2019【高考】数学一轮复习 第11章 计数原理和概率 第8课时 n次独立重复试验与二
发布时间:2024-11-08
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1 第8课时 n 次独立重复试验与二项分布
1.(2018·福建漳州二模)从1,2,3,4,5中任取2个不同的数,在取到的2个数之和为偶数的条件下,取到的2个数均为奇数的概率为( )
A.15
B.14
C.35
D.34 答案 D
解析 记“取到的2个数之和为偶数”为事件A ,“取到的2个数均为奇数”为事件B ,则P(A)=C 32+C 22C 5=25
,P(AB)=C 32C 52=310.由条件概率的计算公式得P(B|A)=P (AB )P (A )=31025
=34
,故选D. 2.某厂大量生产某种小零件,经抽样检验知道其次品率是1%,现把这种零件每6件装成一盒,那么每盒中恰好含一件次品的概率是( )
A .(99100
)6 B .0.01 C.C 61100(1-1100
)5 D .C 62(1100)2(1-1100)4 答案 C
解析 P =C 61·1%·(1-1100
)5. 3.箱子里有5个黑球,4个白球,每次随机取出一个球,若取出黑球,则放回箱中,重新取球;若取出白球,则停止取球,那么在第4次取球之后停止的概率为( )
A.C 53C 41C 54
B.⎝ ⎛⎭⎪⎫593×49
C.35×14
D .C 41×⎝ ⎛⎭⎪⎫593
×49 答案 B
解析 由题意知,第四次取球后停止是当且仅当前三次取的球是黑球,第四次取的球是白球的情况,此事件发生的概率为⎝ ⎛⎭⎪⎫593×49
. 4.(2017·沧州七校联考)某道路的A ,B ,C 三处设有交通灯,这三盏灯在一分钟内开放绿灯的时间分别为25秒,35秒,45秒.某辆车在这条路上行驶时,三处都不停车的概率是( )
A.35192
B.25192
C.55192
D.65192 答案 A
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2 解析 三处都不停车的概率是P(ABC)=2560×3560×4560=35192
. 5.如图所示,在两个圆盘中,指针落在本圆盘每个数所在区域的机会均等,那么两个指针同时落在奇数所在区域的概率是(
)
A.49
B.29
C.23
D.13
答案 A
解析 设A 表示“第一个圆盘的指针落在奇数所在的区域”,则P(A)=23
,B 表示“第二个圆盘的指针落在奇数所在的区域”,则P(B)=23
. 则P(AB)=P(A)P(B)=23×23=49
. 6.(2017·保定模拟)小王通过英语听力测试的概率是13
,他连续测试3次,那么其中恰有1次获得通过的概率是( )
A.49
B.29
C.427
D.227 答案 A
解析 所求概率P =C 31·(13)1·(1-13)3-1=49
. 7.设随机变量X ~B(2,p),Y ~B(4,p),若P(X≥1)=59
,则P(Y≥2)的值为( ) A.3281
B.1127
C.6581
D.1681 答案 B
解析 P(X≥1)=P(X =1)+P(X =2)=C 21p(1-p)+C 22p 2=59,解得p =13.(0≤p≤1,故p =53
舍去). 故P(Y≥2)=1-P(Y =0)-P(Y =1)=1-C 40×(23)4-C 41×13×(23)3=1127
. 8.口袋里放有大小相等的两个红球和一个白球,有放回地每次摸取一个球,定义数列{a n }:a n =
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3
⎩
⎪⎨⎪⎧-1,第n 次摸取红球,1,第n 次摸取白球. 如果S n 为数列{a n }的前n 项和,那么S 7=3的概率为( )
A .C 75
⎝ ⎛⎭⎪⎫132·⎝ ⎛⎭
⎪⎫235
B .
