文档内容
备战2024年高考阶段性检测名校重组卷(新高考)
概率、随机变量及其分布列
本试卷22小题,满分150分。考试用时120分钟
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只
有一项是符合题目要求的。
1.(2023·吉林·统考二模)对于事件A与事件B,下列说法错误的是( )
A.若事件A与事件B互为对立事件,则P(A)+P(B)=1
B.若事件A与事件B相互独立,则P(AB)=P(A)P(B)
C.若P(A)+P(B)=1,则事件A与事件B互为对立事件
D.若P(AB)=P(A)P(B),则事件A与事件B相互独立
【答案】C
【解析】对于A,事件A和事件B为对立事件,则A,B中必然有一个发生,
,正确;
对于B,根据独立事件的性质知 ,正确;
对于C,由 ,并不能得出A与B是对立事件,举例说有a,b,c,d4个小
球,
选中每个小球的概率是相同的,事件A表示选中a,b两球,则 ,事件B表示选
中b,c两球,则 ,
,但A,B不是对立事件,错误;、
对于D,由独立事件的性质知:正确;
故选:C.
2.(2023·广东深圳·统考二模)从1,2,3,4,5中随机选取三个不同的数,若这三个数之
积为偶数,则它们之和大于8的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D【解析】从1,2,3,4,5中随机选取三个不同的数可得基本事件为
,10种情况,
若这三个数之积为偶数有
,9种情况,
它们之和大于8共有 ,5种情况,
从1,2,3,4,5中随机选取三个不同的数,若这三个数之积为偶数,则它们之和大于8
的概率为 .
故选:D.
3.(2023·山东烟台·统考二模)口袋中装有编号分别为1,2,3的三个大小和形状完全相
同的小球,从中任取2个球,记取出的球的最大编号为 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求随机变量 的分布列,再运用公式求
【详解】由题意, 可能取值为2,3
包含事件为取出的两个球为1,2
所以
包含事件为取出的两个球为1,3或2,3
所以
,
.
故选:A.4.(河北省唐山市2023届高三三模数学试题)假设有两箱零件,第一箱内装有5件,其
中有2件次品;第二箱内装有10件,其中有3件次品.现从两箱中随机挑选1箱,然后从该
箱中随机取1个零件,若取到的是次品,则这件次品是从第一箱中取出的概率为(
)
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据条件概率的计算公式可算出答案.
【详解】设事件 表示从第一箱中取一个零件,事件 表示取出的零件是次品,
则 ,
故选:D
5.(福建省宁德市普通高中2023届高三质量检测数学试题)某地生产红茶已有多年,选
用本地两个不同品种的茶青生产红茶.根据其种植经验,在正常环境下,甲、乙两个品种的
茶青每500克的红茶产量(单位:克)分别为 ,且 ,其
密度曲线如图所示,则以下结论错误的是( )
A. 的数据较 更集中
B.
C.甲种茶青每500克的红茶产量超过 的概率大于
D.
【答案】D
【分析】根据正态分布曲线的性质和特点求解.【详解】对于A,Y的密度曲线更尖锐,即数据更集中,正确;
对于B,因为c与 之间的与密度曲线围成的面积 与密度曲线围成的面积 ,
,正确;
对于C, , 甲种茶青每500克超过 的概率 ,正确;
对于D,由B知: ,
错误;
故选:D.
6.(2023·辽宁·鞍山一中校联考模拟预测)某医用口罩生产厂家生产医用普通口罩、医用外
科口罩、医用防护口罩三种产品,三种产品的生产比例如图所示,且三种产品中绑带式口
罩的比例分别为90%,50%,40%.若从该厂生产的口罩中任选一个,则选到绑带式口罩
的概率为( )
A.0.23 B.0.47 C.0.53 D.0.77
【答案】D
【解析】由图可知医用普通口罩、医用外科口罩、医用防护口罩的占比分别为70%,
20%,10%,
记事件 分别表示选到医用普通口罩、医用外科口罩、医用防护口罩,则
,且 两两互斥,
所以 ,
又三种产品中绑带式口罩的比例分别为90%,50%,40%,
记事件 为“选到绑带式口罩”,则所以由全概率公式可得选到绑带式口罩的概率为 .
