专题08 计数原理与概率统计
8 大考点概览
考点01 计数原理
考点02 概率与统计
考点03 条件概率
考点04 离散型随机变量的期望与方差
考点05 二项分布与超几何分布的期望与方差
考点06 正态分布
考点07 回归方程与独立性检验
考点08 概率与数列交汇
1.(2026·吉林长春·质量监测(二))(1+ax)
6的展开式中x
3的系数为160,则a=( )
A.-2
B.−1
2
C.1
2
D.2
【答案】D
【详解】二项式(1+ax)
6展开式的通项公式为T r +1=C6
r ×1
6−r×(ax)
r =C6
r a
r x
r,
令r =3,则可得展开式中x
3的系数为C6
3a
3,所以C6
3a
3=160,解得a=2.
故选:D
2.(2026·吉林白山·二模)甲、乙等6 人参加某次会议,会议安排其前后两排入座,每排3 人(如
图所示),其中甲坐后排,乙与甲前后、左右均不相邻,则不同的坐法种数共有( )
A.144 种
B.168 种
C.192 种
D.216 种
【答案】C
【分析】讨论甲坐的位置,然后根据分类加法计数原理求解即可.
【详解】如图所示,甲坐位置①,乙有3 种选择,其他人不同坐法有A4
4种,共有3 A4
4=72种不同
坐法;
甲坐位置②,乙有2 种选择,其他人不同坐法有A4
4种,共有2 A4
4= 48种不同坐法;
考点1
计数原理
甲坐位置③,乙有3 种选择,其他人不同坐法有A4
4种,共有3 A4
4=72种不同坐法,
所以不同坐法种数共有72+ 48+72=192种.
故选:C
3.(2026·黑龙江齐齐哈尔·二模)某人有3 种颜色的灯泡(每种颜色的灯泡足够多),要在如图所
示的图形的6 个顶点A,B,C,A1,B1,C1上各安装一个灯泡,要求同一线段两端的灯泡颜色不
同,则不同的安装方法共有( )
A.3 种
B.6 种
C.12 种
D.48 种
【答案】C
【详解】法一:先安装下底面的三个顶点有A3
3=6种不同的安装方法,
再安装上底面的三个顶点有2种不同的安装方法.
由分步乘法计数原理可知,共有2A3
3=12种不同的安装方法.
法二:依次安装A,B,C,A1,B1,C1六个位置,
则有3×2×1×2×1×1=12种不同的安装方法.
故选:C
4.(2026·辽宁省名校协作体·二模)某空间站由A,B,C三个舱构成,某次实验需要5 名宇航员
同时在3 个舱中开展,每个人只能去1 个舱,每个舱至少安排1 名宇航员,其中宇航员甲只能去A
舱,则不同的安排方法的种数为( )
A.35
B.36
C.42
D.50
【答案】D
【分析】以A舱的人数为分类依据,将 5 人分配到 A、B、C 三个舱中,分别计算各类分组与排
列的方法数,最后求和得到总安排数.
【详解】有四类不同的安排情形:
①甲单独在A舱,其余四人分成两组,一组1 人,一组3 人,安排在B ,C舱,
有C4
1 C3
3 A2
2= 4×1×2=8种不同的安排方法;
②甲单独在A舱,其余四人平均分成两组每组2人,安排在B ,C舱,
有
C4
2 C2
2
A2
2
·A2
2= 6×1
2
×2=6种不同的安排方法;
③A舱安排2人,其余三人分成两组,一组1人,一组2人,安排在B ,C舱,
有C4
1 C3
1C2
2A2
2= 4×3×1×2=24种不同的安排方法;
④A舱安排3人,其余二人分成两组,安排在B ,C舱,
有C4
2 A2
2=6×2=12种不同的安排方法;
综上,不同的安排方法共有8+6+24+12=50种.
故选:D
5.(2026·内蒙古包头·二模)在(1−x)
4+(1−x)
5的展开式中,含x
2的项的系数是__________.
【答案】16
【详解】易知含x
2的项为C4
21
2(−x)
2+C5
21
3(−x)
2=16 x
2,
因此其系数为16.
6.(2026·吉林梅河口五中·二模)暑期同学们相约到某体育馆参加社会实践活动,其中小李、小
明等6 名同学被安排到A,B两个场馆,若每个场馆至少安排2 人,则小李、小明被安排在同一场
馆的方法共_______种(用数字作答).
【答案】22
【分析】分小李、小明所在场馆有2人、3人、4 人,进行讨论即可得.
【详解】分情况讨论:若小李、小明所在场馆有2人(即只有小李和小明),
此时另一场馆有4人,共2种安排方法;
若小李、小明所在场馆有3人,从剩下4名同学中选1名和小李、小明在同一场馆,
有C4
1种,此时安排方法为2×C4
1 =8种;
若小李、小明所在场馆有4 人,从剩下4名同学中选2名和小李、小明在同一场馆,
有C4
2种,此时安排方法为2×C4
2 =12种;
所以共有2+8+12=22种安排方法.
7.(2026·辽宁大连·二模)已知在(x + 2
x)
n
的展开式中,第3 项的二项式系数与第5 项的二项式系
数相等,则x
2的系数为___________.
【答案】60
【分析】先根据题干条件算出n,然后由二项式定理的展开式通项进行求解.
【详解】∵(x + 2
x)
n
的展开式中第3项与第5项的二项式系数相等,
∴Cn
2=Cn
4,∴n=6,则(x + 2
x)
6
的展开式中的通项为:
T r +1=2
r C6
r ⋅x
6−r⋅x
−r =2
r C6
r ⋅x
6−2r,令6−2r =2,解得r =2,
故该展开式中x
2的系数为2
2C6
2=60
故答案为:60
8.(2026·吉林白山·二模)(1−2 x)
7展开式的第4 项的二项式系数是___________.(用数字作
答)
【答案】35
【详解】(1−2 x)
7展开式的第4 项的二项式系数是C7
3=35.
9.(2026·辽宁大连·二模)现从甲、乙、丙等6 人中,先随机抽取1 人唱歌,再在剩余5 人中随机
抽取2 人跳舞,在抽取到的3 个人中,甲、乙中有且只有1 人被抽到,且丙不被抽到去跳舞的抽法
有________种.
【答案】24
【详解】①甲、乙中有且只有1 人被抽到有C2
1种抽法,
若抽到的三人中不含丙,则从剩余的三人中抽取2 人有C3
2种抽法,
抽到的3 人安排其中一人唱歌有C3
1种抽法,
根据分步乘法计数原理,共有C2
1C3
2C3
1=2×3×3=18种抽法.
②若抽到的三人中含丙,则丙需被安排去唱歌,甲乙选1 人跳舞,除甲、乙、丙的3 人中选1 人跳
舞,
共有C2
1C3
1=2×3=6种,
根据分类加法原理,共有18+6=24种抽法.
10.(2026·辽宁辽阳·二模)二项式(2 x−1
❑√x )
9
的展开式中的常数项是__________.
【答案】672
【分析】根据二项式展开式的通项公式,计算出常数项.
【详解】二项式(2 x−1
❑√x )
9
展开式的通项公式为
C9
r ⋅(2 x)
9−r⋅(−x
−1
2)
r
=(−1)
r⋅2
9−r⋅C9
r ⋅x
9−1.5r,
令9−1.5r =0,解得r =6,故常数项为(−1)
6⋅2
9−6⋅C9
6=2
3⋅C9
3=672
故答案为:672
1.(2026·辽宁辽阳·二模)数据1,1,2,3,5,8,13 的70%分位数是( )
A.3
B.4
C.5
D.6.5
【答案】C
【分析】根据题意,利用百分位数的计算方法,即可求解.
【详解】数据1,1,2,3,5,8,13,共有7 个,其中7×70 % = 4.9,
所以数据的70%分位数为数据的第5 个数据,即为5.