C 72
⎝ ⎛⎭⎪⎫232·⎝ ⎛⎭
⎪⎫135
C .C 75
⎝ ⎛⎭⎪⎫232·⎝ ⎛⎭
⎪⎫135
D .C 72
⎝ ⎛⎭⎪⎫132·⎝ ⎛⎭
⎪⎫235
答案 B
解析 S 7=3说明摸取2个红球,5个白球,故S 7=3的概率为C 7
2⎝ ⎛⎭⎪⎫232·⎝ ⎛⎭
⎪⎫135
. 9.(2018·山东师大附中模拟)已知某次考试中一份试卷由5个选择题和3个填空题组成,每个选择题有4个选项,其中有且仅有1个选项是正确的.已知每题答案正确得5分,答案错误得0分,满分40分.若小强做对任一个选择题的概率为23,做对任一个填空题的概率为1
2,则他在这次考试中得分为35分的概率为( )
A.22
243 B.11243 C.2281 D.1181
答案 A
解析 设小强做对选择题的个数为ξ,做对填空题的个数为η,则ξ~B(5,23),η~B(3,1
2),由于每题答
案正确得5分,答案错误得0分,若小强得分为35分,则他做对题的个数为7,故所求概率为P(ξ=5)P(η=2)+P(ξ=4)P(η=3)=C 55(23)5×C 32(12)2(1-12)+C 54(23)4(1-23)×C 33(12)3
=22243
.
10.(2018·洛阳模拟)在某次人才招聘会上,假定某毕业生赢得甲公司面试机会的概率为2
3,赢得乙、丙两公
司面试机会的概率均为1
4,且三个公司是否让其面试是相互独立的.则该毕业生只赢得甲、乙两个公司面试机
会的概率为( ) A.116
B.18
C.14
D.12 答案 B
解析 记事件A 为“该毕业生赢得甲公司的面试机会”,事件B 为“该毕业生赢得乙公司的面试机会”,事件C 为“该毕业生赢得丙公司的面试机会”. 由题可得P(A)=23,P(B)=P(C)=14
.
则事件“该毕业生只赢得甲、乙两个公司面试机会”为ABC , 由相互独立事件同时成立的概率公式,可得
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4 P(ABC)=P(A)P(B)P(C)=23×14×(1-14)=18
,故选B. 11.(2018·长沙调研)某次数学摸底考试共有10道选择题,每道题给的四个选项中有且只有一个选项是正确的;张三同学每道题都随意地从中选了一个答案,记该同学至少答对9道题的概率为P ,则下列数据中与P 的值最接近的是( )
A .3×10-4
B .3×10-5
C .3×10-6
D .3×10-7 思路 由“随意”两字知道这是个独立重复试验问题.
答案 B
解析 由题意知本题是一个独立重复试验,试验发生的次数是10,选题正确的概率是14
,该同学至少答对9道题包括答对9道题或答对10道题,根据独立重复试验的公式得到该同学至少答对9道题的概率为P =C 109·(14
)9×34+C 1010(14
)10≈3×10-5. 12.(2017·上海十二校联考)小李同学在上学路上要经过4个路口,假设在各路口是否遇到红灯是相互独立的,
遇到红灯的概率都是13
,则他在上学路上到第三个路口时首次遇到红灯的概率为________.(用最简分数表示) 答案 427
解析 由于在各路口是否遇到红灯是相互独立的,遇到红灯的概率都是13
,则第三个路口首次遇到红灯的概率为P =(1-13)×(1-13)×13=427
. 13.(2018·天津一中期末)将一个半径适当的小球放入如图所示的容器最上方的入口处,小球将
自由下落.小球在下落的过程中,将3次遇到黑色障碍物,最后落入A 袋或B 袋中.已知小球每
次遇到黑色障碍物时,向左、右两边下落的概率都是12
,则小球落入A 袋中的概率为________. 答案 34
解析 记“小球落入A 袋中”为事件A ,“小球落入B 袋中”为事件B ,则事件A 的对立事件为B ,若小球落入
B 袋中,则小球必须一直向左落下或一直向右落下,故P(B)=(12)3+(12)3=14,从而P(A)=1-P(B)=1-14=34
. 14.某大厦的一部电梯从底层出发后只能在第18,19,20层停靠.若该电梯在底层载有5位乘客,且每位乘
客在这三层的每一层下电梯的概率均为13
,用ξ表示这5位乘客在第20层下电梯的人数,则P(ξ=4)=
________.
答案 10243 解析 考查一位乘客是否在第20层下电梯为一次试验,这是5次独立重复试验,故ξ~B(5,13
).
