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6.2 古典概型及条件概率(精练)(基础版)
题组一 古典概型
1.(2022·山东滨州)法国著名的数学家笛卡尔曾经说过:“阅读优秀的书籍,就是和过去时代中最杰出
的人们(书籍的作者)一一进行交谈,也就是和他们传播的优秀思想进行交流,阅读会让精神世界闪光”.
某研究机构为了解某地年轻人的阅读情况,通过随机抽样调查了100位年轻人,对这些人每天的阅读时间
(单位:分钟)进行统计,得到样本的频率分布直方图,如图所示:
(1)求a;
(2)根据频率分布直方图,估计该地年轻人每天阅读时间的中位数(精确到0.1)(单位:分钟);
(3)为了进一步了解年轻人的阅读方式,研究机构采用分层抽样的方法从每天阅读时间位于分组 ,
和 的年轻人中抽取5人,再从中任选3人进行调查,求其中恰好有2人每天阅读时间位于
的概率.
【答案】(1) (2)74.4分钟(3)
【解析】(1)因为频率分布直方图的所有矩形面积之和为1,所以 ,
解得 .
(2)因为 , .则中位数位于区间
内,设中位数为x,则 ,解得 ,所以估计该地年轻人阅读时间的中位数约
为74.4分钟.(3)由题意,阅读时间位于 的人数为 ,阅读时间位于 的人数为 ,
阅读时间位于 的人数为 ,所以在这三组中按照分层抽样抽取5人的抽样比例为 ,
则抽取的5人中位于区间 有1人,设为a,位于区间 有2人,设为 , ,位于区间
有2人,设为 , .则从5人中任取3人,样本空间
.含有10个样本点.设事件A为“恰有2人每天阅
读时间在 ”, ,含有3个样本点.所以 ,所以恰好有2
人每天阅读时间位于 的概率为 .
2.(2022·青海西宁)新冠肺炎疫情期间,为确保“停课不停学”,各校精心组织了线上教学活动,开学
后,某校采用分层抽样的方法从三个年级的学生中抽取一个容量为150的样本进行关于线上教学实施情况
的问卷调查.已知该校高一年级共有学生660人,抽取的样本中高二年级有50人,高三年级有45人.下表是
根据抽样调查情况得到的高二学生日睡眠时间(单位: )的频率分布表.
分组 频数 频率
5
8
12
10
合计 50 1
(1)求该校学生总数及频率分布表中实数 的值;(2)已知日睡眠时间在区间 的5名高二学生中,有2名女生,3名男生,若从中任选2人进行面谈,
求选中的2人恰好为一男一女的概率.
【答案】(1)1800人, (2)
【解析】(1)设该校学生总数为 ,由题意 ,解得 ,
该校学生总数为1800人.由题意 ,解得 ,
(2)记“选中的2人恰好为一男一女”为事件 ,
记5名高二学生中女生为 ,男生为 ,
从中任选2人有以下情况: ,
,基本事件共有10个,其中事件 包含的基本事件有6个,故 ,
所以选中的2人恰好为一男一女的概率为 .
3.(2022·河北张家口)英才中学为普及法律知识,组织高一学生学习法律常识小册子,并随机抽出100
名学生进行法律常识考试,并将其成绩制成如图所示的频率分布直方图.
(1)估计这100人的平均成绩;
(2)若成绩在 的学生中恰有两位是男生,现从成绩在 的学生中抽取3人去校外参加社会法
律知识竞赛,求其中恰有一位男生的概率.
【答案】(1) 分(2)
【解析】(1)由频率分布直方图可知 ,解得 ,所以这100人的平均成绩为: ,
即这100人的平均成绩为 分.
(2)依题意可知成绩在 的有 人,
其中 位男生、 位女生,设 位女生分别为 、 、 , 位男生为 、 ,
从中任取3人的取法有 、 、 、 、 , , , , ,
共 种取法,
其中恰有一个男生的有 、 、 、 , , 共 种,
所以恰有一位男生的概率 .
4.(2022·河南·商丘市)蹦床是一项将运动和美学完美结合的运动,随着全民健身时代的到来,蹦床越来
越受到人们的喜爱,某大型蹦床主题公园为吸引顾客,推出优惠活动对首次消费的顾客,先注册成为会员,
首次按60元收费,对会员逐次消费给予相应优惠,标准如下:
消费次
第1次 第2次 第3次 第4次 ≥5次
数
收费比
1 0.95 0.90 0.85 0.80
例
该蹦床主题公园从注册的会员中,随机抽取了100位统计他们的消费次数,得到数据如下:
消费次
第1次 第2次 第3次 第4次 ≥5次
数
频数 60 20 10 5 5
假设每消费一次,蹦床主题公园的成本为30元,根据所给数据,解答下列问题:
(1)以频率估计概率,估计该蹦床主题公园一位会员至少消费2次的概率;
(2)某会员消费6次,求这6次消费中,该蹦床主题公园获得的平均利润;
(3)以样本估计总体,假设从消费次数为3次和4次的会员中采用分层抽样的方法共抽取6人进行满意度调
查,再从这6人中随机选取3人进一步了解情况,求抽取的3人中恰有一人的消费次数为4次的概率.
