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6.635, 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. P(B|A) P(B|A) P(AB) P(A) P(AB) P(A) (2)(i)因为R= ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ , P(B|A) P(B|A) P(A) P(AB) P(A) P(AB) P(AB) P(B) P(AB) P(B) 所以R= ⋅ ⋅ ⋅ P(B) P(AB) P(B) P(AB) P(A|B) P(A|B) 所以R= ⋅ , P(A|B) P(A|B) 40 10 (ii) 由已知P(A|B)= ,P(A|B)= , 100 100 60 90 又P(A|B)= ,P(A|B)= , 100 100 P(A|B) P(A|B) 所以R= ⋅ =6 P(A|B) P(A|B) 9、【2022年新高考2卷】在某地区进行流行病学调查,随机调查了100位某种疾病患者的年龄,得到如 下的样本数据的频率分布直方图:(1)估计该地区这种疾病患者的平均年龄(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表); (2)估计该地区一位这种疾病患者的年龄位于区间[20,70)的概率; (3)已知该地区这种疾病的患病率为0.1%,该地区年龄位于区间[40,50)的人口占该地区总人口的16%.从该 地区中任选一人,若此人的年龄位于区间[40,50),求此人患这种疾病的概率.(以样本数据中患者的年 龄位于各区间的频率作为患者的年龄位于该区间的概率,精确到0.0001). 【解析】(1) 平均年龄x=(5×0.001+15×0.002+25×0.012+35×0.017+45×0.023 +55×0.020+65×0.012+75×0.006+85×0.002)×10=44.65(岁). (2)设A={一人患这种疾病的年龄在区间[20,70)},所以 P(A)=1−P(A)=1−(0.001+0.002+0.006+0.002)×10=1−0.11=0.89. (3) 设B={任选一人年龄位于区间[40,50)},C={任选一人患这种疾病}, 则由条件概率公式可得 P(BC) 0.1%×0.023×10 0.001×0.23 P(C|B)= = = =0.0014375≈0.0014. P(B) 16% 0.16 题组一、正态分布 1-1、(2022·江苏海门·高三期末)现实世界中的很多随机变量遵循正态分布.例如反复测量某一个物理量, 其测量误差X通常被认为服从正态分布.若某物理量做n次测量,最后结果的误差,X ~N(0, ),则为 n 使|X |≥ 的概率控制在0.0456以下,至少要测量的次数为( ) n(附)随机变量X~N(μ,σ2),则P(μ-σ<X<μ+σ)=0.6826,P(μ-2σ<X<μ+2σ)=0.9544,P(u-3σ<X< μ+3σ)=0.9974. A.32 B.64 C.128 D.256 【答案】C 【解析】根据题意, , 而 ,则 ,所以 . 故选:C. 1-2、(2022·江苏如皋·高三期末)已知随机变量X服从正态分布 ,且 ,则 ( ) A.0.43 B.0.28 C.0.14 D.0.07 【答案】D 【解析】∵随机变量 服从正态分布 ,∴正态曲线的对称轴是 , ∵ ,∴ . 故选:D. 1-3、(2022·江苏常州·高三期末)已知随机变量 , ,且 , ,则 ( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】因为随机变量 ,所以 , 因为 , ,所以 ,即 , 又所以 ,即 . 故选:B. 