故选:C
2.(2026·辽宁鞍山普通高中·二模)下列各组数据中方差最大的一组是( )
A.2,2,2,2,2
B.1,1,2,3,3
C.0,1,2,3,4
D.0,0,2,4,4
【答案】D
考点2
概率与统计
【详解】因为2×5
5
=2, 1×2+2+3×2
5
=2, 0+1+2+3+ 4
5
=2, 0×2+2+ 4×2
5
=2,
则各个组的平均数为x =2,所以由方差的意义可得s1
2=0,
s2
2= (1−2)
2+(1−2)
2+(2−2)
2+(3−2)
2+(3−2)
2
5
= 4
5
,
s3
2= (0−2)
2+(1−2)
2+(2−2)
2+(3−2)
2+(4−2)
2
5
=2,
s4
2 = (0−2)
2+(0−2)
2+(2−2)
2+(4−2)
2+(4−2)
2
5
= 16
5
,∴s1
2<s2
2<s3
2<s4
2 .
故选:D
3.(2026·吉林长春·质量监测(二))某精密仪器厂生产一种标准长度为52mm的金属垫片.现随机
抽取200 个垫片测量其实际长度(单位:mm),按长度分组并绘制出如图所示的频率分布直方图.
若规定长度在区间[51,53)内的垫片为合格品,用样本频率估计总体的概率,则任取一个垫片为
合格品的概率为( )
A.0.3
B.0.4
C.0.5
D.0.6
【答案】C
【分析】在频率分布表中,小矩形的面积等于这一组的频率,所以面积和为1,建立等量关系求出
a,进而求出长度在[51,53)内的频率.
【详解】由题意知,(a+0.18+6a+0.20×2+0.07)×1=1,整理得7a+0.65=1,解得a=0.05.
所以任取一个垫片为合格品的概率为:(6×0.05+0.20)×1=0.5.
故选:C
4.(2026·哈尔滨三中·二模)已知数据x1
、x2
、⋯、x10
的平均数x =3,方差为s1
2.设
yi=2 xi−1(i=1,2,⋅⋅⋅,10),数据y1
、y2
、⋯、y10
的方差为s2
2,数据x1
、x2
、⋯、x10
、y1
、y2
、
⋯、y10
的方差为s3
2,下列说法错误的是( )
A.s2
2= 4 s1
2
B.∑
i=1
10
( yi−2 x)=−10
C.s3
2=2s1
2+1
D.∑
i=1
10
( yi−2 x)
2=10(s2
2+1)
【答案】C
【分析】利用方差的性质可判断A 选项;求得∑
i=1
10
yi=20 x−10,代入代数式∑
i=1
10
( yi−2 x)可判断B
选项;利用方差公式可判断CD 选项.
【详解】对于A 选项,根据方差的性质可得s2
2=(2s1)
2= 4 s1
2,A 对;
对于B 选项,根据平均数的性质可得∑
i=1
10
yi=∑
i=1
10
(2 xi−1)=2∑
i=1
10
xi−10=20 x−10,
所以∑
i=1
10
( yi−2 x)=∑
i=1
10
yi−20 x =20 x−10−20 x =−10,B 对;
对于C 选项,由平均数的性质可知,
数据y1、y2、⋯、y10的平均数为2 x−1=2×3−1=5,
所以数据x1、x2、⋯、x10、y1、y2、⋯、y10的平均数为
1
20(∑
i=1
10
xi+∑
i=1
10
yi)= 1
20
(10×3+10×5)= 4,
s1
2= 1
10∑
i=1
10
(xi−3)
2,所以∑
i=1
10
(xi−3)
2=10 s1
2,
s3
2= 1
20[∑
i=1
10
(xi−4)
2+∑
i=1
10
( yi−4)
2)= 1
20[∑
i=1
10
(xi−4)
2+∑
i=1
10
(2 xi−1−4)
2)
= 1
20[∑
i=1
10
(xi−4)
2+∑
i=1
10
(2 xi−5)
2)= 1
20[∑
i=1
10
(xi−3−1)
2+∑
i=1
10
(2 xi−6+1)
2)
= 1
20[∑
i=1
10
(xi−3)
2−2∑
i=1
10
(xi−3)+10+∑
i=1
10
(2 xi−6)
2+2∑
i=1
10
(2 xi−6)+10)
= 1
20[5∑
i=1
10
(xi−3)
2+2∑
i=1
10
(xi−3)+20)= 1
20 ×5×10 s1
2+ 1
10 ×10×0+1= 5
2 s1
2+1,C 错;
对于D 选项,∑
i=1
10
( yi−2 x)
2=∑
i=1
10
(2 xi−1−6)
2=∑
i=1
10
(2 xi−6)
2−2∑
i=1
10
(2 xi−6)+10
= 4∑
i=1
10
(xi−3)
2−4∑
i=1
10
(xi−3)+10= 4×10 s1
2−4×10×0+10= 40 s1
2+10=10(4 s1
2+1)
=10(s2
2+1),D 对.
故选:C
5.(2026·吉林G35 联合体·二模)(多选)2020—2024 年我国粮食产量(单位:万吨)如图所示,
下列结论正确的是( )
A.2020—2024 年我国粮食产量逐年增加
B.2020—2024 年我国粮食产量的中位数为68653 万吨
C.2020—2024 年我国粮食产量的极差为3699 万吨
D.2020—2024 年我国粮食产量与年份负相关
【答案】AB
【详解】对于A 选项,对比每年产量可得66949<68285<68653<69541<70650,
故2020−2024年我国粮食产量逐年增加,A 正确.
对于B 选项,2020−2024年我国粮食产量的中位数为68653万吨,B 正确.
对于C 选项,2020−2024年我国粮食产量的极差为70650−66949=3701万吨,C 错误.
对于D 选项,2020−2024年我国粮食产量与年份正相关,D 错误.
故选:AB
6.(2026·辽宁鞍山普通高中·二模)将甲、乙、丙、丁、戊五名同学分到三个不同的公益活动小组,
每组至少一人,至多两人,则甲乙恰好被分到同一小组的概率为________.
【答案】1
5/0.2
【详解】由题可知分组后排列共有C5
2C3
2
2!⋅A3
3=90种方法,
其中甲、乙两名同学去同一个公益活动小组有C3
2⋅A3
3=18种方法,
所以甲、乙两名同学去同一个公益活动小组的概率为P= 18
90 = 1
5.
7.(2026·辽宁盘锦高级中学·二模)13 张大小质地完全相同的卡牌中有八张数字牌,正面标有
1~8,此外还有五张字母牌,正面标有A~E,将这十三张牌随机排成一行.
(1)求五张字母牌互不相邻的概率;
(2)求在标有8 的卡牌左侧没有数字牌的概率;
(3)对于给定的整数k(1≤k ≤8),记“在标有k 的数字牌左侧,没有标号比k 小的数字牌”为事件
Ak,求Ak发生的概率.(结果用含k 的式子表示)
【答案】(1) 14
143
(2)1
8
(3)1
k
【分析】(1)利用古典概型概率公式和排列数的计算公式可求解;
(2)利用古典概型概率公式和排列数的计算公式可求解;
(3)利用古典概型概率公式和排列数的计算公式可求解.
【详解】(1)记五张字母牌互不相邻为事件为B,
则P(B)= A8
8 A9
5
A13
13
= 14
143;
(2)记在标有8 的卡牌左侧没有数字牌为事件C,
由于标1−7的牌都在标有8的牌的右侧,有A7
7=7!种排法,
所以P(C )= A7
7 A13
5
A13
13
= 1
8;
(3)标号比k小的数字牌有k −1张,比k大的数字牌有8−k张,
P( Ak)=
(k −1)!A13
5+8−k
A13
13
= 1
k .
1.(2026·辽宁辽阳·二模)小张的停车位被其它车辆占据,小张准备拨打车上的联系电话,可是
电话号码的最后一位被遮挡,小张准备随机尝试,则小张在第一次拨打错误的条件下,第三次恰好
拨打正确的概率是( )
A.1
10
B.1
9
C.1
8
D.3
10
【答案】B
【详解】记“小张第一次拨打错误”为事件A,“第三次恰好拨打正确”为事件B;
易知P( A)= 9
10 , P( AB)= 9
10 × 8
9 × 1
8 = 1
10,
因此小张在第一次拨打错误的条件下,第三次恰好拨打正确的概率是P(B A)= P( AB)
P( A) =
1
10
9
10
= 1
9.
