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8.5 分布列与其他知识的综合运用（精练）
1．（2023·贵州贵阳·校联考三模）为了“让广大青少年充分认识到毒品的危害性，切实提升青少年识毒防
毒拒毒意识”，我市组织开展青少年禁毒知识竞赛，团员小明每天自觉登录“禁毒知识竞赛APP”，参加
各种学习活动，同时热衷于参与四人赛.每局四人赛是由网络随机匹配四人进行比赛，每题回答正确得20
分，第1个达到100分的比赛者获得第1名，赢得该局比赛，该局比赛结束.每天的四人赛共有20局，前2
局是有效局，根据得分情况获得相应名次，从而得到相应的学习积分，第1局获得第1名的得3分，获得
第2､3名的得2分，获得第4名的得1分；第2局获得第1名的得2分，获得第2､3､4名的得1分；后18
局是无效局，无论获得什么名次，均不能获得学习积分.经统计，小明每天在第1局四人赛中获得3分､2
分､1分的概率分别为 ， ， ，在第2局四人赛中获得2分､1分的概率分别为 ， .
(1)设小明每天获得的得分为X，求X的分布列和数学期望；
(2)若小明每天赛完20局，设小明在每局四人赛中获得第1名从而赢得该局比赛的概率为 ，每局是否赢得
比赛相互独立，请问在每天的20局四人赛中，小明赢得多少局的比赛概率最大？2．（2023·江苏南京·南京市第九中学校考模拟预测）某种疾病可分为 ， 两种类型，为了解该疾病的类
型与患者性别是否相关，在某地区随机抽取了若干名该疾病的患者进行调查，发现女性患者人数是男性患
者的2倍，男性患 型疾病的人数占男性患者的 ，女性患 型疾病的人数占女性患者的 .
型
型病 合计
病
男
女
合计
(1)填写 列联表，若本次调查得出“在犯错误的概率不超过0.005的前提下认为‘所患疾病的类
型’与‘性别’有关”的结论，求被调查的男性患者至少有多少人？
(2)某团队进行预防 型疾病的疫苗的研发试验，试验期间至多安排2个周期接种疫苗，每人每个周期接种
3次，每次接种费用为 元.该团队研发的疫苗每次接种后产生抗体的概率为 ，如果一
个周期内至少2次出现抗体，则该周期结束后终止试验，否则进入第二个周期.若 ，试验人数为1000
人，试估计该试验用于接种疫苗的总费用.
，
0.10 0.05 0.01 0.005 0.001
2.706 3.841 6.635 7.879 10.8283．（2023·贵州毕节·校考模拟预测）随着人们收入水平的提高，特色化､差异化农产品的消费需求快速增
长，精品农产品获得广大消费者的认可.某精品水果种植大户在水果采摘后，一般先分拣出单个重量不达标
的水果，再按重量进行分类装箱.现从同批采摘､分拣后堆积的水果堆中随机抽取了30个水果进行称重（为
方便称重，按5克为一级进行分级），统计对应的水果重量，得柱状图如下.
(1)估计该批采摘的水果的单个水果的平均重量（精确到整数位）；
(2)在样本内，从重量不低于80克的水果中，随机选取2个，记其中选取到水果重量不低于90克的个数为
X，求X的分布列和数学期望；
(3)用这个样本的频率分布估计总体分布，将频率视为概率.从采摘的水果堆中随机选取n个水果，若要求其
中至少有一个水果的重量不低于80克的概率不低于 ，求n的最小值.4．（2023·福建福州·福建省福州第一中学校考模拟预测）某知识测试的题目均为多项选择题，每道多项选
择题有A，B，C，D这4个选项，4个选项中仅有两个或三个为正确选项.题目得分规则为：全部选对的得
5分，部分选对的得2分，有选错的得0分.已知测试过程中随机地从四个选项中作选择，每个选项是否为
正确选项相互独立.若第一题正确选项为两个的概率为 ，并且规定若第 题正确选项为两
个，则第 题正确选项为两个的概率为 ；第 题正确选项为三个，则第 题正确选项
为三个的概率为 .