题组二、二项分布 2-1、(2022·广东东莞·高三期末)甲乙两人在数独APP上进行“对战赛”,每局两人同时解一道题,先解 出题的人赢得一局,假设无平局,且每局甲乙两人赢的概率相同,先赢3局者获胜,则甲获胜且比赛恰进 行了4局的概率是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】甲乙两人各自解题是相互独立事件,又知每局中甲乙两人赢的概率相同, 即甲赢的概率为 ,甲输的概率为 . 则甲获胜且比赛恰进行了4局的比赛情况是:甲在前三局中赢了两局,第四局赢了. 其概率是 故选:D 2-2、(2021·山东滨州市·高三二模)为落实中央“坚持五育并举,全面发展素质教育,强化体育锻炼”的 精神,某高中学校鼓励学生自发组织各项体育比赛活动,甲、乙两名同学利用课余时间进行乒乓球比赛, 规定:每一局比赛中获胜方记1分,失败方记0分,没有平局,首先获得5分者获胜,比赛结束.假设每局 3 比赛甲获胜的概率都是5. (1)求比赛结束时恰好打了6局的概率; (2)若甲以3:1的比分领先时,记X表示到结束比赛时还需要比赛的局数,求X的分布列及期望. 4 3 2 3 486 P C4 【解析】(1)比赛结束时恰好打了6局,甲获胜的概率为 1 5 5 5 5 3125 , 1 4 3 2 2 96 P C1 恰好打了6局,乙获胜的概率为 2 5 5 5 5 3125 ,486 96 582 P P P 所以比赛结束时恰好打了6局的概率为 1 2 3125 3125 3125. (2)X的可能取值为2,3,4,5, 2 3 9 PX 2 , 5 25 2 3 3 36 PX 3C1 2 5 5 5 125 , 2 4 3 2 3 2 124 PX 4C1 3 5 5 5 5 625 , 3 3 3 2 3 2 3 2 96 PX 5C1 C3 4 5 5 5 4 5 5 5 625 . 所以X的分布列如下: X 2 3 4 5 9 36 124 96 P 25 125 625 625 9 36 124 96 1966 EX2 3 4 5 故 25 125 625 625 625 . 2-3、(2021·山东济宁市·高三二模)甲、乙两人进行“抗击新冠疫情”知识竞赛,比赛采取五局三胜制, 2 1 约定先胜三局者获胜,比赛结束.假设在每局比赛中,甲获胜的概率为3 ,乙获胜的概率为3,各局比赛 相互独立. (1)求甲获胜的概率; (2)设比赛结束时甲和乙共进行了X 局比赛,求随机变景X 的分布列及数学期望. 64 107 【答案】(1)81;(2)分布列见解析,数学期望为 27 .3 2 8 P 【解析】(1)由题意知,比赛三局且甲获胜的概率 1 3 27 , 2 2 1 2 8 P C2 比赛四局且甲获胜的概率为 2 3 3 3 3 27 , 2 2 2 1 2 16 P C2 比赛五局且甲获胜的概率为 3 4 3 3 3 81 , 8 8 16 64 P P P P 所以甲获胜的概率为 1 2 3 27 27 81 81. (2)随机变量X 的取值为3,4,5, 3 3 2 2 2 1 1 2 1 2 1 2 1 8 2 10 PX 3 PX 4C2 C2 则 3 3 3 , 3 3 3 3 3 3 3 3 27 27 27 , 2 2 2 1 8 PX 5C2 4 3 3 27 , 所以随机变量X 的分布列为 X 3 4 5 1 10 8 P 3 27 27 1 10 8 107 所以EX3 4 5 . 3 27 27 27 题组三、离散型随机变量的均值与方差 3-1、(2022·江苏通州·高三期末)下列命题中,正确的是( ) A.若事件 与事件 互斥,则事件 与事件 独立 B.已知随机变量 的方差为 ,则 C.已知随机变量 服从二项分布 ,若 ,则 D.已知随机变量 服从正态分布 ,若 ,则 【答案】BC【解析】事件 与事件 互斥,即事件 与事件 不能同时发生,也就是其中一个事件的发生会干扰另一 件的发生,即事件 与事件 一定不独立,则A选项错误; 由方差的运算性质可知B选项正确;由二项分布的期望公式, ,由期望的运算性质, ,则 ,C选项正确;由正态分布曲线的性质可知, ,根据对称性, ,于是 ,D选项错误. 