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5 即有P(ξ=k)=C 5k (13)k ×(23
)5-k ,k =0,1,2,3,4,5. ∴P(ξ=4)=C 54(13)4×(23)1=10243
. 15.某次知识竞赛规则如下:在主办方预设的5个问题中,选手若能连续正确回答出两个问题,即停止答题,晋级下一轮.假设某选手正确回答每个问题的概率都是0.8,且每个问题的回答结果相互独立,则该选手恰好回答了4个问题就晋级下一轮的概率等于________.
答案 0.128
解析 依题意得,事件“该选手恰好回答了4个问题就晋级下一轮”即意味着“该选手在回答前面4个问题的过程中,要么第一个问题答对且第二个问题答错,第三、四个问题都答对了;要么第一、二个问题都答错;第
三、四个问题都答对了”,因此所求事件的概率等于[0.8×(1-0.8)+(1-0.8)2]×0.82
=0.128.
16.(2018·山东师大附中测试)在一次数学考试中,第22,23,24题为选做题,规定每位考生必须且只需在
其中选做一题,设5名考生选做这三题的任意一题的可能性均为13
,每位考生对每题的选择是相互独立的,各考生的选择相互之间没有影响.
(1)求其中甲、乙两人选做同一题的概率;
(2)设选做第23题的人数为ξ,求ξ的分布列及数学期望.
答案 (1)13 (2)53
解析 (1)设事件A 1表示甲选第22题,A 2表示甲选第23题,A 3表示甲选第24题,
B 1表示乙选第22题,B 2表示乙选第23题,B 3表示乙选第24题,
则甲、乙两人选做同一题的事件为A 1B 1+A 2B 2+A 3B 3,且A 1与B 1,A 2与B 2,A 3与B 3相互独立,
所以P(A 1B 1+A 2B 2+A 3B 3)=P(A 1)P(B 1)+P(A 2)P(B 2)+P(A 3)P(B 3)=3×19=13
. (2)设ξ可能的取值为0,1,2,3,4,5.∵ξ~B(5,13
), ∴P(ξ=k)=C 5k (13)k (23)5-k =C 5k 25-k 35,k =0,1,2,3,4,5. ∴ξ的分布列为
∴E(ξ)=np =5×3=3
. 17.(2018·河南五个一联盟)空气质量指数(Air Quality Index ,简称AQI)是定量描述空气质量状况的指数,空气质量按照AQI 大小分为六级:0~50为优;51~100为良;101~150为轻度污染;151~200为中度污染;201~300为重度污染;>300为严重污染.
一环保人士记录去年某地某月10天的AQI 的茎叶图如下.
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(1)利用该样本估计该地本月空气质量优良(AQI ≤100)的天数;(按这个月总共30天计算)
(2)将频率视为概率,从本月中随机抽取3天,记空气质量优良的天数为ξ,求ξ的概率分布列和数学期望.
答案 (1)18 (2)95
解析 (1)从茎叶图中可发现该样本中空气质量优的天数为2,空气质量良的天数为4,故该样本中空气质量优
良的频率为610=35,估计该月空气质量优良的频率为35,从而估计该月空气质量优良的天数为30×35
=18. (2)由(1)可估计某天空气质量优良的概率为35
,ξ的所有可能取值为0,1,2,3. P(ξ=0)=(25)3=8125
, P(ξ=1)=C 31×35×(25)2=36125
, P(ξ=2)=C 32×(35)2×25=54125
, P(ξ=3)=(35)3=27125
. ∴ξ的分布列为
∵ξ~B(3,35),∴E(ξ)=3×5=5
.
1.每次试验的成功率为p(0<p<1),重复进行10次试验,其中前7次都未成功后3次都成功的概率为( )
A .C 103p 3(1-p)7
B .