(1)若第二题只选了“C”一个选项，求第二题得分的分布列及期望；
(2)求第n题正确选项为两个的概率；
(3)若第n题只选择B、C两个选项，设Y表示第n题得分，求证： .5（2024·江西·校联考模拟预测）近年来，随着智能手机的普及，网络购物、直播带货、网上买菜等新业态
迅速进入了我们的生活，改变了我们的生活方式现将一周网上买菜次数超过3次的市民认定为“喜欢网上
买菜”，不超过3次甚至从不在网上买菜的市民认定为“不喜欢网上买菜”.某市 社区为了解该社区市
民网上买菜情况，随机抽取了该社区100名市民，得到的统计数据如下表所示：
不喜欢网上买
喜欢网上买菜 合计
菜
年龄不超过45岁的市民 40 10 50
年龄超过45岁的市民 20 30 50
合计 60 40 100
(1)是否有 的把握认为 社区的市民是否喜欢网上买菜与年龄有关？
(2) 社区的市民张无忌周一、二均在网上买菜，且周一从 ， 两个买菜平台随机选择其中一个下单买菜.
如果周一选择 平台买菜，那么周二选择入平台买菜的概率 ；如果周一选择 平台买菜，那么周二选择
入平台买菜的概率为 ，求张无忌周二选择 平台买菜的概率；
(3)用频率估计概率，现从 社区市民中随机抽取20名市民，记其中喜欢网上买菜的市民人数为 事件“
”的概率为 ，求使 取得最大值的 的值.
参考公式： ，其中 .
0.1 0.05 0.01 0.005 0.001
2.706 3.841 6.635 7.879 10.8286．（2023·辽宁本溪·本溪高中校考模拟预测）某疫苗生产单位通过验血的方式检验某种疫苗产生抗体情况，
现有 份血液样本（数量足够大），有以下两种检验方式：
方式一：逐份检验，需要检验n次；
方式二：混合检验，将其中k（ 且 ）份血液样本混合检验，若混合血样无抗体，说明这k份血
液样本全无抗体，只需检验1次；若混合血样有抗体，为了明确具体哪份血液样本有抗体，需要对每份血
液样本再分别化验一次，检验总次数为 次．
假设每份样本的检验结果相互独立，每份样本有抗体的概率均为 ．
(1)现有7份不同的血液样本，其中只有3份血液样本有抗体，采用逐份检验方式，求恰好经过4次检验就
能把有抗体的血液样本全部检验出来的概率；
(2)现取其中k（ 且 ）份血液样本，记采用逐份检验方式，样本需要检验的总次数为 ；采用混
合检验方式，样本需要检验的总次数为 ．
①若 ，求P关于k的函数关系式 ；
②已知 ，以检验总次数的期望为依据，讨论采用何种检验方式更好？
参考数据： ．7．（2023·江苏南京·南京市第一中学校考模拟预测）为了宣传航空科普知识，某校组织了航空知识竞赛活
动．活动规定初赛需要从8道备选题中随机抽取4道题目进行作答．假设在8道备选题中，小明正确完成
每道题的概率都是 且每道题正确完成与否互不影响，小宇能正确完成其中6道题且另外2道题不能完成．
(1)求小明至少正确完成其中3道题的概率；
(2)设随机变量X表示小宇正确完成题目的个数，求X的分布列及数学期望；
(3)现规定至少完成其中3道题才能进入决赛，请你根据所学概率知识，判断小明和小宇两人中选择谁去参
加市级比赛（活动规则不变）会更好，并说明理由．
8．（2023·四川遂宁·射洪中学校考模拟预测）“五一黄金周”期间，某商场为吸引顾客，增加顾客流量，
推出购物促销优惠活动，具体优惠方案有两种：方案一：消费金额不满300元，不予优惠；消费金额满
300元减60元；方案二：消费金额满300元，可参加一次抽奖活动，活动规则为：从装有3个红球和3个
白球共6个球的盒子中任取3个球（这些小球除颜色不同其余均相同），抽奖者根据抽到的红球个数不同
将享受不同的优惠折扣，具体优惠如下：
抽到的红球个数 0 1 2 3
九
优惠折扣 无折扣 折 八折 七折
(1)现有甲乙两位顾客各获得一次抽奖活动，求这两位顾客恰好有一人获得八折优惠折扣的概率；
(2)若李女士在该商场消费金额为x元（ ），请以李女士实付金额的期望为决策依据，对李女士选择
何种优惠方案提出建议.9．（2023·重庆沙坪坝·重庆一中校考模拟预测）某学校常年开设某课程，今年该校在某年级开设的该课程