故选:B
2.(2026·内蒙古包头·二模)甲、乙两位旅游博主准备周末去A,B,C,D 这4 个景点中的某一个
景点打卡,事件M 表示甲、乙至少有1 人去A 景点,事件N 表示甲、乙去相同的景点,则
P(N | M )=( )
A.1
7
B.7
16
C.2
3
D.6
7
【答案】A
【分析】应用条件概率公式求解即可
【详解】事件M表示甲乙两人都不去A 景点,P(M )=1−P(M )=1−3
2
4
2 = 7
16 ,
事件MN表示甲乙两人都去A 景点,P(MN )= 1
16,
考点3
条件概率
所以P( N ¿.
故选:A
3.(2026·吉林长春·质量监测(二))(多选)景区在春节期间推出A ,B两种游玩套餐,已知某游客
第一次选择A ,B两种游玩套餐的概率分别为3
5和2
5,若该游客第一次选择A套餐,则第二次选择A
套餐的概率为1
2;若该游客第一次选择B套餐,则第二次选择A套餐的概率为3
5,则下列说法正确
的是( )
A.该游客第一次选择B套餐,第二次也选择B套餐的概率为2
5
B.该游客第一次选择B套餐的概率比第二次选择A套餐的概率小
C.若该游客第二次选择A套餐,则他第一次选择A套餐的概率为5
9
D.若该游客第二次选择B套餐,则他第一次选择A套餐的概率为15
23
【答案】BCD
【分析】设相应事件,利用全概率公式求P(N ),即可判断B,结合条件概率公式判断ACD.
【详解】设该游客第一次选择A套餐为事件M,第二次选择A套餐为事件N,
则P(M )= 3
5,P(M )= 2
5,且P(N | M )= 1
2,P(N | M )= 3
5,
可得P(N | M )=1−P(N | M )= 1
2,P(N | M )=1−P(N | M )= 2
5.
对于选项A:该游客第一次选择B套餐,第二次也选择B套餐为事件M N,
其概率为P(M N )= P(M ) P(N | M )= 2
5 × 2
5 = 4
25,故A 错误;
对于选项B:因为P(N )= P(M ) P(N | M )+ P(M ) P(N | M )= 3
5 × 1
2 + 2
5 × 3
5 = 27
50,
即P(M )< P(N ),所以该游客第一次选择B套餐的概率比第二次选择A套餐的概率小,故B 正确;
对于选项C:因为P(M | N )= P(MN )
P(N ) = P(M ) P(N | M )
P(N )
=
3
5 × 1
2
27
50
= 5
9,
所以若该游客第二次选择A套餐,则他第一次选择A套餐的概率为5
9,故C 正确;
对于选项D:因为P(N )=1−P(N )= 23
50,则
P(M | N )= P(M N )
P(N ) = P(M ) P(N | M )
P(N )
=
3
5 × 1
2
23
50
= 15
23,
所以若该游客第二次选择B套餐,则他第一次选择A套餐的概率为15
23,故D 正确.
故选:BCD
4.(2026·黑龙江齐齐哈尔·二模)已知P( A)= 1
2,P(B|A))= 2
3,P(B|A))= 1
4 ,则P(B)=
______.
【答案】7
24
【分析】利用条件概率公式和对立事件的公式进行求解即可.
【详解】因为P(B|A))= P(B A)
P( A) = P(B A)
1−P( A) =2 P(B A)= 2
3,
所以P(B A)= 1
3,
因为P(B|A))= P(B A)
P( A) ,P(B|A))=1−P(B|A))= 3
4 ,
所以P(B A)= 3
8,
所以P(B)= P(B A)+ P(B A)= 1
3 + 3
8 = 17
24 ,
P(B)=1−P(B)= 7
24 .
故答案为:7
24
1.(2026·内蒙古兴安盟·二模)一质点从△ABC的顶点A出发,每次随机沿一条边运动至另一个
顶点时终止,则质点4次运动过程中仅1次经过顶点B的条件下,第4次回到顶点A的概率P =
考点4
离散型随机变量的期望与方差
____________,记质点4次运动过程中经过顶点B的次数是X,则E (X )=____________.
【答案】 3
7 23
16
【分析】列举4次运动过程中仅1次经过顶点B的情况,再由古典概率公式即可求解; 记质点 4 次
运动过程中经过顶点B的次数是X,X 的所有可能取值为0,1,2,分别求得相应概率,列出分布列,
再求期望,即可求解.
【详解】因为质点4次运动过程中仅1次经过顶点B的情况有:A →B→A →C →A,
A →B→C →A →C,A →C →A →B→A , A →C →A →B→C,
A →C →B→A →C , A →C →B→C →A,A →C →A →C →B,共7种,
第四次回到顶点A有3种,所以质点4次运动过程中仅1次经过顶点B的条件下,第4次回到顶点A
的概率P= 3
7 .
记质点 4 次运动过程中经过顶点B的次数是X,X 的所有可能取值为0,1,2,
质点4 次运动,共有2×2×2×2=16种情况,
当X=0 时,A →C →A →C →A,共有1 种情况,则P(X =0)= 1
16 ,
当X=1 时,A →B→A →C →A, A →B→C →A →C,
A →C →A →B→A, A →C →A →B→C,
A →C →B→A →C,A →C →B→C →A,A →C →A →C →B,共有7 种情况,
所以P(X =1)= 7
16,又P(X =2)=1−1
16 −7
16 = 1
2,
所以X 的分布列为:
X
0
1
2
p
1
16
7
16
1
2
E (X )=0× 1
16 +1× 7
16 +2× 1
2 = 23
16,
故答案为:3
7 ,23
16 .
2.(2026·辽宁盘锦高级中学·二模)甲和乙各自从n(n≥6,n∈N
*)门选修课中任意选取3 门,记
X为被甲或乙选中的选修课数量,则X的数学期望E ( X )为______.
【答案】6−9
n
【分析】设Xi为第i 门课是否被选中,利用独立事件乘法公式求解P(Xi=1),再利用数学期望的线
性性质求出E ( X ).
【详解】将n(n≥6,n∈N
*)门选修课编号为1,2,3,⋯,n,
设X i为第i 门课是否被选中,Xi={
1, 第i门课被选中
0, 第i门课未被选中),
则X = X1+ X 2+ X 3+⋯+ X n,
又P(X i=1)=1−P(Xi=0)=1−(
Cn−1
3
Cn
3 )
2
=1−(n−3)
2
n
2
,
则E (X )= E(X1)+ E(X 2)+⋯+ E(X n)=n[1−(n−3)
2
n
2 )=6−9
n.
3.(2026·辽宁辽阳·二模)一个盒子中装有若干个小球,每个小球都标有一个号码,其中标有i号
的小球有i个(i=1,2,……,n且n∈N +),标有0号的小球有n+1个,没有其它标号,从盒子
中不放回的随机抽取2个球.
(1)当n= 4时,求取出的两个小球标号之和为4的概率;
(2)当n=3时,记X为取出的两个小球标号之差的绝对值,求X的分布列和数学期望.
【答案】(1) 8
35
(2)
X
0
1
2
3
P
2
9
4
15
11
45
4
15
E (X )= 14
9
【分析】(1)借助组合数公式及概率公式计算即可得;
(2)得到X的可能取值后,再分别计算出对应概率即可得其分布列,利用分布列即可得其期望.