故选:D.
7.(2023山东青岛一模)某次考试共有4道单选题,某学生对其中3道题有思路,1道题完
全没有思路.有思路的题目每道做对的概率为0.8,没有思路的题目,只好任意猜一个答案,
猜对的概率为0.25.若从这4道题中任选2道,则这个学生2道题全做对的概率为
( )
A. 0.34 B. 0.37 C. 0.42 D. 0.43
【答案】C
【解析】设事件 表示“两道题全做对”,
若两个题目都有思路,则 ,
若两个题目中一个有思路一个没有思路,则 ,
故 ,
故选:C
8.(2023四川成都模拟) 年末,武汉岀现新型冠状病毒肺炎( )疫情,并快
速席卷我国其他地区,传播速度很快,因这种病毒是以前从未在人体中发现的冠状病毒新毒
株,所以目前没有特异治疗方法,防控难度很大,武汉市出现疫情最早,感染人员最多,防控压力
最大,武汉市从 月 日起举全市之力入户上门排查确诊的新冠肺炎患者、疑似的新冠肺炎
患者、无法明确排除新冠肺炎的发热患者和与确诊患者的密切接触者等“四类”人员,强化
网格化管理,不落一户、不漏一人,在排查期间,一户 口之家被确认为“与确诊患者的密切
接触者”,这种情况下医护人员要对其家庭成员随机地逐一进行“核糖核酸”检测,若出现阳
性,则该家庭为“感染高危户”,设该家庭每个成员检测呈阳性的概率均为 且相
互独立,该家庭至少检测了 个人才能确定为“感染高危户”的概率为 ,当 时,
最大,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设事件 :检测 个人确定为“感染高危户”,事件 :检测 个人确定为“感染高危户”,∴ , ,即
,设 ,则
,∴
,当且仅当
即 时取等号,即 .
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,有多项
符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.(2023·广东惠州·统考二模)下列四个命题中为真命题的是( )
A.若随机变量 服从二项分布 ,则
B.若随机变量 服从正态分布 ,且 ,则
C.已知一组数据 的方差是3,则 的方差也是3
D.对具有线性相关关系的变量 ,其线性回归方程为 ,若样本点的中心为
,则实数 的值是4
【答案】AC
【解析】对于A,由于 ,则 ,故A正确;
对于B, ,故
,故B错误;
对于C, 的方差是3,则 的方差不变,故C正
确;
对于D, 回归方程必过样本中心点,则 ,解得 ,故D错误.故选:AC.
10.(2023·浙江台州·统考二模)已知 ,随机变量 的分布列为:
则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】根据期望方差的相关公式 ,以及
判断 ,再举特例判断D即可.
【详解】因为 ,所以 错,
因为 ,所以 对,
因为
,
所以 ,所以 ,所以 对,
举特例来说明 错,取 ,
则 ,
,
,,所以 错.
故选:BC
11(2023·河南安阳·安阳一中校联考模拟预测)立德中学举行“学习党代会,奋进新征
程”交流会,共有6位老师、4位学生进行发言.现用抽签的方式决定发言顺序,事件
表示“第k位发言的是学生”,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为 ,所以A错误.
因为 ,所以B错误.
因为 ,所以C正确.
因为 ,所以D错误.
故选:C
12.(2023·广东湛江·统考二模)廉江红橙是广东省廉江市特产、中国国家地理标志产品.
设廉江地区某种植园成熟的红橙单果质量 (单位:g)服从正态分布 ,且
, .下列说法正确的是( )
A.若从种植园成熟的红橙中随机选取1个,则这个红橙的质量小于167 g的概率为0.7B.若从种植园成熟的红橙中随机选取1个,则这个红橙的质量在167 g~168 g的概率为
0.05
C.若从种植园成熟的红橙中随机选取600个,则质量大于163 g的个数的数学期望为480
D.若从种植园成熟的红橙中随机选取600个,则质量在163 g~168 g的个数的方差为
136.5
【答案】BCD
【解析】因为 ,所以 ,所以A错误.