共有若干个班，由若干位不同的老师授课，其中某位老师班上的评分标准如下：每位同学该课程的分数
（满分 分）由两部分组成，一部分为“平时分”，学期内共有 次考勤，每次出勤计 分，另一部分
为“期末分”，是由期末考试的卷面成绩（满分 分）按照卷面成绩比期末分 的比例折算而来．如，
一名同学出勤 次，期末考试的卷面成绩为 分，则该同学该课程的最终评分为：
（分）．
(1)一同学期末考试的卷面成绩为 分，假设该同学每次考勤时出勤的概率均为 且互相独立，求该同学
的最终评分及格（即大于等于 分）的概率 （结果保留三位小数）；
(2)经过统计，教务处公布今年该课程的该年级平均分约为 ，标准差约为 ，且学生成绩 近似满
足正态分布 ．据此，该老师估计该年级几乎没有需要重修（即分数未达到 分）的学生，
请用所学知识解释老师的这一观点；
(3)泊松分布可以用来描述某些小概率事件的发生．若随机变量 服从参数为 的泊松分布（记作
），则 ，其中 为自然对数的底数．根据往年的数据，我们认为该课
程每年每个班级需要重修的学生数量 近似服从泊松分布，假设 ，证明每年每个班级出现多于
一名需要重修该课程的学生的概率低于百分之一．
参考数据： ， ， ，
若 ，则 ，
， ．10．（2023·甘肃张掖·高台县第一中学校考模拟预测）杭州2022年亚运会将于2023年9月23日至10月8
日在我国杭州举办．为迎接这一体育盛会，浙江某大学组织大学生举办了一次主题为“喜迎杭州亚运，当
好东道主”的亚运知识竞赛，并从所有参赛大学生中随机抽取了200人，统计他们的竞赛成绩m（满分
100分，已知每名参赛大学生至少得60分），制成了如下所示的频数分布表：
成绩/分 [60，70） [70，80） [80，90） [90，100]
人数 60 70 50 20
(1)规定成绩不低于85分为“优秀”，成绩低于85分为“非优秀”，这200名参赛大学生的成绩的情况统
计如下表：
分类 优秀 非优秀 总计
男生 30 70 100
女生 20 80 100
判断是否有95%的把握认为竞赛成绩优秀与性别有关；
(2)经统计，用于学习亚运知识的时间（单位：时）与成绩（单位：分）之间的关系近似为线性相关关系，
对部分参赛大学生用于学习亚运知识时间x与知识竞赛成绩y进行数据收集，如下表：
x/时 8 9 11 12 15
y/分 67 63 80 80 85
求变量y关于x的线性回归方程 ；
(3)A市某企业赞助了这次知识竞赛，给予每位参赛大学生一定的奖励，奖励方案有以下两种：
方案一：按竞赛成绩m进行分类奖励，当 时，奖励100元；当 时，奖励200元；当
时，奖励300元．
方案二：利用抽奖的方式获得奖金，其中竞赛成绩低于样本中位数的只有1次抽奖机会，竞赛成绩不低于样本中位数的则有2次抽奖机会，其中每次抽奖抽中100元现金红包的概率均为 ，抽中200元现金红包
的概率均为 ，且两次抽奖结果相互独立．
若每名参赛大学生只能选择一种奖励方案，试用样本的频率估计总体的概率，从数学期望的角度分析，每
名参赛大学生选择哪种奖励方案更有利．
附： （其中 ；
0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001
2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828
线性回归方程 中， ， ；
第（2）问中， ， ， ， ．11．（2023·山东潍坊·统考模拟预测）2023年3月某学校举办了春季科技体育节，其中安排的女排赛事共
有12个班级作为参赛队伍，本次比赛启用了新的排球用球 已知这种球的质量指标 （单
位：g）服从正态分布 ，其中 ， .比赛赛制采取单循环方式，即每支球队进行11
场比赛，最后靠积分选出最后冠军，积分规则如下（比赛采取5局3胜制）：比赛中以3：0或3：1取胜
的球队积3分，负队积0分；而在比赛中以3：2取胜的球队积2分，负队积1分.9轮过后，积分榜上的前
2名分别为1班排球队和2班排球队，1班排球队积26分，2班排球队积22分.第10轮1班排球队对抗3班
排球队，设每局比赛1班排球队取胜的概率为 .