【详解】(1)当n= 4时,盒子中共有5+ 4+3+2+1=15个小球,
取出的两个小球标号之和为4的可能有0+ 4或1+3或2+2三种可能,
设事件A表示取出的两个小球标号之和为4,
则P( A)=C5
1⋅C4
1 +C1
1⋅C3
1+C2
2
C15
2
= 20+3+1
15×7 = 8
35;
(2)当n=3时,盒子中共有4 +3+2+1=10个小球,
X的可能取值为0、1、2、3,
则P(X =0)=C4
2+C2
2+C3
2
C10
2
= 6+1+3
45
= 2
9,
P(X =1)=C4
1⋅C1
1+C1
1⋅C2
1+C2
1⋅C3
1
C10
2
= 4+2+6
45
= 4
15,
P(X =2)=C4
1⋅C2
1+C1
1⋅C3
1
C10
2
= 8+3
45 = 11
45,
P(X =3)=C4
1⋅C3
1
C10
2
= 12
45 = 4
15,
故X的分布列为:
X
0
1
2
3
P
2
9
4
15
11
45
4
15
则E (X )=0× 2
9 +1× 4
15 +2× 11
45 +3× 4
15 = 14
9 .
4.(2026·辽宁省名校协作体·二模)某学校田径队有甲、乙等8 名运动员,现将这8 人平均分成
A ,B两组进行集训.每天训练前,两组分别从本组队员中随机选出一人担任组长.
(1)求甲、乙两人同在A组的概率;
(2)求甲在三天内至少担任一次组长的概率;
(3)记X为连续两天中至少担任一次组长的人数,求X的概率分布列和数学期望.
【答案】(1) 3
14 .
(2)37
64
(3)
X
2
3
4
P
1
16
3
8
9
16
数学期望7
2 .
【分析】(1)8 名运动员分成A ,B两组共有C8
4种不同方法,甲、乙两人同在A组有C6
2种不同方法,
利用古典概型公式求解即可;
(2)甲每天担任组长的概率为1
4 ,利用对立事件的概率公式即可求解;
(3)根据题意可得X的可能取值为2,3,4,分别求出对应的概率,结合期望公式即可求解.
【详解】(1)8 名运动员分成A ,B两组共有C8
4=70种不同方法.
记事件M为“甲、乙两人同在A组”,则事件M共有C6
2=15种不同方法,
所以P(M )= 15
70 = 3
14 .
(2)甲每天担任组长的概率为1
4 ,记事件N为“甲在三天内至少担任一次组长”,
则P(N )=1−(1−1
4)
3
= 37
64 ,
(3)根据题意可得X的可能取值为2,3,4,
第一天选组长:A 组从4人中选1人有C4
1种,B 组从4人中选1人C4
1种,总选法为C4
1 C4
1 =16种,
第二天选组长:A 组从4人中选1人有C4
1种,B 组从4人中选1人C4
1种,总选法为C4
1 C4
1 =16种,
X =2的含义:两天的组长完全相同,即A 组两天选同一个人,B 组两天也选同一个人,
所以P(X =2)=C4
1
C4
1 C4
1 ⋅C4
1
C4
1 C4
1 = 1
16 ,
X =3的含义:A组两天选同一人,B组两天选不同的人或B组两天选同一人,A组两天选不同的人,
所以P(X =3)=2×C4
1
C4
1 C4
1 ⋅A4
2
C4
1 C4
1 = 3
8 ,
X = 4的含义:两天的组长完全不重复,总人数为 4,即 A组两天选不同的人,B 组两天也选不
同的人,所以P(X = 4)= A4
2
C4
1 C4
1 ⋅A4
2
C4
1 C4
1 = 9
16 ,
所以X的分布列为
X
2
3
4
P
1
16
3
8
9
16
E (X )= 1
16 ×2+ 3
8 ×3+ 9
16 ×4 = 7
2 .
5.(2026·辽宁大连·二模)欲从A,B 两个频道中选出一个优选频道作为校园之声广播,现对这两
个频道轮流播放进行测试,每次播放一个频道.已知A 频道每次播放成功的概率为2
3,B 频道每次播
放成功的概率为1
2,且每次播放互不影响.
约定1:任选一个频道进行播放,若播放成功,便成为优选频道;
约定2:从A 频道开始播放,先成功播放的频道为优选频道,当决定出优选频道或两频道都播放3
次均失败,结束测试.
(1)按照约定1,求在播放一次就成功的条件下,A 频道成为优选频道的概率;
(2)按照约定2,
(i)两个频道共播放不超过4 次时,求A 频道成为优选频道的概率;
(ii)测试结束时,求B 频道播放次数X的分布列与数学期望.
【答案】(1)4
7
(2)(i)7
9;(ii)分布列见解析,数学期望为43
108
【分析】(1)按照贝叶斯公式直接计算即可;
(2)(i)按照播放次数分情况求解;(ii)写出X的所有可能取值并计算所对应的概率,然后列
出分布列,计算即可.
【详解】(1)设“任选一个频道播放,该频道是A 频道”为事件M,“任选一个频道播放,该频
道是B 频道”为事件N,
“任选一个频道播放一次,该频道播放成功”为事件C,
所以P(M )= P(N )= 1
2,P(C | M )= 2
3 , P(C | N )= 1
2,
在播放一次就成功的条件下,A 频道成为优选频道的概率为
P(M |C)= P(CM )
P(C) =
P(C | M ) P(M )
P(C | M ) P(M )+ P(C | N ) P(N ) =
1
2 × 2
3
1
2 × 2
3 + 1
2 × 1
2
= 4
7 .
(2)(i)播放1 次A 频道成为优选频道的概率为2
3,
播放3 次A 频道成为优选频道的概率为1
3 × 1
2 × 2
3 = 1
9,
所以按照约定2,两个频道共播放不超过4 次时,A 频道成为优选频道的概率为2
3 + 1
9 = 7
9.
(ii)X的所有可能取值为0,1,2,3,
P(X =0)= 2
3 , P(X =1)= 1
3 × 1
2 + 1
3 × 1
2 × 2
3 = 5
18,
P(X =2)= 1
3 × 1
2 × 1
3 × 1
2 + 1
3 × 1
2 × 1
3 × 1
2 × 2
3 = 5
108 , P(X =3)= 1
3 × 1
2 × 1
3 × 1
2 × 1
3 = 1
108,
所以X的分布列为:
X
0
1
2
3
P
2
3
5
18
5
108
1
108
所以数学期望为E (X )=0× 2
3 +1× 5
18 +2× 5
108 +3× 1
108 = 43
108.
6.(2026·黑龙江齐齐哈尔·二模)某农场现有两种优质作物种子,在相同种植条件下,单位面积
产量分别为随机变量X1,X 2(单位:吨/亩),其分布列为
X1
0.5
1.0
P
0.8
0.2
X 2
0.2
0.8
1.2
P
0.2
0.5
0.3
(1)若分别用两种种子各种植100 亩,设Y 1,Y 2分别为两种作物的总产量,求D(Y 1),D(Y 2);
(2)现将总面积为100 亩的土地进行种植规划,用x亩种植第一种种子,剩余亩数种植第二种种子,
f (x)为两种作物总产量的方差之和,求f (x)的最小值时的x值;
(3)结合期望与方差,从稳产性、总产量、种植风险三个角度,对“全部种植第一种种子”,“全
部种植第二种种子”,“按(2)最优比例种植”三种方案进行综合评价,并给出面向农场生产的
合理化种植建议.
【答案】(1)D(Y 1)= 400,D(Y 2)=1200.
(2)75
(3)答案见解析
【分析】(1)先计算D( X1)和D( X 2),再推导D(Y 1)和D(Y 2);计算D( X1)、D( X 2)时,先根
据期望公式计算E( X1)、E( X 2),再利用方差公式计算方差;
(2)根据种植面积,确定总产量的方差之和f ( x)的表达式,利用方差性质展开得到关于x的二次
函数,再根据二次函数的性质求最小值对应的x值;
(3)分别计算三种方案下总产量的期望和方差,因为期望反映总产量水平,方差反映稳产性和种
植风险,所以结合期望和方差的意义,从三个角度逐一分析三种方案的特点,再给出建议.