C 103p 3(1-p)3 C .p 3(1-p)7
D .p 7(1-p)3
答案 C
2.设随机变量ξ~B(2,p),η~B(3,p),若P(ξ≥1)=59
,则P(η≥2)的值为( ) A.2027
B.827
C.727
D.127 答案 C
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7 解析 ∵变量ξ~B(2,p),且P(ξ≥1)=59,∴P(ξ≥1)=1-P(ξ<1)=1-C 20p 0(1-p)2=59,∴p =13
,∴P(η≥2)=1-P(η=0)-P(η=1)=1-C 30×(13)0×(23)3-C 31×(13)1×(23)2=1-827-1227=727
,故选C. 3.如果ξ~B ⎝
⎛⎭⎪⎫15,14,那么使P(ξ=k)取最大值的k 值为( ) A .3
B .4
C .5
D .3或4
答案 D
解析 采取特殊值法. ∵P(ξ=3)=C 153⎝ ⎛⎭⎪⎫143⎝ ⎛⎭⎪⎫3412,P(ξ=4)=C 154⎝ ⎛⎭⎪⎫144⎝ ⎛⎭⎪⎫3411,P(ξ=5)=C 155⎝ ⎛⎭⎪⎫145⎝ ⎛⎭
⎪⎫3410, 从而易知P(ξ=3)=P(ξ=4)>P(ξ=5).故选D.
4.如图所示,用K ,A 1,A 2三类不同的元件连接成一个系统.当K 正常工作且A 1,A 2
至少有一个正常工作时,系统正常工作,已知K ,A 1,A 2正常工作的概率依次是0.9,
0.8,0.8,则系统正常工作的概率为( )
A .0.960
B .0.864
C .0.720
D .0.576 答案 B
解析 A 1,A 2不能同时工作的概率为0.2×0.2=0.04,所以A 1,A 2至少有一个正常工作的概率为1-0.04=0.96,所以系统正常工作的概率为0.9×0.96=0.864.
5.由0,1组成的三位编号中,若用A 表示“第二位数字为0的事件”,用B 表示“第一位数字为0的事件”,则P(A|B)=( )
A.12
B.14
C.16
D.18 答案 A
解析 因为第一位数字可为0或1,所以第一位数字为0的概率P(B)=12
,第一位数字为0且第二位数字也是0,即事件A ,B 同时发生的概率P(AB)=12×12=14,所以P(A|B)=P (AB )P (B )=1412
=12
. 6.在4次独立重复试验中,随机事件A 恰好发生1次的概率不大于其恰好发生2次的概率,则事件A 在一次试验中发生的概率p 的取值范围是( )
A .[0.4,1)
B .(0,0.6]
C .(0,0.4]
D .[0.6,1) 答案 A
解析 C 41p(1-p)3≤C 42p 2(1-p)2,4(1-p)≤6p,p ≥0.4,又0<p<1,∴0.4≤
p<1.
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8 7.从1,2,3,4,5中任取2个不同的数,事件A 为“取到的2个数之和为偶数”,事件B 为“取到的2个数均为偶数”,则P(B|A)等于( )
A.18
B.14
C.25
D.12
答案 B
解析 P(A)=C 32+C 22C 52=25,P(AB)=C 22C 52=110,P(B|A)=P (AB )P (A )=14
. 8.一个病人服用某种新药后被治愈的概率为0.9,则服用这种新药的4个病人中至少3人被治愈的概率为________(用数字作答).
答案 0.947 7
解析 分情况讨论:若共有3人被治愈,则P 1=C 43(0.9)3×(1-0.9)=0.291 6;若共有4人被治愈,则P 2=(0.9)4=0.656 1,故至少有3人被治愈概率P =P 1+P 2=0.947 7.
9.(2017·武汉调研)如图所示,圆通快递公司送货员从公司A 处准备开车送货到某单位B 处,
有A→C→D→B,A →E →F →B 两条路线.若该地各路段发生堵车与否是相互独立的,且各路段
发生堵车事件的概率如图所示(例如A→C→D 算作两个路段,路段AC 发生堵车事件的概率为16
,路段CD 发生堵车事件的概率为110
).若使途中发生堵车事件的概率较小,则由A 到B 应选择的路线是________.