故选:BC. 3-2、(2022·河北保定·高三期末)某车间打算购买2台设备,该设备有一个易损零件,在购买设备时可以 额外购买这种易损零件作为备件,价格为每个100元.在设备使用期间,零件损坏,备件不足再临时购买该 零件,价格为每个300元.在使用期间,每台设备需要更换的零件个数 的分布列为 5 6 7 . 表示2台设备使用期间需更换的零件数, 代表购买2台设备的同时购买易损零件的个数. (1)求 的分布列; (2)以购买易损零件所需费用的期望为决策依据,试问在 和 中,应选哪一个? 【解析】(1) 的可能取值为10,11,12,13,14, , , , , , 则 的分布列为: 10 11 12 13 14 0.09 0.3 0.37 0.2 0.04 (2)记 为当 时购买零件所需费用,, , , , 元, 记 为当 时购买零件所需费用, , , , 元,显然 , 所以应选择 . 3-3、(2022·河北深州市中学高三期末)2018年9月,台风“山竹”在我国多个省市登陆,造成直接经济 损失达52亿元.某青年志愿者组织调查了某地区的50个农户在该次台风中造成的直接经济损失,将收集的 数据分成五组: , , , , (单位:元),得到 如图所示的频率分布直方图. (1)试根据频率分布直方图估计该地区每个农户的平均损失(同一组中的数据用该组区间的中点值代 表); (2)台风后该青年志愿者与当地政府向社会发出倡议,为该地区的农户捐款帮扶,现从这50户并且损失 超过4000元的农户中随机抽取2户进行重点帮扶,设抽出损失超过8000元的农户数为 ,求 的分布列 和数学期望. 【答案】(1)3360元;(2)见解析 【解析】(1)记每个农户的平均损失为 元,则 ; (2)由频率分布直方图,可得损失超过1000元的农户共有(0.00009+0.00003+0.00003)×2000×50=15(户),损失超过8000元的农户共有0.00003×2000×50=3(户), 随机抽取2户,则X的可能取值为0,1,2; 计算P(X=0)= = , P(X=1)= = , P(X=2)= = , 所以X的分布列为; X 0 1 2 P 数学期望为E(X)=0× +1× +2× = . 3-4、(2022·山东省淄博实验中学高三期末)唐三彩是中国古代陶瓷烧制工艺的珍品,它吸取了中国国画、 雕塑等工艺美术的特点,在中国文化中占有重要的历史地位,在陶瓷史上留下了浓墨重彩的一笔,唐三彩 的生产至今已有 多年的历史,制作工艺十分复杂,而且优质品检验异常严格,检验方案是:先从烧制 的这批唐三彩中任取 件作检验,这 件唐三彩中优质品的件数记为 ,如果 ,再从这批唐三彩中任 取 件作检验,若都为优质品,则这批唐三彩通过检验:如果 ,再从这批唐三彩中任取 件作检验, 若为优质品,则这批唐三彩通过检验,其他情况下,这批唐三彩的优质品概率为 ,即取出的每件唐三彩 是优质品的概率都为 ,且各件唐三彩是否为优质品相互独立. (1)求这批唐三彩通过优质品检验的概率; (2)已知每件唐三彩的检验费用为 元,且抽取的每件唐三彩都需要检验,对这批唐三彩作质量检验所需 的总费用记为 元,求 的分布列及数学期望. 【答案】(1) ;(2)分布列见解析, . 【解析】(1) 解:设第一次取出的 件唐三彩中恰有 件优质品为事件 , 第一次取出的 件唐三彩全是优质品为事件 , 第二次取出的 件唐三彩都是优质品为事件 , 第二次取出的 件唐三彩是优质品为事件 ,这批唐三彩通过检验为事件 , 依题意有 , 所以 . (2) 解: 可能的取值为 、 、 , , , . 所以 的分布列为 . 题组四、概率中的最值问题 4-1、(2022·山东日照·高三期末)2021年某出版社对投稿某期刊的600篇文章进行评选,每篇文章送3位 专家进行评议,3位专家中有2位以上(含2位)专家评议意见为“不合格”的文章,将认定为“不入围文 章”,有且只有1位专家评议意见为“不合格”的文章,将再送 2 位专家进行复评,2位复评专家中有1位以上(含1位)专家评议意见为“不合格”的文章,将认定为“不入围文章”.