(1)令 ，则 ，且 ，求 ，并证明： ；
(2)第10轮比赛中，记1班排球队3：1取胜的概率为 ，求出 的最大值点 ，并以 作为 的
值，解决下列问题.
（ⅰ）在第10轮比赛中，1班排球队所得积分为 ，求 的分布列；
（ⅱ）已知第10轮2班排球队积3分，判断1班排球队能否提前一轮夺得冠军（第10轮过后，无论最后
一轮即第11轮结果如何，1班排球队积分最多）？若能，求出相应的概率；若不能，请说明理由.
参考数据： ，则 ， ，
.12．（2023·云南·校联考模拟预测）某企业拥有甲､乙两条零件生产线，为了解零件质量情况，采用随机抽
样方法从两条生产线共抽取180个零件，测量其尺寸（单位： ）得到如下统计表，其中尺寸位于
的零件为一等品，位于 和 的零件为二等品，否则零件为三等品.
生产
线
甲 4 9 23 28 24 10 2
乙 2 14 15 17 16 15 1
(1)完成 列联表，依据 的独立性检验能否认为零件为一等品与生产线有关联？
一等品 非一等品 合计
甲
乙
合
计
(2)将样本频率视为概率，从甲､乙两条生产线中分别随机抽取1个零件，每次抽取零件互不影响，以 表示
这2个零件中一等品的数量，求 的分布列和数学期望 ；
(3)已知该企业生产的零件随机装箱出售，每箱60个.产品出厂前，该企业可自愿选择是否对每箱零件进行
检验.若执行检验，则每个零件的检验费用为5元，并将检验出的三等品更换为一等品或二等品；若不执行
检验，则对卖出的每个三等品零件支付120元赔偿费用.现对一箱零件随机检验了20个，检出了1个三等品.将从两条生产线抽取的所有样本数据的频率视为概率，以整箱检验费用与赔偿费用之和的期望作为决策
依据，是否需要对该箱余下的所有零件进行检验？请说明理由.
附 ，其中 ； .
13．（2023·上海松江·校考模拟预测）某超市每天以4元/千克购进某种有机蔬菜，然后以7元/千克出售.若
每天下午6点以前所购进的有机蔬菜没有全部销售完，则对未售出的有机蔬菜降价处理，以2元/千克出售，
并且降价后能够把剩余所有的有机蔬菜全部处理完毕，且当天不再进货.该超市整理了过去两个月（按60
天计算）每天下午6点前这种有机蔬菜的日销售量（单位：千克），得到如下统计数据.（注：视频率为概
率， ）.
