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1、專題七 概率與統(tǒng)計第2講 概率、統(tǒng)計與統(tǒng)計案例
真題試做
1.(2012·山東高考,理4)采用系統(tǒng)抽樣方法從960人中抽取32人做問卷調(diào)查.為此將他們隨機編號為1,2,…,960,分組后在第一組采用簡單隨機抽樣的方法抽到的號碼為9.抽到的32人中,編號落入?yún)^(qū)間[1,450]的人做問卷A,編號落入?yún)^(qū)間[451,750]的人做問卷B,其余的人做問卷C.則抽到的人中,做問卷B的人數(shù)為( ).
A.7 B.9 C.10 D.15
2.(2012·陜西高考,理6)從甲乙兩個城市分別隨機抽取16臺自動售貨機,對其銷售額進行統(tǒng)計,統(tǒng)計數(shù)據(jù)用莖葉圖表示(如圖所示).
2、設甲乙兩組數(shù)據(jù)的平均數(shù)分別為,,中位數(shù)分別為m甲,m乙,則( ).
A.<,m甲>m乙
B.<,m甲<m乙
C.>,m甲>m乙
D.>,m甲<m乙
3.(2012·廣東高考,理7)從個位數(shù)與十位數(shù)之和為奇數(shù)的兩位數(shù)中任取一個,其個位數(shù)為0的概率是( ).
A. B.
C. D.
4.(2012·湖北高考,理20)根據(jù)以往的經(jīng)驗,某工程施工期間的降水量X(單位:mm)對工期的影響如下表:
降水量X
X<300
300≤X<700
700≤X<900
X≥900
工期延誤天數(shù)Y
0
2
6
10
歷年氣象資料表明,該工程施工期間降水
3、量X小于300,700,900的概率分別為0.3,0.7,0.9.求:
(1)工期延誤天數(shù)Y的均值與方差;
(2)在降水量X至少是300的條件下,工期延誤不超過6天的概率.
考向分析
概率部分主要考查了概率的概念、互斥事件的概率加法公式、對立事件的求法,以及古典概型的計算,均屬容易題.統(tǒng)計部分選擇、填空都是獨立考查本節(jié)知識,解答題均與概率的分布列綜合.預測下一步概率部分會更加注重實際問題背景,考查分析、推理能力,統(tǒng)計部分在直方圖、莖葉圖都可單獨命題,且多為一個小題,解答題仍會與分布列結(jié)合.
熱點例析
熱點一 隨機事件的概率
【例1】(2012·江西高考,理18)如圖,從A1(
4、1,0,0),A2(2,0,0),B1(0,1,0),B2(0,2,0),C1(0,0,1),C2(0,0,2)這6個點中隨機選取3個點,將這3個點及原點O兩兩相連構(gòu)成一個“立體”,記該“立體”的體積為隨機變量V(如果選取的3個點與原點在同一個平面內(nèi),此時“立體”的體積V=0).
(1)求V=0的概率;
(2)求V的分布列及數(shù)學期望E(V).
規(guī)律方法 高考中,概率解答題一般有兩大方向.一、以頻率分布直方圖為載體,考查統(tǒng)計學中常見的數(shù)據(jù)特征:如平均數(shù)、中位數(shù)、頻數(shù)、頻率等或古典概型;二、以應用題為載體,考查條件概率、獨立事件的概率、隨機變量的期望與方差等.需要注意第一種方向的考查.
5、
變式訓練1 (2012·北京昌平二模,理16)某游樂場將要舉行狙擊移動靶比賽.比賽規(guī)則是:每位選手可以選擇在A區(qū)射擊3次或選擇在B區(qū)射擊2次,在A區(qū)每射中一次得3分,射不中得0分;在B區(qū)每射中一次得2分,射不中得0分.已知參賽選手甲在A區(qū)和B區(qū)每次射中移動靶的概率分別是和p(0<p<1).
(1)若選手甲在A區(qū)射擊,求選手甲至少得3分的概率;
(2)我們把在A、B兩區(qū)射擊得分的數(shù)學期望高者作為選擇射擊區(qū)的標準,如果選手甲最終選擇了在B區(qū)射擊,求p的取值范圍.
