X?1)?36?, C1030C1010

1203C4C61C4C1P(X?2)?3?,P(X?3)?36?. ……8分 C102C106

(Ⅲ)设随机选取3件产品都不能通过检测的事件为B……………10分 事件B等于事件“随机选取3件产品都是二等品且都不能通过检测” 1131?()?. ……………13分 303810

51?, 2分 2.【解析】(Ⅰ)用分层抽样的方法,每个人被抽中的概率是306

11所以选中的“高个子”有12??2人,“非高个子”有18??3人.????3分 66所以,P(B)?

用事件A表示“至少有一名“高个子”被选中”,则它的对立事件A表示“没有一名“高个子”被选中”,

8

2C337? 则P(A)?1?2 ?1?.??5分 因此,至少有一人是“高个子”的1010C5

概率是7.?6分 10

(Ⅱ)依题意,?的取值为0,1,2,3. ??????7分

32C8C114284C8 P(??0)?3?, P(??1)?3?, C1255C1255

1C212C314C8 P(??2)?3?, P(??3)?34?. ???????9分 C1255C1255

?E??0?1428121?1??2??3??1. ????12分 55555555

3.【解析】(Ⅰ)由表格数据可知,视觉记忆能力恰为中等,且听觉记忆能力为中等或中等以上的学生共有(10?a)人.记“视觉记忆能力恰为中等,且听觉记忆能力为中等或中等以上”为事件A, 10?a2?,解得a?6,从而b?40?(32?a)?40?38?2. 则P(A)?405

k3?kC24C16(k?0,1,2,3).?的可能取值为0、1、2、3. (Ⅱ)P(??k)?3C40

03C24C1614P(??0)?3?C40247,12C24C1672P(??1)?3?C40247,21C24C16552P(??2)??3C401235,

30C24C16253P(??3)?3?, C401235

4.【解析】(Ⅰ)记“该产品不能销售”为事件A,则P(A)?1?(1?)?(1?

所以,该产品不能销售的概率为1611)?. 1041. ??????????????4分 4

(Ⅱ)由已知,可知X的取值为?320,?200,?80,40,160. ?????????5分

1113331P(X??320)?()4?,P(X??200)?C4?()??, 42564464

13273327231P(X??80)?C4?()2?()2?,P(X?40)?C4??()?, 441284464

381P(X?160)?()4?. ??????????????10分 4256

11272781?200??80??40??160?E(X)??320??40, 2566412864256

9

5.【解析】(Ⅰ)设4位乘客中至少有一名乘客在第2层下电梯的事件为A,………分

1由题意可得每位乘客在第2层下电梯的概率都是, ……………………………3分 3

?2?65 .……………………………6分 则P(A)?1?P(A)?1?????3?81

(Ⅱ) X的可能取值为0,1,2,3,4, ………………………7分

由题意可得每个人在第4层下电梯的概率均为41,且每个人下电梯互不影响,所以31X?B(4,).…9分

3

14E(X)?4??.………………………13分 33

116.【解析】(Ⅰ)P?(C2??)(C2??)?(?)(?)?21

331122221133221---------6分 3

(Ⅱ)该小组在一次检测中荣获“先进和谐组”的概率 211222842)[C?p(1?p)?p)?? p22222333399

842而??B(12,P),所以E??12P,由E??5知12(p2?p2)?5, 99

3解得?p2?1.-------12分 41 P?(C27.(Ⅰ)设Ai表示事件“一个试验组中,服用A有效的小白鼠有i只”,i=0,1,2; Bi表示事件“一个试验组中,服用B有效的小白鼠有i只”,i=0,1,2 依题意有

124224111111P(A1)?2???,P(A2)???,P(B0)???,P(B1)?2???, 339339224222

1414144所求的概率为P?P(B0A1)?P(B0A2)?P(B1A2)??????? 4949299

4k4k53?k(Ⅱ)?的可能取值为0,1,2,3,且 ?~ B(3,9), P(??k)?C3()(),k?0,1,2,3 99

所以数学期望E??3?44?. 93

10

32C411(10,), 8.【解析】(Ⅰ)p?2=(Ⅱ)(i)由题意知??B15C1015

141011411)?C10??()9? 1515157

1146 (ii)设?为在一局中的输赢,则E???10??2??, 15155

6 所以E(10?)?10E??10?(?)??12,即这10人所得钱数的期望为?12. 5则P(??1)?1?P(??0)?P(??1)?1?(

课后巩固参考答案

1.解:(1)由茎叶图可知,甲城市在2013年9月份随机抽取的15天中的空气质量类别为优或良的天数为5天.????????????????????1分

所以可估计甲城市在2013年9月份30天的空气质量类别为优或良的天数为10天. (2)X的取值为0,1,2,

021C5C103C1C10510PX?0??PX?1??因为?,?, ??22C157C1521

20C5C231022P?X?2??210?.所以数学期望EX?0??1??2??. C1521721213

2.解:(1)由条形统计图可知,空气质量类别为中度污染的天数为6, -------------1分 所以该城市本月空气质量类别为中度污染的概率 P?