每天下午6点前的销售量/千克 250 300 350 400 450
天数 10 10 5
(1)求1天下午6点前的销售量不少于350千克的概率；
(2)在接下来的2天中，设 为下午6点前的销售量不少于350千克的天数，求 的分布列和数学期望；
(3)若该超市以当天的利润期望值为决策依据，当购进350千克的期望值比购进400千克的期望值大时，求
的最小值.14．（2023·上海·模拟预测）21世纪汽车博览会在上海2023年6月7日在上海举行，下表为某汽车模型公
司共有25个汽车模型，其外观和内饰的颜色分布如下表所示：
红色外观 蓝色外观
米色内饰 8 12
棕色内饰 2 3
(1)若小明从这些模型中随机拿一个模型，记事件A为小明取到的模型为红色外观，事件B取到模型有棕色
内饰，求 ，并据此判断事件A和事件B是否独立；
(2)为回馈客户，该公司举行了一个抽奖活动，并规定，在一次抽奖中，每人可以一次性抽取两个汽车模型。
为了得到奖品类型，现作出如下假设：
假设1：每人抽取的两个模型会出现三种结果：①两个模型的外观和内饰均为同色；②两个模型的外观和
内饰均为不同色；③两个模型的外观同色但内饰不同色，或内饰同色但外观不同色。
假设2：该抽奖设置三类奖，奖金金额分别为：一等奖600元，二等奖300元，三等奖150元。
假设3：每种抽取的结果都对应一类奖。出现某种结果的概率越小，奖金金额越高。
请判断以上三种结果分别对应几等奖。设中奖的奖金数是 ，写出 的分布，并求 的数学期望。15．（2023·广东·统考模拟预测）某工厂车间有6台相同型号的机器，各台机器相互独立工作，工作时发
生故障的概率都是 ，且一台机器的故障由一个维修工处理．已知此厂共有甲、乙、丙3名维修工，现有
两种配备方案，方案一：由甲、乙、丙三人维护，每人负责2台机器；方案二：由甲乙两人共同维护6台
机器，丙负责其他工作.
(1)对于方案一，设X为甲维护的机器某一时刻发生故障的台数，求X的分布列与数学期望E（X）；
(2)在两种方案下，分别计算某一时刻机器发生故障时不能得到及时维修的概率，并以此为依据来判断，哪
种方案能使工厂的生产效率更高？
16．（2023·安徽黄山·屯溪一中校考模拟预测）现有一种不断分裂的细胞 ，每个时间周期 内分裂一次，
一个 细胞每次分裂能生成一个或两个新的 细胞，每次分裂后原 细胞消失，设每次分裂成一个新
细胞的概率为 ，分裂成两个新 细胞的概率为 ；新细胞在下一个周期 内可以继续分裂，每个细胞
间相互独立.设有一个初始的 细胞，在第一个周期 中开始分裂，其中 .
(1)设 结束后， 细胞的数量为 ，求 的分布列和数学期望；(2)设 结束后， 细胞数量为 的概率为 .
（i）求 ；
（ii）证明： .
17．（2023·河北·统考模拟预测）为切实做好新冠疫情防控工作，有效、及时地控制和消除新冠肺炎的危
害，增加学生对新冠肺炎预防知识的了解，某校举办了一次“新冠疫情”知识竞赛.竞赛分个人赛和团体赛
两种.个人赛参赛方式为：组委会采取电脑出题的方式，从题库中随机出10道题，编号为 ， ， ， ，
， ，电脑依次出题，参赛选手按规则作答，每答对一道题得10分，答错得0分.团体赛以班级为单位，
各班参赛人数必须为3的倍数，且不少于18人，团体赛分预赛和决赛两个阶段，其中预赛阶段各班可从以
下两种参赛方案中任选一种参赛：
方案一：将班级选派的 名参赛选手每3人一组，分成 组，电脑随机分配给同一组的3名选手一道相同
的试题，3人均独立答题，若这3人中至少有2人回答正确，则该小组顺利出线；若这 个小组都顺利出线，
则该班级晋级决赛.
方案二：将班级选派的 名参赛选手每 人一组，分成3组，电脑随机分配给同一组的 名选手一道相同
的试题，每人均独立答题，若这 个人都回答正确，则该小组顺利出线；若这3个小组中至少有2个小组
顺利出线，则该班级晋级决赛.