【详解】(1)由题设得:E(X 1)=0.5×0.8+1.0×0.2=0.6,
D(X 1)=(0.5−0.6)
2×0.8+(1.0−0.6)
2×0.2=0.04,
D(Y 1)= D(100 X 1)=10000×0.04 = 400.
E(X 2)=0.2×0.2+0.8×0.5+1.2×0.3=0.8,
D(X 2)=(0.2−0.8)
2×0.2+(0.8−0.8)
2×0.5+(1.2−0.8)
2×0.3=0.12,
D(Y 2)= D(100 X 2)=10000×0.12=1200,
所以D(Y 1)= 400,D(Y 2)=1200.
(2)由题意可得:f (x)= D(x X1)+ D((100−x) X 2)=0.04 x
2+0.12(100−x)
2
=0.16 x
2−24 x +1200
故当x =−
−24
2×0.16 =75时,f (x)取得最小值300.
(3)全部种植第一种种子:E(Y 1)=100×0.6=60(吨),
全部种植第二种种子:E(Y 2)=100×0.8=80(吨),
按(2)最优比例种植:E (Y )=75×0.6+25×0.8=65(吨),
评价:最优比例种植的方差最小,为300,稳产性最好,产量适中;全部种植第二种种子总产量最
高,但是风险较高.
建议:若农场追求高产量且能承担较高风险,可选全种第二种种子;若更看重稳产,降低种植风险,
应采用75 亩种第一种种子,25 亩种第二种种子的最优比例.
1.(2026·内蒙古包头·二模)为了了解学生的基本情况,某学校对一次高三质量预测数学考试成
绩进行汇总(所有学生的数学成绩都不低于30 分),整理后得到如下图所示的频率分布直方图:
(1)求频率分布直方图中m的值,并估计该校学生数学成绩的第70 百分位数;
(2)若该校高三学生共有1200 人,从中依据按比例分配分层抽样的方法从等级分数介于80 至100 之
间的学生中抽出8 人,再从这8 人中选出3 人,记ξ为3 人中分数在[80,90)的人数,求ξ的分布列
和数学期望.
【答案】(1)m=0.012,75
(2)ξ的分布列为
ξ
1
2
3
P
3
28
15
28
5
14
E (ξ)= 9
4
【分析】(1)根据频率分布直方图中矩形面积之和为1 可求得m=0.012,再由百分位数的定义计
算可得结果;
(2)根据分层抽样求出相应区间的人数,再计算出相应概率可得出分布列和期望.
【详解】(1)由题意得10×(0.002+2×0.004+m+0.020+0.028+0.030)=1,
考点5
二项分布与超几何分布的期望与方差差
解得m=0.012.
因为0.02+0.04+0.2+0.3=0.56<0.7,
0.02+0.04 +0.2+0.3+0.28=0.84>0.7,
所以该校学生数学成绩的第70 百分位数位于[70,80)内,设其为x,
则0.02+0.04 +0.2+0.3+( x−70)×0.028=0.7,解得x =75.
故估计该校学生数学成绩的第70 百分位数为75.
(2)因为[80,90),[90,100]两组数据的频率之比为0.12:0.04 =3:1,
所以8 人中等级分数位于[80,90),[90,100]内的人数分别为6,2.
由题意知ξ的所有可能取值为1,2,3,
P(ξ =1)=C6
1C2
2
C8
3
= 6
56 = 3
28,P(ξ =2)=C6
2C2
1
C8
3
= 30
56 = 15
28,P(ξ =3)=C6
3
C8
3 = 20
56 = 5
14 ;
所以ξ的分布列为
ξ
1
2
3
P
3
28
15
28
5
14
所以E(ξ)=1× 3
28 +2× 15
28 +3× 5
14 = 9
4 .
2.(2026·吉林G35 联合体·二模)某商场为了吸引顾客,举办抽奖活动,顾客可凭购物发票参与
活动一次,规则如下:一个袋子中装有5 个除颜色不同外其余均相同的小球,其中2 个黑球和3 个
红球.顾客从袋子中有放回地随机摸两次,每次摸出一球.若两次摸到的球的颜色不同,则按方式
①发放礼品,否则按方式②发放礼品.
方式①:若第一次摸到的是红球,则发放礼品A 一份,否则发放礼品B 一份.
方式②:若购物发票上的金额不低于100 元,则发放礼品A 一份,否则发放礼品B 一份.
(1)若有50 名顾客参与抽奖活动,用X 表示其中按方式①发放礼品的人数,求X 的数学期望;
(2)抽奖活动后,统计得到,发放的礼品中,礼品A 与礼品B 的份数的比例为1:2,试估计参与抽奖
活动的顾客中,购物发票上的金额不低于100 元的比例.(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)24
(2)0.18
【分析】(1)根据二项分布的定义及条件,可得X ∼B(50, 12
25),代入期望公式,即可得答案.
(2)分别求出按方式①和方式②,获得礼品A 和礼品B 的概率,结合条件,化简计算,即可得答
案.
【详解】(1)若按方式①发放礼品,则两次摸到的球的颜色不同,
设两次摸到的球的颜色不同为事件C,则P(C )= 2
5 × 3
5 + 3
5 × 2
5 = 12
25,
由题意,每位顾客抽奖,按方式①发放礼品的事件相互独立,且概率相同,
则X ∼B(50, 12
25),则X 的数学期望E( X )=50× 12
25 =24.
(2)由(1)得,按方式①发放礼品的概率为12
25,按方式②发放礼品的概率为13
25,
若第一次摸到红球,第二次摸到黑球,即按方式①发放礼品A 的概率P1= 3
5 × 2
5 = 6
25,
若第一次摸到黑球,第二次摸到红球,即按方式①发放礼品B 的概率P2= 2
5 × 3
5 = 6
25,
设金额不低于100 元的比例为p,则按方式②发放礼品A 的概率P3= 13
25 × p,
则按方式②发放礼品B 的概率P4= 13
25 ×(1−p),
因为礼品A 与礼品B 的份数的比例为1:2,
所以
6
25 + 13 p
25
6
25 + 13(1−p)
25
= 1
2,解得p= 7
39 ≈0.18.
所以购物发票上的金额不低于100 元的比例约为0.18
3.(2026·辽宁鞍山普通高中·二模)在某次军事演习中,红军参谋部进行战前推演:蓝军拥有两个相
同结构的军事基地,每个基地有n(n>1)个重要节点:红军拥有某种型号导弹,对上述每个重要节
点单枚命中即可摧毁,且单枚突破防御并命中的概率为p.红军的演习任务是发射2n枚该型号导
弹对蓝军军事基地实施打击,完成对蓝军至少一个军事基地的彻底摧毁(即摧毁该基地内的全部重
要节点)即为获胜.
现有两种打击方案:
方案一:选择某一军事基地内的n个重要节点进行打击,对每个重要节点发射两枚导弹;
方案二:对两个军事基地的各n个重要节点进行打击,对每个重要节点发射一枚导弹.
视各枚导弹突破防御并命中目标相互独立,请你帮助红军参谋部进行推演计算:
(1)分别求出两种方案中,最终摧毁的重要节点数的期望,并比较期望大小;
(2)比较两种方案下红军获胜的概率,判断哪种方案更优.
【答案】(1)方案一期望为n(2 p−p
2),方案二期望为2np,且E( X1)< E( X 2);
(2)方案一获胜概率更大,方案一更优.
【分析】(1)利用二项分布的期望公式分别计算两个方案的期望,再比较大小.
(2)方案一:获胜条件等价于被打击的基地被彻底摧毁,计算该基地所有节点均被摧毁的概率即
为获胜概率;方案二:分别计算两个基地被彻底摧毁的概率,利用概率加法公式计算至少一个基地
被摧毁的概率,进而比较两个方案获胜概率的大小.
【详解】(1)设各导弹命中相互独立,单个节点只要至少被命中一次就会被摧毁:
方案一:仅打击1 个基地的n个节点,每个节点发射2 枚导弹.
单个节点未被摧毁的概率为(1−p)
2,
因此单个节点被摧毁的概率为1−(1−p)
2=2 p−p
2.