熱點二 古典概型
【例2】(2012·上海高考,理11)三位同學參加跳高、跳遠、鉛球項目的比賽.若每人都選擇其中兩個項目,
6、則有且僅有兩人選擇的項目完全相同的概率是__________(結(jié)果用最簡分數(shù)表示).
規(guī)律方法 較為簡單的問題可以直接使用古典概型公式計算,較為復雜的概率問題的處理方法:一是轉(zhuǎn)化為幾個互斥事件的和,利用互斥事件的加法公式進行求解;二是采用間接解法,先求事件A的對立事件的概率,再由P(A)=1-P()求事件A的概率.
變式訓練2 (1)(2012·江蘇高考,6)現(xiàn)有10個數(shù),它們能構(gòu)成一個以1為首項,-3為公比的等比數(shù)列,若從這10個數(shù)中隨機抽取一個數(shù),則它小于8的概率是__________.
(2)先后拋擲兩枚均勻的正方體骰子(它們的六個面分別標有點數(shù)1,2,3,4,5,6),骰子朝
7、上的面的點數(shù)分別為X,Y,則log2XY=1的概率為( ).
A. B. C. D.
思想滲透
數(shù)形結(jié)合思想——解答統(tǒng)計問題
用數(shù)形結(jié)合思想解答的統(tǒng)計問題主要是通過頻率分布直方圖研究數(shù)據(jù)分布的總體趨勢.
求解時注意的問題:
(1)頻率分布直方圖中縱軸表示,每個小長方形的面積等于這一組的頻率.
(2)在頻率分布直方圖中,組距是一個固定值,故各小長方形高的比就是頻率之比.
下表給出了某校120名12歲男孩的身高資料.(單位:cm)
區(qū)間
界限
[122,126)
[126,130)
[130,134)
[134,138)
[138,14
8、2)
人數(shù)
5
8
10
22
33
區(qū)間
界限
[142,146)
[146,150)
[150,154)
[154,158)
人數(shù)
20
11
6
5
(1)列出樣本的頻率分布表;
(2)畫出頻率分布直方圖;
(3)根據(jù)樣本的頻率分布圖,估計身高小于134 cm的人數(shù)約占總?cè)藬?shù)的百分比.
解:(1)頻率分布表如下:
區(qū)間人數(shù)
頻數(shù)
頻率
[122,126)
5
[126,130)
8
[130,134)
10
[134,138)
22
[138,142)
33
[142,146)
20
9、
[146,150)
11
[150,154)
6
[154,158)
5
(2)頻率分布直方圖如圖:
(3)由圖估計,身高小于134 cm的學生數(shù)約占總數(shù)的19%.
1.某企業(yè)共有職工150人,其中高級職稱15人,中級職稱45人,初級職稱90人,現(xiàn)采用分層抽樣抽取容量為30的樣本,則抽取各職稱的人數(shù)分別為( ).
A.5,10,15 B.3,9,18 C.3,10,17 D.5,9,16
2.(2012·江西高考,理9)樣本(x1,x2,…,xn)的平均數(shù)為,樣本(y1,y2,…,ym)的平均數(shù)為(≠).若樣本(x1,x
10、2,…,xn,y1,y2,…,ym)的平均數(shù)=α+(1-α),其中0<α<,則n,m的大小關(guān)系為( ).
A.n<m B.n>m C.n=m D.不能確定
3.(2012·安徽高考,理5)甲、乙兩人在一次射擊比賽中各射靶5次,兩人成績的條形統(tǒng)計圖如圖所示,則( ).
A.甲的成績的平均數(shù)小于乙的成績的平均數(shù)
B.甲的成績的中位數(shù)等于乙的成績的中位數(shù)
C.甲的成績的方差小于乙的成績的方差
D.甲的成績的極差小于乙的成績的極差
4.在抽查某產(chǎn)品的尺寸的過程中,將其尺寸分成若干組,[a,b]是其中一組,抽查出的個體數(shù)在該組上的頻率是m,該組在頻率分
11、布直方圖上的高為h,則|a-b|等于( ).