【答案】(1) (2)23(元)(3)
【解析】(1)随机抽取的100位会员中,至少消费2次的会员有 (位),所以该蹦床主题公园一位会员至少消费2次的概率
(2)第1次消费时,蹦床主题公园获取的利润为 (元),
第2次消费时,蹦床主题公园获取的利润为 (元),
第3次消费时,蹦床主题公园获取的利润为 (元),
第4次消费时,蹦床主题公园获取的利润为 (元),
第5次或第6次消费时,蹦床主题公园获取的利润为 (元)
所以这6次消费中,该蹦床主题公园获得的平均利润为 (元)
(3)由题意知,从消费次数为3次和4次的会员中抽取的人数分别为4人,2人,
这6人中,将消费3次的会员分别记为a,b,c,d,消费4次的会员分别记为e,f
从6人中随机抽取3人的情况有
; ; ; ;
; ; ; ; ,共20种
设“抽取的3人中恰有一人的消费次数为4次”为事件A,则事件A包含的情况有
,共12种.
根据古典概型的概率计算公式可得,
5.(2022·广西柳州)某政府部门为促进党风建设,拟对政府部门的服务质量进行量化考核,每个群众办
完业务后可以对服务质量进行打分,最高分为100分.上个月该部门对100名群众进行了回访调查,将他们
按所打分数分成以下几组:第一组 ,第二组 ,第三组 ,第四组 ,第五组
,得到频率分布直方图如图所示.(1)估计所打分数的众数,平均数;(同一组中的数据用该组区间的中点值作为代表)
(2)该部门在第一、二组群众中按比例分配的分层抽样的方法抽取6名群众进行深入调查,之后将从这6人
中随机抽取2人聘为监督员,求监督员来自不同组的概率.
【答案】(1)众数为70,平均数为65;(2)
【解析】(1)由频率分布直方图可知,众数为 ;
5个组的频率分别为0.05,0.1,0.2,0.35,0.3,所以平均数为
;
(2)由频率分布直方图可知第一组的频率为0.05,第二组的频率为0.1,
则第一组的人数为5人,第二组的人数为10人,
所以按分层抽样的方法抽到的6人中,
第一组抽2人,记为 ;第二组抽4人,记为 ,
则 ,
设事件 为抽到的2人来着不同的组,
则 ,所以 .
题组二 条件概型
1.(2022·吉林)先后抛掷一颗质地均匀的骰子两次,观察向上的点数.在第一次向上的点数为奇数的条
件下,两次点数和不大于 的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D【解析】设事件 表示“先后抛掷一颗质地均匀的骰子两次,第一次向上的点数为奇数”,
事件 表示“先后抛掷一颗质地均匀的骰子两次,两次点数和不大于 ”,
则 , ,所以 .故选:D.
2(2022·江西·高三阶段练习(理))从1,2,…,6这六个数字中随机抽取2个不同的数字,记事件
“恰好抽取的是2,4”, “恰好抽取的是4,5”, “抽取的数字里含有4”.则下列说法正确的是
( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题知,从6个数中随机抽取2个数,共有 种可能情况,则 , .
对于A选项,“恰好抽取的是2,4”和“恰好抽取的是4,5”为互斥事件, , ,故
A错误;
对于B选项, ,故B错误;
对于C选项, ,故C错误;
对于D选项,由于 ,故由条件概率公式得 ,故D
正确.
故选:D.
3.(2022·福建·莆田华侨中学模拟预测)甲罐中有3个红球、2个黑球,乙罐中有2个红球、2个黑球,先
从甲罐中随机取出一球放入乙罐,以A表示事件“由甲罐取出的球是黑球”,再从乙罐中随机取出一球,
以B表示事件“由乙罐取出的球是黑球”,则下列说法错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】C【解析】因为甲罐中有3个红球、2个黑球,所以 ,故选项A正确;
因为 ,所以 ,故选项B正确;
因为 ,故选项C错误;
因为 ,所以 ,故选项D正确.
故选:C.
4.(2022·山东济宁)在8件同一型号的产品中,有3件次品,5件合格品,现不放回的从中依次抽取2件,
在第一次抽到次品的条件下,第二次抽到次品的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】当第一次抽到次品后,还剩余2件次品,5件合格品,所以第二次抽到次品的概率为 .故选:D
5.(2022·黑龙江)已知 , ,则 等于( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】 .故选:A.