设每篇文章被每位专家评议 为“不合格”的概率均为 ,且各篇文章是否被评议为“不合格”相互独立. (1)记一篇参评的文章被认定为“不入围文章”的概率为 ,求 ; (2)若拟定每篇文章需要复评的评审费用为1500元,不需要复评的评审费用为900元;除评审费外,其他 费用总计为10万元.该出版社总预算费用为80万元,现以此方案实施,问是否会超过预算? 并说明理由. 【答案】(1) ; (2)不会超过预算,理由见解析. 【解析】(1) 因为一篇文章初评被认定为“不入围文章”的概率为 ,一篇文章复评后被认定为“不入围 文章”的概率为 , 所以一篇参评的文章被认定为“不入围文章”的概率 + ; (2) 设每篇文章的评审费用为 元,则 的可能取值为 . , . . 令 . 当 时, 在 上单调递增,当 时, 在 上单调递减,的最大值为 ,实施此方案,最高费用为: (万元). 因此实施此方案,不会超过预算. 4-2、(2022·山东莱西·高三期末)现有混在一起质地均匀且粗细相同的长度分别为1 、2 、3 的钢管各 3根(每根钢管附有不同的编号),现随机抽取4根(假设各钢管被抽取的可能性是相等的),再将抽取 的这4根首尾相接焊成笔直的一根. (1)记事件 “抽取的4根钢管中恰有2根长度相同”,求 ; (2)若用 表示新焊成的钢管的长度(焊接误差不计), , ,求 的分布列和实数 的取 值范围. 【解析】(1) 由已知 ; (2) 由已知 可能的取值有 , 则 , , , , 的分布列为 5 6 7 8 9 10 11, , 解得 4-3、(2022·山东淄博·高三期末)学习强国中有两项竞赛答题活动,一项为“双人对战”,另一项为“四 人赛”.活动规则如下:一天内参与“双人对战”活动,仅首局比赛可获得积分,获胜得2分,失败得1 分;一天内参与“四人赛”活动,仅前两局比赛可获得积分,首局获胜得3分,次局获胜得2分,失败均 得1分.已知李明参加“双人对战”活动时,每局比赛获胜的概率为 ;参加“四人赛”活动(每天两 局)时,第一局和第二局比赛获胜的概率分别为p, .李明周一到周五每天都参加了“双人对战”活动 和“四人赛”活动(每天两局),各局比赛互不影响. (1)求李明这5天参加“双人对战”活动的总得分X的分布列和数学期望; (2)设李明在这5天的“四人赛”活动(每天两局)中,恰有3天每天得分不低于3分的概率为 .求p 为何值时, 取得最大值. 【答案】(1)分布列见解析, (分) (2) 【解析】(1) 解: 可取5,6,7,8,9,10, , , , , , ,分布列如下: 5 6 7 8 9 10 所以 (分); (2) 解:设一天得分不低于3分为事件 , 则 , 则恰有3天每天得分不低于3分的概率 , 则 , 当 时, ,当 时, , 所以函数 在 上递增,在 上递减, 所以当 时, 取得最大值. 1、(2022·山东莱西·高三期末)设随机变量 , , ,则下列结 论正确的为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】由 ,根据正态分布曲线的对称性可得 ,所以 又 ,所以 且 所以 故选:D 2、(2022·广东·铁一中学高三期末)已知参加2020年某省夏季高考的53万名考生的成绩 近似地服从正 态分布 ,估计这些考生成绩落在 的人数约为( ) (附: ,则 , ) A.36014 B.72027 C.108041 D.168222 【答案】B 【解析】 , , , , , 这些考生成绩落在 的人数约为 . 故选:B. 3、(2022·湖北江岸·高三期末)在 次独立重复试验中,每次试验的结果只有A,B,C三种,且 A,B,C三个事件之间两两互斥.已知在每一次试验中,事件A,B发生的概率均为 ,则事件A,B,C发 生次数的方差之比为( ) A.5:5:4 B.4:4:3 C.3:3:2 D.2:2:1 【答案】C 【解析】根据 事件的互斥性可得:每一次试验中,事件 发生的概率为 设事件A,B,C发生的次数为分别随机变量 ,则有:则事件A,B,C发生次数的方差分别为: , , 故事件A,B,C发生次数的方差之比为: 故选:C 4、(2022·江苏海安·高三期末)一次抛掷两颗质地均匀的正方体骰子,若出现的点数是2倍关系,则称这 次抛掷“漂亮”.