A.h·m B.
C. D.與m,h無關(guān)
5.(2012·浙江鎮(zhèn)海中學模擬,15)用三種不同的顏色,將如圖所示的四個區(qū)域涂色,每種顏色至少用1次,則相鄰的區(qū)域不涂同一種顏色的概率為__________.
6.有一種密碼,明文是由三個字符組成,密碼是由明文對應的五個數(shù)字組成,編碼規(guī)則如下表:明文由表中每一排取一個字符組成且第一排取的字符放在第一位,第二排取的字符放在第二位,第三排取的字符放在第三位,對應的密碼由明文對應的數(shù)字按相同的次序排列組成.
第一排
明文字符
A
B
C
D
密碼字符
11
12、12
13
14
第二排
明文字符
E
F
G
H
密碼字符
21
22
23
24
第三排
明文字符
M
N
P
Q
密碼字符
1
2
3
4
設隨機變量ξ表示密碼中不同數(shù)字的個數(shù).
(1)求P(ξ=2);
(2)求隨機變量ξ的分布列和數(shù)學期望.
7.某居民小區(qū)有兩個相互獨立的安全防范系統(tǒng)(簡稱系統(tǒng))A和B,系統(tǒng)A和系統(tǒng)B在任意時刻發(fā)生故障的概率分別為和p.
(1)若在任意時刻至少有一個系統(tǒng)不發(fā)生故障的概率為,求p的值;
(2)設系統(tǒng)A在3次相互獨立的檢測中不發(fā)生故障的次數(shù)為隨機變量ξ,求ξ的概率分布列及數(shù)學期望E(ξ).
參考答
13、案
命題調(diào)研·明晰考向
真題試做
1.C 解析:由題意可得,抽樣間隔為30,區(qū)間[451,750]恰好為10個完整的組,所以做問卷B的有10人,故選C.
2.B 解析:由題圖可得==21.562 5,m甲=20,
==28.562 5,m乙=29,
所以<,m甲<m乙.
故選B.
3.D 解析:在個位數(shù)與十位數(shù)之和為奇數(shù)的兩位數(shù)中:
(1)當個位數(shù)是偶數(shù)時,由分步計數(shù)乘法原理知,共有5×5=25個;
(2)當個位數(shù)是奇數(shù)時,由分步計數(shù)乘法原理知,共有4×5=20個.
綜上可知,基本事件總數(shù)共有25+20=45(個),
滿足條件的基本事件有5×1=5(個),
∴概率P=
14、=.
4.解:(1)由已知條件和概率的加法公式有:
P(X<300)=0.3,P(300≤X<700)=P(X<700)-P(X<300)=0.7-0.3=0.4,
P(700≤X<900)=P(X<900)-P(X<700)=0.9-0.7=0.2.
P(X≥900)=1-P(X<900)=1-0.9=0.1.
所以Y的分布列為:
Y
0
2
6
10
P
0.3
0.4
0.2
0.1
于是,E(Y)=0×0.3+2×0.4+6×0.2+10×0.1=3;
D(Y)=(0-3)2×0.3+(2-3)2×0.4+(6-3)2×0.2+(10-3)2×0.1=
15、9.8.
故工期延誤天數(shù)Y的均值為3,方差為9.8.
(2)由概率的加法公式,P(X≥300)=1-P(X<300)=0.7,
又P(300≤X<900)=P(X<900)-P(X<300)=0.9-0.3=0.6.
由條件概率,得P(Y≤6|X≥300)=P(X<900|X≥300)===.
故在降水量X至少是300 mm的條件下,工期延誤不超過6天的概率是.
精要例析·聚焦熱點
熱點例析
【例1】解:(1)從6個點中隨機選取3個點總共有=20種取法,選取的3個點與原點在同一個平面內(nèi)的取法有種,因此V=0的概率為P(V=0)==.
(2)V的所有可能取值為0,,,,,因此V
16、的分布列為
V
0
P
由V的分布列可得
E(V)=0×+×+×+×+×=.