设方案一摧毁节点数为X 1,则X 1~ B(n,2 p−p
2),
则E( X 1)=n(2 p−p
2).
方案二:打击两个基地共2n个节点,每个节点发射1 枚导弹.
单个节点被摧毁的概率为p,设方案二摧毁节点数为X 2,
则X 2~ B(2n, p),E( X 2)=2np.
因为0< p<1,n>1,所以E( X 1)=2np−n p
2<2np= E( X 2).
(2)获胜条件为至少一个基地所有节点全被摧毁,分别计算获胜概率:
方案一:仅打击一个基地,获胜当且仅当该基地所有n个节点全被摧毁,
因此获胜概率:P1=(2 p−p
2)
n= p
n(2−p)
n
方案二:设A ,B分别为第一个、第二个基地全被摧毁,根据题意可得,
P2= P( A ∪B)= P( A )+ P(B)−P( A )P(B)=2 p
n−p
2n= p
n(2−p
n),
由p
n>0,可知只需比较(2−p)
n和2−p
n的大小,
用归纳法证明:对n>1,n∈N
∗,有(2−p)
n>2−p
n,
当n=2时,(2−p)
2−(2−p
2)=2(1−p)
2>0,不等式成立;
假设n=k(k ≥2)时不等式成立,即(2−p)
k>2−p
k,则n=k +1时:
(2−p)
k +1=(2−p)
k(2−p)>(2−p
k)(2−p)= 4−2 p−2 p
k + p
k +1,
作差得:4−2 p−2 p
k + p
k +1−(2−p
k +1)=2(1−p)(1−p
k)>0,不等式也成立.
因此对所有n>1,(2−p)
n>2−p
n,即P1= p
n(2−p)
n> p
n(2−p
n)= P2,
方案一获胜概率更高,方案一更优.
4.(2026·哈尔滨三中·二模)在统计调查中,问卷的设计是一门很大的学问.对一些敏感性问题,
更要精心设计问卷及调查方法,设法消除被调查者的顾虑,使他们能够如实回答问题,否则,被调
查者往往会拒绝回答,或不提供真实情况.某地区的公共卫生部门为了调查本地区中学生的吸烟情
况,对随机抽出的80 名初中生和120 名高中生进行了调查.调查者设计了一个随机化装置,这是一
个装有大小、形状和质量完全一样的10 个白球和20 个黑球的袋子.每个被调查者随机从袋中摸取1
个球(摸出的球再放回袋中),摸到白球的学生若吸烟,则写下①,若不吸烟,则写下②;摸到黑
球的学生若吸烟,则写下②,若不吸烟,则写下①.由于问题的答案只有①和②,而且摸到的是白
球还是黑球也是别人不知道的,因此被调查者可以毫无顾虑地给出符合实际情况的答案.设事件
A =“被调查者吸烟”,B =“被调查者写下①”.
(1)为了进一步了解学生的吸烟情况,从被调查的初中生和高中生中用比例分配的分层随机抽样的
方法抽取10 名学生,再从这10 名学生中随机抽取3 名学生进行问卷调查,记抽取的3 名学生中初
中生的人数为X,求X的分布列和数学期望;
(2)用频率估计概率,若200 名学生中有130 人写下①,试估计P( A)的值;
(3)若0< P( A)<1,求P( A|B))+ P( A|B))的最小值并求出此时P( A)的值.
【答案】(1)分布列见解析,E (X )= 6
5
(2) 1
20
(3)2
3,P( A)= 1
2
【分析】(1)先根据初中生和高中生的总人数比例,计算抽取的10 名学生中初中生和高中生的人
数,判断X 服从超几何分布,再根据超几何分布的相关公式求解分布列和数学期望;
(2)利用全概率公式,结合已知的写下①的人数对应的频率作为P(B),建立关于P( A)的方程,
进而求解P( A);
(3)首先利用条件概率公式,分别表示出P( A |B)和P( A |B),再将它们相加化简得到关于
P( A)的表达式,再利用函数求最值的方法进行求解,同时结合0< P( A)<1的条件确定此时P( A)
的值.
【详解】(1)抽取的10 名学生中有4 名初中生,6 名高中生
X的可能取值为0,1,2,3.
P(X =0)=C6
3
C10
3 = 1
6,P(X =1)=C4
1 C6
2
C10
3
= 1
2,
P(X =2)=C4
2 C6
1
C10
3
= 3
10,P(X =3)=C4
3
C10
3 = 1
30.
∴X的分布列为
X
0
1
2
3
P
1
6
1
2
3
10
1
30
E (X )=3× 4
10 = 6
5;
(2)设事件C =“被调查者摸到白球”
P(B)= P(C) P(B|C)+ P(C) P(B|C)= 1
3 P( A)+ 2
3 (1−P( A))= 2
3 −1
3 P( A),
当P(B)= 13
20时,P( A)= 1
20
(3)P( A |B)+ P( A |B)= P( AB)
P(B) + P( A B)
P(B) =
1
3 P( A)
2
3 −1
3 P( A)
+
1
3 (1−P( A))
1−(
2
3 −1
3 P( A))
,
= 2(P( A))
2−2 P( A)+2
−(P( A))
2+ P( A)+2
=
6
−(P( A))
2+ P( A)+2
−2=
6
−[P( A)−1
2)
2
+ 9
4
−2
,
当P( A)= 1
2时,P( A |B)+ P( A |B)的最小值为2
3.
1.(2026·东北三省三校·二模)(多选)下列说法正确的是( )
考点6
正态分布
A.随机事件A,B 相互独立的充要条件是P( A B)=[1−P( A))⋅P(B)
B.设X 为随机变量,则E(X
2)= D (X )+[E (X ))
2
C.X ~ B(3, 1
3),则E (X )=1,D (X )=2
D.若X ~ N (1,2
2),记函数f (x)= P(X ≤x),x∈R,则f (x)的图象关于点(1, 1
2)对称
【答案】ABD
【分析】根据随机事件的独立性、随机变量的方差与期望的关系、二项分布的期望与方差、正态分
布的对称性逐一严格推导每个选项的正确性,排除错误选项.
【详解】对于A,先证必要性:若A ,B相互独立,则P( AB)= P( A) P(B),
所以P( A B)= P(B)−P( AB)= P(B)−P( A )P(B)=[1−P( A)) P(B),
再证充分性:若P( A B)=[1−P( A)) P(B),则P( A B)=[1−P( A)) P(B)= P(B)−P( A )P(B),
所以P( A )P(B)= P(B)−P( A B)= P( AB),即P( AB)= P( A) P(B),说明A与B相互独立,
所以随机事件A,B 相互独立的充要条件是P( A B)=[1−P( A))⋅P(B),故A 正确;
对于B,由于D (X )= E[(X −E (X ))
2),则D (X )= E[ X
2−2 X ⋅E (X )+(E (X ))
2],
所以D (X )= E(X
2)−2 E (X )⋅E (X )+(E (X ))
2= E(X
2)−[E (X ))
2,
即E(X
2)= D (X )+[E (X ))
2,所以B 正确;
对于C,由X ~ B(3, 1
3),则E (X )=3× 1
3 =1,D (X )=3× 1
3 × 2
3 = 2
3,故C 错误;
对于D,因为X ~ N (1,2
2),记函数f (x)= P(X ≤x),x∈R,
所以对任意x∈R,有f (1+ x)+ f (1−x)= P(X ≤1+ x)+ P(X ≤1−x),
由正态分布的对称性:P(X ≤1−x)= P(X ≥1+ x),
因此f (1+ x)+ f (1−x)= P(X ≤1+ x)+ P(X ≥1+ x)=1,
即f (x)的图象关于点(1, 1
2 )对称,故D 正确.
故选:ABD
2.(2026·内蒙古包头·二模)已知随机变量X 服从正态分布N (2,σ
2),且
P( X ≤1)= m
2 , P(2≤X ≤3)=n,则1
m + 2
n的最小值为_______.
【答案】9
【分析】利用正态分布的对称性求得m+2n=1,再利用基本不等式“1”的妙用即可得解.