规定一次抛掷“漂亮”得分为3,否则得分为-1.若抛掷30次,记累计得分为 ,则 ( ) A.抛掷一次,“漂亮”的概率为 B. =2时,“漂亮”的次数必为8 C.E( )=-10 D. 【答案】BCD 【解析】由题可知一次抛掷两颗质地均匀的正方体骰子有36种等可能的结果,其中出现的点数是2倍关系 的有6种等可能的结果,所以抛掷一次,“漂亮”的概率为 ,故A错误; 记抛掷30次抛掷“漂亮”的次数为 ,则 , , 当 时, ,即 ,故B正确; ∴ , ∴ ,故CD正确.故选:BCD. 5、(2022·江苏如皋·高三期末)(多选题)如图所示,是一个3×3九宫格,现从这9个数字中随机挑出3 个不同的数字,记事件A :恰好挑出的是1、2、3;记事件A :恰好挑出的是1、4、7;记事件A :挑出 1 2 3 的数字里含有数字1.下列说法正确的是( ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A.事件A ,A 是互斥事件 1 2 B.事件A ,A 是独立事件 1 2 C.P(A |A )=P(A |A ) 1 3 2 3 D.P(A )=P(A )+P(A ) 3 1 2 【答案】AC 【解析】A.挑出的是1、2、3和挑出的是1、4、7不可能同时发生,正确; B.事件A ,A 不是独立事件,错误; 1 2 C. ,正确; D. , ,错误. 故选:AC. 6、(2022·河北唐山·高三期末)(多选题)为排查新型冠状病毒肺炎患者,需要进行核酸检测.现有两种 检测方式:(1)逐份检测:(2)混合检测:将其中k份核酸分别取样混合在一起检测,若检测结果为阴 性,则这k份核酸全为阴性,因而这k份核酸只要检测一次就够了,如果检测结果为阳性,为了明确这k 份核酸样本究竞哪几份为阳性,就需要对这k份核酸再逐份检测,此时,这k份核酸的检测次数总共为 次.假设在接受检测的核酸样本中,每份样本的检测结果是阴性还是阳性都是独立的,并且每份样本 是阳性的概率都为 ,若 ,运用概率统计的知识判断下列哪些p值能使得混合检测方式优 于逐份检测方式.(参考数据: )( ) A.0.4 B.0.3 C.0.2 D.0.1【答案】CD 【解析】设混合检测分式,样本需要检测的总次数 可能取值为 , 故 的分布列为: 1 11 设逐份检测方式,样本需要检测的总次数 ,则 要使得混合检测方式优于逐份检测方式,需 即 ,即 ,即 又 , , 故选:CD 7、(2022·山东青岛·高三期末)习近平总书记在党的十九大报告中指出,保障和改善人民最关心最直接最 现实的利益问题要从“让人民群众满意的事情”做起.2021年底某市城市公园建设基本完成,为了解市民 对该项目的满意度,从该市随机抽取若干市民对该项目进行评分(满分100分),绘制成如图所示的频率分 布直方图,并将分数从低到高分为四个等级: 满意度评分 低于60分 60分到79分 80分到89分 不低于90分 满意度等级 不满意 基本满意 满意 非常满意(1)若市民的满意度评分相互独立,以满意度样本估计全市民满意度,现从全市民中随机抽取5人,求至少 2人非常满意的概率; (2)相关部门对该项目进行验收,验收的硬性指标是:全民对该项目的满意指数不低于0.8,否则该项目需 要进行整改,根据你所学的统计知识,判断该项目能否通过验收,并说明理由;(注:满意指数= ) (3)在等级为不满意的市民中,老人占 ,现从该等级市民中按年龄分层抽取9人了解不满意的原因,并从 中选取3人担任督导员.记X为老年督导员的人数,求X的分布列及数学期望E(X). 【答案】(1) ; (2)能通过验收,理由见解析; (3) 的分布列见解析, . 