6.(2022·湖南·长沙一中高三开学考试)每年的6月6日是全国爱眼日,某位志愿者跟踪调查电子产品对
视力的影响,据调查,某高校大约有45%的学生近视,而该校大约有20%的学生每天操作电子产品超过1
,这些人的近视率约为50%.现从每天操作电子产品不超过1 的学生中任意调查一名学生,则他近视的
概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A【解析】令事件 “玩手机时间超过 的学生”, “玩手机时间不超过 的学生”, “任意调
查一人,此人近视”,则样本空间 ,且 互斥,
,
依题意, ,
解得 ,所以所求近视的概率为 .
故选: .
7.(2022·河北张家口·高二期末)某个闯关游戏规定:闯过前一关才能去闯后一关,若某一关没有通过,
则游戏结束.小明闯过第一关的概率为 ,连续闯过前两关的概率为 ,连续闯过前三关的概率为 ,且各
关相互独立.事件 表示小明第一关闯关成功,事件 表示小明第三关闯关成功,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设事件 表示小明第二关闯关成功,可得 ,
由条件概率的计算公式,可得 .故选:D.
8.(2022·山东济宁)(多选)设M、N是两个随机事件,则下列等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【解析】对A,当 不互斥时, 不成立,故A错误;对B,当 为对立事件时, ,则 不成立,故B错误;
对C,当 时, 成立,当 时,根据条件概率的公式
可得 成立,故C正确;
对D,根据条件概率的公式,结合C选项可得 成立,故D正确;
故选:CD
9.(2022·福建福州)(多选)甲箱中有 个红球, 个白球和 个黑球,乙箱中有 个红球, 个白球和
个黑球.先从甲箱中随机取出一球放入乙箱,分别以 和 表示由甲箱取出的球是红球,白球和黑球
的事件;再从乙箱中随机取出一球,以 表示由乙箱取出的球是红球的事件,则( )
A.事件 与事件 相互独立 B.
C. D.
【答案】BD
【解析】由题意知: , , , , ,
,
,D正确;
,B正确;
,C错误;
, ,, 事件 与事件 不相互独立,A错误.故选:BD.
题组三 古典与条件综合运用
1.(2022·河南)从标有1,2,3,4的卡片中不放回地先后抽出两张卡片,则4号卡片“第一次被抽到的
概率”、“第二次被抽到的概率”、“在整个抽样过程中被抽到的概率”分别是( )
A. , , B. , , C. , , D. , ,
【答案】A
【解析】4号卡片“第一次被抽到的概率” ,
“第二次被抽到的概率” ,
“在整个抽样过程中被抽到的概率” .
故选:A.
2.(2023·全国·高三专题练习(理))一医疗团队为研究某地的一种地方性疾病与当地居民的卫生习惯
(卫生习惯分为良好和不够良好两类)的关系,在已患该疾病的病例中随机调查了100例(称为病例组),
同时在未患该疾病的人群中随机调查了100人(称为对照组),得到如下数据:
不够良
良好
好
病例组 40 60
对照组 10 90
(1)能否有99%的把握认为患该疾病群体与未患该疾病群体的卫生习惯有差异?
(2)从该地的人群中任选一人,A表示事件“选到的人卫生习惯不够良好”,B表示事件“选到的人患有该
疾病”. 与 的比值是卫生习惯不够良好对患该疾病风险程度的一项度量指标,记该指标
为R.
(ⅰ)证明: ;(ⅱ)利用该调查数据,给出 的估计值,并利用(ⅰ)的结果给出R的估计值.
附 ,
0.050 0.010 0.001
k 3.841 6.635 10.828
【答案】(1)答案见解析
(2)(i)证明见解析;(ii) ;
【解析】(1)由已知 ,又 ,
,所以有99%的把握认为患该疾病群体与未患该疾病群体的卫生习惯有差异.
(2)(i)因为 ,所以
所以 ,(ii) 由已知 , ,
又 , ,所以
3.(2022·全国·高三专题练习)现有6个节目准备参加比赛,其中4个舞蹈节目,2个语言类节目,如果
不放回地依次抽取2个节目,求:
(1)第1次抽到舞蹈节目的概率;
(2)第1次和第2次都抽到舞蹈节目的概率;
(3)在第1次抽到舞蹈节目的条件下,第2次抽到舞蹈节目的概率.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)设第1次抽到舞蹈节目为事件 ,第2次抽到舞蹈节目为事件 ,则第1次和第2次都抽到舞
蹈节目为事件 ,从6个节目中不放回地依次抽取2个的基本事件总数为 ,根据分步计数原理有 ,所以 .
(2)由(1)知, ,所以 .
(3)由(1)(2)可得,在第1次抽到舞蹈节目的条件下,第2次抽到舞蹈节目的概率为
.