【详解】因为X ~ N (2,σ
2),且P( X ≤1)= m
2 ,则由对称性得P( x ≥3)= m
2 ,
又P(2≤x ≤3)=n,
所以P( x ≥2)= P( x ≥3)+ P(2≤x ≤3)= m
2 +n= 1
2,故m+2n=1,
又因为m>0,n>0,
所以1
m + 2
n =(
1
m + 2
n)(m+2n)=5+ 2n
m + 2m
n ≥5+2❑√
2n
m ⋅2m
n =9,
当且仅当2n
m = 2m
n 且m+2n=1,即m=n= 1
3时等号成立,
所以1
m + 2
n的最小值为9.
故答案为:9.
3.(2026·辽宁沈阳·质量监测(二))某科技公司研发的AI 智能体在进行图象分类任务时,单次分类
的准确率X(单位:分)服从正态分布N (90,3
2).
(1)求正常情况下,该AI 单次分类的准确率大于99 分的概率;
(2)某天测试人员随机抽取了该AI 的两次分类结果,发现两次的准确率得分均大于99 分.测试人员
根据这两次测试结果,判断该AI 智能体出现了异常波动,要求立即暂停研发更新并进行算法排查.
请问测试人员的判断是否合理?请说明理由.
附:若X ∼N (μ,σ
2),则P(μ−σ ≤X ≤μ+σ )=0.6827,P(μ−2σ ≤X ≤μ+2σ )=0.9545,
P(μ−3σ ≤X ≤μ+3σ )=0.9973.
【答案】(1)0.00135
(2)合理,理由见解析.
【分析】(1)考察正态分布的对称性及其性质,重点在于理解正态分布密度曲线的对称性,利用
给定区间概率计算概率.
(2)理解小概率事件在统计决策中的含义.
【详解】(1)因为X ∼N (90,3
2),即μ=90,σ =3,
又因为99=90+3×3= μ+3σ,
所以P(X >99)= P(X > μ+3σ )
= 1
2 (1−P(μ−3σ ≤X ≤μ+3σ ))= 1
2
(1−0.9973)=0.00135
所以正常情况下,该AI 单次分类的准确率得分大于99 分的概率为0.00135
(2)测试人员的判断是合理的,理由如下:
设“AI 单次分类的准确率得分大于99 分的概率”为事件A,则P( A)=0.00135,
设 “两次分类准确率得分均大于99 分”为事件B,则两次测试相互独立
P(B)= P( A)× P( A)=0.00135×0.00135=1.8225×10
−6,
因为1.82×10
−6是一个极小概率,根据小概率原理,小概率事件在一次实验中几乎不可能发生.
现在该事件发生了,说明“AI 智能体运行正常”这一假设不成立,即出现了异常波动.
所以,测试人员的判断是合理的.
1.(2026·辽宁省名校协作体·二模)(多选)下列命题正确的是( )
A.若样本数据x1, x2,…,x6的方差为2,则数据 2 x1−1,2 x2−1,⋯,2 x6−1的方差
为4
B.若P( A)=0.6,P( B) A)=0.5,P( B) A)=0.2,则P(B)=0.38
C.在一组样本数据(x1, y1),(x2, y2),⋅⋅⋅,(xn, yn),(n≥2,x1, x2,⋅⋅⋅, xn不全相等)的
散点图中,若所有样本点(xi, yi),(i=1,2,⋅⋅⋅,n)都在直线y =−1
2 x +1上,则这组样本数据
的线性相关系数为−1
2
考点7
回归方程与独立性检验
D.以模型y =ce
kx去拟合一组数据时,为了求出经验回归方程,设z =ln y,求得经验回归方
程为^z = 4 x +0.3,则c ,k的值分别是e
0.3和4
【答案】BD
【分析】利用两组线性关系的数据间的方差转换公式可判断A;利用全概率公式可判断B;利用线
性相关系数的定义可判断C;利用非线性回归方程的求法可判断D.
【详解】原数据方差D (x)=2,设yi=2 xi−1,
则D ( y)=2
2 D (x)=2
2×2=8,故A 错误;
P(B)= P( A) P(B∣A)+ P( A) P(B∣A)=0.6×0.5+0.4×0.2=0.3+0.08=0.38,
故 B 正确;
所有样本点都在直线 y =−1
2 x +1 上,说明完全线性相关,相关系数绝对值为 1,
直线斜率为负,故相关系数为 −1,故C 错误;
模型 y =ce
kx 取对数得 ln y =lnc + kx,
令 z =ln y,则回归方程为 ^z =kx +lnc,
已知 ^z = 4 x +0.3,故 k = 4,lnc =0.3,即k = 4 ,c =e
0.3,故D 正确.
故选:BD
2.(2026·辽宁大连·二模)(多选)下列命题成立的是( )
A.已知ξ ∼N (0,1),若P(ξ >1)= p,则P(−1≤ξ ≤0)= 1
2 −p
B.若一组样本数据(xi, yi)(i=1,2,3,⋯n)对应的样本点都在直线y =−2 x +3上,则这组样本
数据的相关系数r为−1
C.以模型y =ce
kx去拟合一组数据时,为了求出回归方程,设z =ln y,求得线性回归方程为
^z =0.3 x + 4,则c ,k的值分别是4 和0.3
D.对分类变量X与Y 的独立性检验的统计量χ
2来说,χ
2值越大,判断“X与Y 有关系”的把握
性越小
【答案】AB
【分析】A.根据ξ ∼N (0,1),由P(−1≤ξ ≤0)= 1−2 P(ξ >1)
2
判断;B.由题意知这组数据完全线性
相关,再根据直线斜率的正负判断;C.由y =ce
kx两边取自然对数求解判断;D.根据χ
2值越大,“
X与Y 有关系”的可能性越大判断.
【详解】A.已知ξ ∼N (0,1),且P(ξ >1)= p,则P(−1≤ξ ≤0)= 1−2 P(ξ >1)
2
= 1
2 −p,故正确;
B.若一组样本数据(xi, yi)(i=1,2,3,⋯n)对应的样本点都在直线y =−2 x +3上,说明这组数据完全
线性相关,又因为直线斜率−2<0是负相关,所以这组样本数据的相关系数r为-1,故正确;
C.由y =ce
kx两边取自然对数得ln y = ln(ce
kx)=kx + ln c,求得线性回归方程为^z =0.3 x + 4,所以
k =0.3,ln c = 4,则c =e
4,故错误;
D.对分类变量X与Y 的独立性检验的统计量χ
2来说,χ
2值越大,“X与Y 有关系”的可能性越大,
所以判断“X与Y 有关系”的把握性越大,故错误;
故选:AB
3.(2026·内蒙古兴安盟·二模)(多选)下列说法正确的是( )
A.若随机变量X ∼N (1,σ
2),则P(X ≤0)= P(X ≥2)
B.若事件A ,B相互独立,则P( A ∪B)= P( A)+ P(B)
C.对具有线性相关关系的变量x , y,其经验回归方程为^y =0.3 x−m,若样本数据的中心点为
(m,2.8),则实数m的值是4
D.根据分类变量X与Y 的成对样本数据,计算得到χ
2=9.850.依据α =0.01的独立性检验
(x0.01
2
=6.635),可判断变量X与Y 不独立
【答案】AD
【分析】根据正态分布曲线的对称性,可判定A 正确;根据P( A ∪B)= P( A)+ P(B)−P( A ∩B),
可判定B 不正确;将样本中心代入回归方程,求得m的值,可判定C 错误;根据χ
2> x0.01
2
,拒绝“
X与Y 的独立”的原假设,可判定D 正确.