【解析】(1) ,解得 ,设至少2人非常满意的概率为事件A,由题 意知5人中非常满意的人数 , . (2)由频率分布直方图得:满意度平均分为 ,满意指数 ,因此,能通过验收. (3) 分层抽取9人中老人有3人,由题意知 服从超几何分布, 的可能取值为 , , , , , 则分布列为: 0 1 2 3 所以, . 8、(2022·山东青岛·高三期末)法国数学家庞加莱是个喜欢吃面包的人,他每天都会到同一家面包店购买 一个面包.该面包店的面包师声称自己所出售的面包的平均质量是1000 ,上下浮动不超过50 .这句话用 数学语言来表达就是:每个面包的质量服从期望为1000 ,标准差为50 的正态分布. (1)已知如下结论:若 ,从 的取值中随机抽取 个数据,记这 个数据的平均 值为 ,则随机变量 .利用该结论解决下面问题. (i)假设面包师的说法是真实的,随机购买25个面包,记随机购买25个面包的平均值为 ,求 ; (ii)庞加莱每天都会将买来的面包称重并记录,25天后,得到的数据都落在 上,并经计算25 个面包质量的平均值为 .庞加莱通过分析举报了该面包师,从概率角度说明庞加莱举报该面包师的理由; (2)假设有两箱面包(面包除颜色外,其他都一样),已知第一箱中共装有6个面包,其中黑色面包有2个; 第二箱中共装有8个面包,其中黑色面包有3个.现随机挑选一箱,然后从该箱中随机取出2个面包.求取出 黑色面包个数的分布列及数学期望. 附: ①随机变量 服从正态分布 ,则 , ; ②通常把发生概率小于 的事件称为小概率事件,小概率事件基本不会发生. 【答案】(1)(i) ;(ii)理由见解析. (2) 0 1 2 【解析】(i)因为 ,所以 ,因为 ,所以 ,因为 ,所以 ; (ii)由第一问知 ,庞加莱计算25个面包质量的平均值为 , ,而 ,为小概率事件,小概率事件基本不会发生,这就是庞加莱举报该面包师 的理由; (2) 设取出黑色面包个数为随机变量 ,则 的可能取值为0,1,2, 则 ; ,,故分布列为: 0 1 2 其中数学期望 9、(2022·山东临沂·高三期末)一机床生产了 个汽车零件,其中有 个一等品、 个合格品、 个 次品,从中随机地抽出 个零件作为样本.用 表示样本中一等品的个数. (1)若有放回地抽取,求 的分布列; (2)若不放回地抽取,用样本中一等品的比例去估计总体中一等品的比例. ①求误差不超过 的 的值; ②求误差不超过 的概率(结果不用计算,用式子表示即可) 【答案】(1)分布列答案见解析;(2)① 或 ;② . 【解析】(1)对于有放回抽取,每次抽到一等品的概率为 ,且各次试验之间的结果是独立的, 因此 ,从而 , , , , , 所以 的分布列如下: (2)对于不放回抽取,各次试验结果不独立, 服从超几何分布,样本中一等品的比例为 ,而总体中一等品的比例为 ,由题意, ① 或 ; ② . 10、(2022·湖北江岸·高三期末)5G网络是第五代移动通信网络的简称,是新一轮科技革命最具代表性的 技术之一.2020年初以来,我国5G网络正在大面积铺开.A市某调查机构为了解市民对该市5G网络服务质 量的满意程度,从使用了5G手机的市民中随机选取了200人进行问卷调查,并将这200人根据其满意度得 分分成以下6组: 、 、 、…, ,统计结果如图所示: (1)由直方图可认为A市市民对5G网络满意度得分Z(单位:分)近似地服从正态分布 ,其中 近 似为样本平均数 , 近似为样本的标准差s,并已求得 .若A市恰有2万名5G手机用户,试估计 这些5G手机用户中满意度得分位于区间 的人数(每组数据以区间的中点值为代表); (2)该调查机构为参与本次调查的5G手机用户举行了抽奖活动,每人最多有3轮抽奖活动,每一轮抽奖相 互独立,中奖率均为 .每一轮抽奖,奖金为100元话费且继续参加下一轮抽奖;若未中奖,则抽奖活动结 束.现小王参与了此次抽奖活动,求小王所获话费总额X的数学期望. 参考数据:若随机变量Z服从正态分布 ,即 ,则 , .【解析】(1) 由题意知样本平均数为 , ∴ ,∵ ,所以, , 而 故2万名5H手机用户中满意度得分位于区间 的人数约为 (人) (2) 由题意可知X的可能取值有0、100、200、300, ∴ (元).