【變式訓練1】解:(1)設“選手甲在A區(qū)射擊得0分”為事件M,“選手甲在A區(qū)射擊至少得3分”為事件N,則事件M與事件N為對立事件,P(M)=·0·3=,
P(N)=1-P(M)=1-=.
(2)設選手甲在A區(qū)射擊的得分為ξ,則ξ的可能取值為0,3,6,9.
P(ξ=0)=3=;P(ξ=3)=··2=;
P(ξ=6)=·2·=;
P(ξ=9)=3=.
所以ξ的分布列為
ξ
0
3
6
9
P
∴E(ξ)=0×+3×+6×+9×=.
17、
設選手甲在B區(qū)射擊的得分為η,則η的可能取值為0,2,4.
P(η=0)=(1-p)2;P(η=2)=·p·(1-p)=2p(1-p);P(η=4)=p2.
所以η的分布列為
η
0
2
4
P
(1-p)2
2p(1-p)
p2
∴E(η)=0×(1-p)2+2·2p(1-p)+4·p2=4p.
根據(jù)題意,有E(η)>E(ξ),
∴4p>,∴<p<1.
【例2】 解析:若每人都選擇兩個項目,共有不同的選法種,而有兩人選擇的項目完全相同的選法有種,故填.
【變式訓練2】(1) 解析:由題意可知,這10個數(shù)分別為1,-3,9,-27,81,-35,36,-37,
18、38,-39,在這10個數(shù)中,比8小的有5個負數(shù)和1個正數(shù),故由古典概型的概率公式得所求概率P==.
(2)C 解析:總事件數(shù)為36種,而滿足條件的(X,Y)為(1,2),(2,4),(3,6),共3種情形.p==.
創(chuàng)新模擬·預測演練
1.B 解析:高級、中級、初級職稱的人數(shù)所占比例分別為=0.1,=0.3,=0.6.故選B.
2.A 解析:由已知,得x1+x2+…+xn=n,y1+y2+…+ym=m,
===α+(1-α),
整理,得(-)[αm+(α-1)n]=0,
∵≠,
∴αm+(α-1)n=0,即=.
又0<α<,∴0<<1,
∴0<<1.
又n,m∈N+,∴
19、n<m.
3.C 解析:由圖可得,==6,==6,故A錯;而甲的成績的中位數(shù)為6,乙的成績的中位數(shù)為5,故B錯;
==2,
==2.4,故C正確;甲的成績的極差為4,乙的成績的極差也為4,故D錯.
4.C 解析:頻率分布直方圖中,=高度,所以|a-b|=,故選C.
5. 解析:依題意有兩個區(qū)域涂同一種顏色,另兩個區(qū)域涂另兩種顏色.
當涂同一種顏色的兩個區(qū)域相鄰時,有種涂法;
當涂同一種顏色的兩個區(qū)域不相鄰時,有×3×=18種涂法;
故相鄰的區(qū)域不涂同一種顏色的概率為.
6.解:(1)密碼中不同數(shù)字的個數(shù)為2的事件為密碼中只有兩個數(shù)字,注意到密碼的第1,2列分別總是1,2,即只
20、能取表格第1,2列中的數(shù)字作為密碼.
∴P(ξ=2)==.
(2)由題意可知ξ的取值為2,3,4三種情形.
若ξ=3,注意表格的第一排總含有數(shù)字1,第二排總含有數(shù)字2,則密碼中只可能取數(shù)字1,2,3或1,2,4.
∴P(ξ=3)==.
若ξ=4,則P(ξ=4)==或P(ξ=4)=1--=,
∴ξ的分布列為:
ξ
2
3
4
P
∴E(ξ)=2×+3×+4×=.
7.解:(1)設“至少有一個系統(tǒng)不發(fā)生故障”為事件C,那么
1-P()=1-·p=.
解得p=.
(2)由題意,P(ξ=0)=3=,
P(ξ=1)=2·=,
P(ξ=2)=·2=,
P(ξ=3)=3=.
所以,隨機變量ξ的概率分布列為
ξ
0
1
2
3
P
故隨機變量ξ的數(shù)學期望:
E(ξ)=0×+1×+2×+3×=.