因为 ,所以
,所以B正确.
,若从种植园成熟的红橙中随机选取600个,则质量大于
163 g的个数 .所以 ,所以C正确.
因为 ,所以 ,又因为 ,所
以 ,
则 ,
所以
,
若从种植园成熟的红橙中随机选取600个,则质量在163 g~168 g的个数 ,
所以 ,所以D正确.
故选:BCD
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分。
13.(2023·辽宁丹东·统考二模)已知 , , ,那么____________.
【答案】
【解析】因为 ,所以 ,
因为 ,所以 ,
因为 ,所以 ,
所以 .
14.(2023山东烟台一模)某企业的一批产品由一等品零件、二等品零件混装而成,每包产
品均含有10个零件.小张到该企业采购,利用如下方法进行抽检:从该企业产品中随机抽
取1包产品,再从该包产品中随机抽取4个零件,若抽取的零件都是一等品,则决定采购
该企业产品;否则,拒绝采购.假设该企业这批产品中,每包产品均含1个或2个二等品
零件,其中含2个二等品零件的包数占 ,则小张决定采购该企业产品的概率为______.
【答案】
【解析】根据题意,该企业这批产品中,含2个二等品零件的包数占 ,则含1个二等
品零件的包数占 ,
在含1个二等品零件产品中,随机抽取4个零件,若抽取的4个零件都是一等品,其概率
,
在含2个二等品零件产品中,随机抽取4个零件,若抽取的4个零件都是一等品,其概率
,则小张决定采购该企业产品的概率 ;
故答案为: .
15.(2023·山东青岛·统考二模)某市高三年级男生的身高 (单位: )近似服从正态
分布 ,已知 ,若 .写出一个符合条件的
的值为__________.
【答案】 ( 中的任意一个数均可)
【分析】利用正态曲线的对称性即可求解.
【详解】因为 ,且 ,
则 ,且 ,
故若 ,则 .
故答案为: ( 中的任意一个数均可).
16.(天津市2023届高三三模数学试题)现有4个红球和4个黄球,将其分配到甲、乙两
个盒子中,每个盒子中4个球.甲盒子中有2个红球和2个黄球的概率为________;甲盒
子中有3个红球和1个黄球,若同时从甲、乙两个盒子中取出 个球进行交换,
记交换后甲盒子中的红球个数为 , 的数学期望为 ,则 ________.
【答案】 ; 4.
【分析】根据超几何分布,即可求解甲盒子中有2个红球和2个黄球的概率;当 时,X
的取值可能是2,3,4;当 时,X的取值可能是0,1,2,利用超几何分布分布求出对
应的概率,结合数学期望的公式分布计算即可求解.
【详解】由题可知,
甲盒子中有2个红球和2个黄球的概率 ;当 时,X的取值可能是2,3,4,
且 , , ,
则 .
当 时,X的取值可能是0,1,2,
且 , , ,
则 .
故 .
故答案为: ;4.
四、解答题:本大题共6小题,共70分,请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字
说明、证明过程或演算步骤。
17.(2023·江苏·统考三模)综合素质评价是高考招生制度改革的内容之一.某高中采用
多维评分的方式进行综合素质评价.下图是该校高三学生“运动与建康”评价结果的频率
直方图,评分在区间[90,100),[70,90),[60,70),[50,60)上,分别对应为A,
B,C,D四个等级.为了进一步引导学生对运动与健康的重视,初评获A等级的学生不参
加复评,等级不变,对其余学生学校将进行一次复评.复评中,原获B等级的学生有 的
概率提升为A等级:原获C等级的学生有 的概率提升为B等级:原获D等级的学生有
的概率提升为C等级.用频率估计概率,每名学生复评结果相互独立.
(1)若初评中甲获得B等级,乙、丙获得C等级,记甲、乙、丙三人复评后等级为B等级的
人数为ξ,求ξ的分布列和数学期望;(2)从全体高三学生中任选1人,在已知该学生是复评晋级的条件下,求他初评是C等级的
概率.