(2)随机变量?的可能取值为0,1,2,

2112C26C4C26104C4652?P??2??,P???1??, 则P???0??2???22C3087C30435C3014561?.---------------------4分 305

3.解:(I)利用中值估算抽样学生的平均分:

45×0.05+55×0.15+65×0.2+75×0.3+85×0.25+95×0.05 =72. ……………(3分)

……………(5分) 众数的估计值为75分

所以,估计这次考试的平均分是72分. ……………(6分)

(注:这里的众数、平均值为估计量,若遗漏估计或大约等词语扣一分)

(II)从95, 96,97,98,99,100中抽2个数的全部可能的基本结果数是C62?15,

10×80=4(人)有15种结果,学生的成绩在[90,100]段的人数是0.005×,

2?6, 这两个数恰好是两个学生的数学成绩的基本结果数是C4

62?. ……………(8分) 155

随机变量?的可能取值为0、1、2、3,则有. 两个数恰好是两个学生的数学成绩的概率P?

11

∴P(??k)?C3k()k()3?k,k?0,1,2,3

∴变量?

2535…………(10分)

83654546E??0? …………(12分) ?1??2??3?? 1251251251255

4. (1) 解:由题意,得?0.02?0.032?x?0.018??10?1, 解得x?0.03. 2分 (2)解:50个样本小球重量的平均值为

X?0.2?10?0.32?20?0.3?30?0.18?40?24.6(克). ?????3分 由样本估计总体,可估计盒子中小球重量的平均值约为24.6克. ?????4分

(3)解:利用样本估计总体,该盒子中小球重量在?5,15?内的概率为0.2,则??B?3,?. ?????5分 ?5?

?的取值为0,1,2,3, ?1?

6448?4?1?1??4? P???0??C???,P???1??C3, ??????125?5??5??5?1250

3

2332121?4?2?1?3?1? P???2??C3. ?????10分 ,??P??3?C???3???????5??5?125?5?125

∴E??0?6448121313?1??2??3??. (或者E??3??) 125125125125555

5.解:(1)解法一:由题意知,?的可能取值为0,1,2,3,且 ????1分

2?12?2?20?1,P(??1)?C3P(??0)?C3??1??????1???,????3分 3?3?9?3?27

8?2??2?43?2?.????5分 P(??2)?C?????1???,P(??3)?C3?????3??3?9?3?272

32332

?的数学期望为E??0?1248?1??2??3??2.????7分 279927

解法二:根据题设可知,?~B?3?,????3分 ?

?2?3?

12

?2??2?k因此?的分布列为P(??k)?C3?????1???3??3?

因为?~B?3?,所以E??3?k3?k2k1,2,3.??5分 ?C?3k?0,3k3?

?2?3?2?2.????7分 3

(2)解法一:用C表示“甲得2分乙得1分”这一事件,用D表示“甲得3分乙得0分”这一事件,所以AB?C?D,且C,D互斥,又????8分

22???2??211121111?10P(C)?C32?????1??????????????4,?10分 ?3??3??332332332?3

?2??111?4P(D)?C?????????5,????11分 ?3??332?33

33

由互斥事件的概率公式得P(AB)?P(C)?P(D)?

6.解:(1)由茎叶图可得中位数是45

(2) 依据条件,?服从超几何分布:

其中N?15,M?5,n?3,?的可能值为0,1,2 1043434?5?5?.???12分 4333243

2?k2C5k?C10C50?C103p(??0)??由p(??k)?,得, 22C157C15

011C52?C10C5?C10210p(??2)??p(??1)?? ,, 22C1521C1521

31022?E??0??1??2?? 721213

(2)依题意可知,一年中每天空气质量达到一级或二级的概率为p?

一年中空气质量达到一级或二级的天数为?,则?~B(360,) 102? 1532

3

?E??360?

2?240 3?一年中平均有240天的空气质量达到一级或二级

13

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