思路 利用相互独立事件同时发生的概率公式与对立事件的概率公式、求出路线A→C→D→B 途中堵车与路线A→E→F→B 途中堵车的概率,哪条路线堵车的概率小,就选择哪条路线.
答案 A→E→F→B
解析 路线A→C→D→B 途中发生堵车事件的概率为P 1=1-(1-16)×(1-110)×(1-25)=1120
, 路线A→E→F→B 途中发生堵车事件的概率为P 2=1-(1-15)×(1-18)×(1-15)=1125
. 因为1125<1120
,所以应选择路线A→E→F→B. 10.在某校老师趣味投蓝比赛中,比赛规则是:每场投6个球,至少投进4个球且最后2个球都投进者获奖;
否则不获奖.已知教师甲投进每个球的概率都是23
. (1)记教师甲在每场的6次投球中投进球的个数为X ,求X 的分布列及数学期望;
(2)求教师甲在一场比赛中获奖的概率.
答案 (1)E(X)=4 (2)3281
解析 (1)X 的所有可能取值为0,1,2,3,4,5,6,依条件可知,X ~B(6,23),
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P(X =k)=C 6k
·(23)k ·(13)6-k (k =0,1,2,3,4,5,6).
所以X 的分布列为
故E(X)=729(0×1+1×12+2×60+3×160+4×240+5×192+6×64)=729=4.
(或因为X ~B(6,23),所以E(X)=6×2
3=4.)
(2)设教师甲在一场比赛中获奖为事件A ,
则P(A)=C 42·(13)2·(23)4+C 41
·13·(23)5+(23)6=3281,
即教师甲在一场比赛中获奖的概率为32
81
.
11.(2018.福州市高三质检)质检过后,某校为了解理科班学生的数学、物理学习情况,利用随机数表法从全年级600名理科生的成绩中抽取100名学生的成绩进行统计分析.已知学生考号的后三位分别为000,001,002, (599)
(1)
若从随机数表的第4行第7列的数开始向右读,请依次写出抽取的前7人的后三位考号; (2)如果第(1)问中随机抽取到的7名同学的数学、物理成绩(单位:分)依次对应如下表:
从这7,求ξ的分布列和数学期望(规定成绩不低于120分为优秀). 附:(下面是摘自随机数表的第3行到第5行) ……
15 76 62 27 66 56 50 26 71 07 32 90 79 78 53 13 55 38 58 59 88 97 54 14 10 12 56 85 99 26 96 96 68 27 31 05 03 72 93 15 57 12 10 14 21 88 26 49 81 76 55 59 56 35 64 38 54 82 46 22 31 62 43 09 90 06 18 44 32 53 23 83 01 30 30 ……
答案 (1)310,503,315,571,210,142,188 (2)E(ξ)=9
7
解析 (1)抽出的前7人的后三位考号分别为:310,503,315,571,210,142,188. (2)ξ的所有可能取值为0,1,2,3.依题意知,ξ服从超几何分布H(7,3,3), 所以P(ξ=0)=C 30
C 43
C 73=435,P(ξ=1)=C 31
C 42
C 73=18
35,
P(ξ=2)=C 32
C 41
C 73=1235,P(ξ=3)=C 33
C 40
C 73=1
35.
故随机变量ξ的分布列为
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方法一:所以E(ξ)=0×435+1×35+2×35+3×35=7
. 方法二:所以E(ξ)=3×37=97
. 解题技巧 求解此类问题的关键:一是会“读数”,即会利用随机数表的读数规则,得到样本;二是求概率,即会利用排列、组合知识,以及古典概型的概率公式求基本事件的概率;三是定分布,即判断离散型随机变量
是否服从超几何分布H(N ,M ,n);四是用公式,即利用超几何分布的概率、期望、方差的公式P(X =k)=C M k C N -M n -k
C N
n (k =0,1,…,m),E(X)=Mn N ,D(X)=nM N (1-M N )N -n N -1,求出X 取每个值时的概率及X 的期望、方差.