【答案】(1)分布列见解析,
(2)
【详解】(1) 的所有可能取值为0,1,2,3,
, ,
, ,
∴ 的分布列如下:
0 1 2 3
P
.
(2)记事件A为“该学生复评晋级”,事件B为“该学生初评是C”,
.
18.(2023·山东淄博·统考二模)两个安全设备间由一组对接码进行“握手”连接,对接
码是一个由“1,2,3,4”4个数字组成的六位数,每个数字至少出现一次.
(1)求满足条件的对接码的个数;
(2)若对接密码中数字1出现的次数为 ,求 的分布列和数学期望.
【答案】(1)1560
(2)分布列见解析,
【分析】(1)分一个数字出现3次,另外三个数字出现1次和两个数字各出现2次,另外
两数字各出现1次讨论即可;
(2)首先得到 的取值为 ,分别写出其概率,利用均值公式即可得到答案.
【详解】(1)当对接码中一个数字出现3次,另外三个数字各出现1次时,种数为:,
当对接码中两个数字各出现2次,另外两个数字各出现1次时,
种数为: ,
所有满足条件的对接码的个数为1560.
(2)随机变量 的取值为 ,其分布列为:
,
,
,
故概率分布表为:
故 .
19.(2023·安徽黄山·统考三模)英国数学家贝叶斯(1701-1763)在概率论研究方面成就
显著,创立了贝叶斯统计理论,对于统计决策函数、统计推断等做出了重要贡献.贝叶斯
公式就是他的重大发现,它用来描述两个条件概率之间的关系.该公式为:设 , ,…,
是一组两两互斥的事件, ,且 , ,则对任意的
事件 , ,有 , . 现
有三台车床加工同一型号的零件,第 台加工的次品率为 ,每加工一个零件耗时 分
钟,第 , 台加工的次品率均为 ,每加工一个零件分别耗时 分钟和 分钟,加工
出来的零件混放在一起.已知第 , , 台车床加工的零件数分别占总数的 , ,
.
(1)任取一个零件,计算它是次品的概率;(2)如果取到的零件是次品,计算加工这个零件耗时 (分钟)的分布列和数学期望.
【答案】(1)0.0525
(2)分布列见解析,期望为32(分钟)
【详解】(1)设 “任取一个零件为次品”, “零件为第 台车床加工”(
),
则 ,且 两两互斥.
根据题意,
.
由全概率公式,得
.
(2)由题意知 ,则
,
同理得 ,
所以加工这个零件耗时 的分布列为:
3
32 30
5
(分钟).
20.(2023·广东湛江·统考一模)某工厂一台设备生产一种特定零件,工厂为了解该设备
的生产情况,随机抽检了该设备在一个生产周期中的100件产品的关键指标(单位: ),
经统计得到下面的频率分布直方图:
(1)由频率分布直方图估计抽检样本关键指标的平均数 和方差 .(用每组的中点代表该组的均值)
(2)已知这台设备正常状态下生产零件的关键指标服从正态分布 ,用直方图的平均
数估计值 作为 的估计值 ,用直方图的标准差估计值s作为 估计值 .
(i)为了监控该设备的生产过程,每个生产周期中都要随机抽测10个零件的关键指标,
如果关键指标出现了 之外的零件,就认为生产过程可能出现了异常,需停
止生产并检查设备.下面是某个生产周期中抽测的10个零件的关键指标:
0.8 1.2 0.95 1.01 1.23 1.12 1.33 0.97 1.21 0.83
利用 和 判断该生产周期是否需停止生产并检查设备.
(ii)若设备状态正常,记X表示一个生产周期内抽取的10个零件关键指标在
之外的零件个数,求 及X的数学期望.
参考公式:直方图的方差 ,其中 为各区间的中点, 为各组的频率.
参考数据:若随机变量X服从正态分布 ,则 ,
, , , .
【解析】(1)由频率分布直方图,得 .
.