(1)郭靖同学参加了个人赛，已知郭靖同学答对题库中每道题的概率均为 ，每次作答结果相互独立，且他
不会主动放弃任何一次作答机会，求郭靖同学得分的数学期望与方差；
(2)在团体赛预赛中，假设A班每位参赛选手答对试题的概率均为常数 ，A班为使晋级团体赛决
赛的可能性更大，应选择哪种参赛方式？请说明理由.18．（2023·广东·统考二模）甲、乙两名围棋学员进行围棋比赛，规定每局比赛胜者得1分，负者得0分，
平局双方均得0分，比赛一直进行到一方比另一方多两分为止，多得两分的一方赢得比赛．已知每局比赛
中，甲获胜的概率为α，乙获胜的概率为β，两人平局的概率为 ，且每局
比赛结果相互独立．
(1)若 ， ， ，求进行4局比赛后甲学员赢得比赛的概率；
(2)当 时，
（i）若比赛最多进行5局，求比赛结束时比赛局数X的分布列及期望E（X）的最大值；
（ii）若比赛不限制局数，写出“甲学员赢得比赛”的概率（用α，β表示），无需写出过程．19．（2023·河北·统考模拟预测）随着网络技术的迅速发展，直播带货成为网络销售的新梁道.某服装品牌
为了给所有带货网络平台分配合理的服装量，随机抽查了100个带货平台的销售情况，销售每件服装平均
所需时间情况如下频率分布直方图.
(1)求 的值，并估计出这100个带货平台销售每件服装所用时间的平均数 和中位数；
(2)假设该服装品牌所有带货平台销售每件服装平均所需时间 服从正态分布 ，其中 近似为 ，
.若该服装品牌所有带货平台约有10000个，销售每件服装平均所需时间在 范围内的平
台属于“合格平台”.为了提升平台销售业务，该服装品牌总公司对平台进行奖罚制度，在时间大于44.4分
钟的平台中，每个平台每卖一件扣除 ；在时间小于14.4分钟的平台中，每卖一件服装进行
奖励 元，以资鼓励；对于“合格平台”每卖一件服装奖励1元.求该服装品牌总公司在所有平台均销售
一件服装时总共需要准备多少资金作为本次平台销售业务提升.（结果保留整数）附：若 服从正态分布 ，则 ， ，
.参考数据： .
20．（2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考模拟预测）三年多的“新冠之战”在全国人民的共同努力下刚刚
取得完胜，这给我们的个人卫生和公共卫生都提出更高的要求！某机构欲组建一个有关“垃圾分类”相关
事宜的项目组，对各个地区“垃圾分类”的处理模式进行相关报道，该机构从600名员工中进行筛选，筛
选方法如下：每位员工测试A，B，C三项工作，3项测试中至少2项测试“不合格”的员工，将被认定为
“暂定”，有且只有一项测试“不合格”的员工将再测试A，B两项，如果这两项中有1项以上（含1项）
测试“不合格”，将也被认定为“暂定”，每位员工测试A，B，C三项工作相互独立，每一项测试“不合
格”的概率均为 ．
(1)记每位员工被认定为“暂定”的概率为 ，求 ；
(2)每位员工不需要重新测试的费用为90元，需要重新测试的前后两轮测试的总费用为150元，所有员工除
测试费用外，其他费用总计为1万元，若该机构的预算为8万元，且600名员工全部参与测试，试估计上
述方案是否会超出预算，并说明理由．21．（2023·山西阳泉·统考三模）在上海举办的第五届中国国际进口博览会中，硬币大小的无导线心脏起
搏器引起广大参会者的关注．这种起搏器体积只有传统起搏器的 ，其无线充电器的使用更是避免了传统
起搏器囊袋及导线引发的相关并发症．在起搏器研发后期，某企业快速启动无线充电器主控芯片试生产，
试产期同步进行产品检测，检测包括智能检测与人工抽检．智能检测在生产线上自动完成，包含安全检测、
电池检测、性能检测等三项指标，人工抽检仅对智能检测三项指标均达标的产品进行抽样检测，且仅设置
一个综合指标，四项指标均达标的产品才能视为合格品．已知试产期的产品，智能检测三项指标的达标率
约为 ， ， ，设人工抽检的综合指标不达标率为 （ ）．
(1)求每个芯片智能检测不达标的概率；
(2)人工抽检30个芯片，记恰有1个不达标的概率为 ，求 的极大值点 ；
(3)若芯片的合格率不超过 ，则需对生产工序进行改良．以（2）中确定的 作为p的值，判断该企业
是否需对生产工序进行改良．22．（2023·四川成都·校考模拟预测）设两名象棋手约定谁先赢 局，谁便赢得全部奖金a元.
已知每局甲赢的概率为p(0