(2)(i)由(1)可知 , ,
所以 , ,
显然抽查中的零件指标 ,故需停止生产并检查设备.
(ii)抽测一个零件关键指标在 之内的概率为 ,
所以抽测一个零件关键指标在 之外的概率为 ,故 ,所以 ,
X的数学期望 .
21.(2023·湖南岳阳·统考三模)某大型商场为了回馈广大顾客,设计了一个抽奖活动,
在抽奖箱中放8个大小相同的小球,其中4个为红色,4个为黑色.抽奖方式为:每名顾客
进行两次抽奖,每次抽奖从抽奖箱中一次性摸出两个小球.如果每次抽奖摸出的两个小球
颜色相同即为中奖,两个小球颜色不同即为不中奖.
(1)若规定第一次抽奖后将球放回抽奖箱,再进行第二次抽奖,求中奖次数 的分布列和数
学期望.
(2)若规定第一次抽奖后不将球放回抽奖箱,直接进行第二次抽奖,求中奖次数 的分布列
和数学期望.
(3)如果你是商场老板,如何在上述问两种抽奖方式中进行选择?请写出你的选择及简要理
由.
【答案】(1)分布列见解析;期望为
(2)分布列见解析;期望为
(3)答案见解析
【详解】(1)若第一次抽奖后将球放回抽奖箱,再进行第二次抽奖,则每次中奖的概率为
,
因为两次抽奖相互独立,所以中奖次数 服从二项分布,即 ,所以 的所有
可能取值为 ,则
,
,
,
所以 的分布列为
0 1 2
所以 的数学期望 .(2)若第一次抽奖后不将球放回抽奖箱,直接进行第二次抽奖,中奖次数 的所有可能取
值为 ,则
,
,
,
所以 的分布列为
0 1 2
所以 的数学期望为 .
(3)因为(1)(2)两问的数学期望相等,第(1)问中两次奖的概率比第(2)问的小,
即 ,
第(1)问中不中奖的概率比第 问小,即 ,
回答一:若商场老板希望中两次奖的顾客多,产生宣传效应,则选择按第(2)问方式进行
抽;
回答二:若商场老板希望中奖的顾客多,则选择按第(1)问方式进行抽奖.
22.(2023·黑龙江大庆·统考三模)天宫空间站是我国建成的国家级太空实验室,由天和
核心舱、问天实验舱和梦天实验舱组成,已经开启长期有人驻留模式,结合空间站的相关
知识,某职业学校的老师设计了以空间站为主题的编程训练,训练内容由“太空发射”、
“自定义漫游”、“全尺寸太阳能”、“空间运输”等10个相互独立的编程题目组成,训
练要求每个学生必须选择两个不同的题目进行编程练习,并且学生间的选择互不影响,老
师将班级学生分成四组,指定甲、乙、丙、丁为组长.
(1)求甲、乙、丙、丁这四个人中至少有一人选择“太空发射”的概率;
(2)记X为这四个人中选择“太空发射”的人数,求X的分布列及数学期望;
(3)如果班级有n个学生参与编程训练(其中n是能被5整除的正整数),则这n个学生中
选择“太空发射”的人数最有可能是多少人?
【答案】(1) ;
(2)分布列见解析,数学期望为 ;(3)答案见解析.
【详解】(1)由题意可知,每个人不选择“太空发射”的概率为 ,
所以甲、乙、丙、丁这4个人都不选择“太空发射”的概率为
故甲、乙、丙、丁这4个人中至少有一人选择“太空发射”的概率
(2)由已知 的可能取值有 ,
因为每个人选择“太空发射”的概率为 ,且每个人是否选择“太空发射”相互独
立,
所以 服从二项分布: ,
所以 ,
即 ,
, ,
,
则 的概率分布列为:
0 1 2 3 4
所以 的数学期望 .
(3)设选择“太空发射”的人数最有可能为 人,
则 ,
,,即
即 ,也即
解得 ,
又因为 ,当 , ,
则不等式为 ,
所以 ,
即当 被5整除时,选择“太空发射”的人数最有可能是 人
.