【详解】对于A,随机变量X ∼N (1,σ
2),可得μ=1,即正态分布曲线关于x =1对称,
因为0+2
2
=1,所以P(X ≤0)= P(X ≥2),所以A 正确;
对于B,若事件A ,B相互独立,可得P( A ∪B)= P( A)+ P(B)−P( A ∩B),
只有事件A和事件B互斥时,满足P( A ∪B)= P( A)+ P(B),所以B 不正确;
对于C,对具有线性相关关系的变量x , y,其经验回归方程为^y =0.3 x−m,
若样本数据的中心点为(m,2.8),可得2.8=0.3m−m,解得m=−4,所以C 错误;
对于D,根据分类变量X与Y 的成对样本数据,计算得到χ
2=9.850,
依据α =0.01的独立性检验(x0.01
2
=6.635),可得χ
2> x0.01
2
,
此时拒绝“X与Y 的独立”的原假设,可判断变量X与Y 不独立,所以D 正确.
故选:AD
4.(2026·吉林梅河口五中·二模)(多选)下列说法中正确的是( )
A.一个样本(数据不全为3)的平均数为3,若添加一个新数据3 组成一个新样本,则新样本
的平均数不变,方差变小
B.在成对样本数据中,两个变量间的样本相关系数越小,则它们的线性相关程度越弱
C.数据m(m>50),53,56,69,70,72,79,65,80,45,41 的极差为40,则这组数
据的第m 百分位数为79
D.依据小概率值α =0.005的独立性检验推断两个分类变量X 与Y 之间是否有关联,经计算得
χ
2=9.342>7.879= x0.005,则可以认为“X 与Y 没有关联”
【答案】AC
【分析】利用平均数与方差的定义可判断A;由相关系数的概念可判断B;利用百分位的定义求解
可判断C;由独立性检验的意义可判断D.
【详解】一个样本(数据不全为3)的平均数为3,若添加一个新数据3 组成一个新样本,则新样
本的平均数不变,
根据方差公式,可知方差变小,故A 正确;
两个变量的相关系数|r)越小,则两者的线性相关程度越弱,故B 错误;
除m 外,剩余数据的极差为80−41=39,因为所有数据的极差为40,且m>50,
所以m−41= 40⇒m=81.
把数据技从小到大题序排列,得:41,45,53,56,65,69,70,72,79,80,81.
由11×81% =8.91,所以这组数据的第m 百分位数为第9 个,为79.故C 正确;
零假设为H 0: X与Y 相互独立,即X 与Y 没有关联,由χ
2=9.342>7.879= x0.005,
可知依据α =0.005的独立性检验,没有充分证据推断H 0不成立,可以认为“X 与Y 有关联”,故
D 错误.
故选:AC.
5.(2026·吉林梅河口五中·二模)近几年来空气质量逐步转好,全民健身运动引起广泛关注.某
兴趣小组随机调查了某市100 天中每天的空气质量等级和当天到某公园锻炼的人次,整理数据得到
下表(单位:天):
空气质量
锻炼人次
[0,200)
(200,400)
(400,600)
优良
7
26
37
轻度污染
6
7
8
中度污染
7
2
0
(1)求空气质量优良的概率的估计值;
(2)根据所给数据,完成下面的列联表:
空气质量
人次≤400
人次>400
合计
优良
污染
合计
(3)根据小概率值α =0.05的独立性检验,能否认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质
量有关?
附:χ
2=
n(ad −bc)
2
(a+b)(c +d)(a+c)(b+d).
P( χ
2≥k)
0.050
0.010
0.001
k
3.841
6.635
10.828
【答案】(1) 7
10
(2)列联表见解析
(3)能
【分析】(1)根据表格中数据利用频率即可估计概率;
(2)根据题干表格进行统计即可;
(3)计算出χ
2,与χ0.05=3.841进行比较即可.
【详解】(1)由表格中数据可得空气质量优良的概率的估计值为:7+26+37
100
= 7
10;
(2)2×2列联表为:
空气质量
人次≤400
人次>400
合计
优良
33
37
70
污染
22
8
30
合计
55
45
100
(3)零假设为H 0:一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量无关.
根据表中数据,得
χ
2= 100×(33×8−37×22)
2
70×30×55×45
= 1100
189 ≈5.820> 3.841= χ0.05,
依据小概率值α =0.05的独立性检验,我们推断H 0不成立,
即可以认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关.
6.(2026·吉林长春·质量监测(二))为研究某校高三年级学生的身高是否与性别有关,现从学生群
体中,随机测量了50 名学生的身高,然后按“身高低于170cm”与“身高不低于170cm”分成两组,
统计整理各组人数如下列联表(单位:人).
性别
身高
合计
低于170cm
不低于170cm
男
8
24
32
女
12
6
18
合计
20
30
50
(1)依据α =0.005的独立性检验,能否认为该学校高三年级学生的身高与性别有关联?
(2)若从男生样本和女生样本中各选取一人,求两名学生身高不在同一组的概率.
附:χ
2=
n(ad −bc)
2
(a+b)(c +d)(a+c)(b+d),其中n=a+b+c +d.
α
0.1
0.05
0.01
0.005
xα
2.706
3.841
6.635
7.879
【答案】(1)可以认为该学校高三年级学生的性别与身高有关联.
(2) 7
12 .
【分析】(1)计算卡方,即可与临界值比较求解.
(2)根据全概率公式即可求解.
【详解】(1)χ
2=
n(ad −bc)
2
(a+b)(c +d)(a+c)(b+d) = 50×(8×6−24×12)
2
32×18×20×30
≈8.333>7.879,
依据α =0.005的独立性检验,可以认为该学校高三年级学生的性别与身高有关联.
(2)从男生样本和女生样本中各选取一人,则两名学生身高不在同一组的概率
P= 8
32 × 6
18 + 24
32 × 12
18 = 7
12 .
7.(2026·吉林白山·二模)某地举办业余乒乓球联赛,比赛分“有缝球型”和“无缝球型”两个
赛区,从该地区抽取部分选手进行调研,相关数据如下表:
喜欢用有缝球
喜欢用无缝球
直拍打法选手
18
30
横拍打法选手
20
12
(1)能否有95%以上的把握认为不同打法的选手对于有缝球和无缝球的喜好有影响?
(2)若从参加调研的“横拍打法”选手中用分层抽样的方法抽取8 名选手,按照各自喜爱的球型参
加相应赛区的比赛.现从8 名选手中选3 人,用AI 监测他们的比赛数据.
①求两个赛区都有人被选中的概率;
②用X表示被选3 人中“喜欢用无缝球”的人数,求X的分布列和期望.
附:χ
2=
n(ad −bc)
2
(a+b)(c +d)(a+c)(b+d),
P( χ
2≥k 0.100
0.050
0.010
k
2.706
3.841
6.635
【答案】(1)有95%以上的把握
(2)45
56 ,分布列见解析,期望为9
8
【分析】(1)根据表中数据及公式计算χ
2判断;
(2)①根据抽样比从各层中抽取相应人数,再利用古典概型概率计算公式求解; ②利用超几何分
布计算即可求得分布列与期望.
【详解】(1)假设不同打法的选手对于有缝球和无缝球的喜好没有影响.
χ
2= 80(18×12−30×20)
2
38×42×32×48
= 640
133 ≈4.812>3.841,
所以有95%以上的把握认为不同打法选手对于有缝球和无缝球的喜好有影响.
(2)①根据分层抽样可知,各层的抽样比为
8
20+12 = 1
4 ,所以从喜欢用有缝球的选手中选取
20× 1
4 =5人,从喜欢用无缝球的选手中选取12× 1
4 =3人,
记“两个赛区都有人被选中”为事件A,
则P( A)=C5
1C3
2+C5
2C3
1
C8
3
= 45
56 .
所以两个赛区都有人被选中的概率为45
56 .
② X 的分布列与期望
X表示被选3 人中“喜欢用无缝球”的人数,服从超几何分布,可能取值为 0,1,2,3:
P(X =0)=C5
3
C8
3 = 10
56 = 5
28 ,
P(X =1)=C5
2C3
1
C8
3
= 30
56 = 15
28 ,
P(X =2)=C5
1C3
2
C8
3
= 15
56 ,
P(X =3)=C3
3
C8
3 = 1
56.
分布列:
X
0
1
2
3
P
5
28
15
28
15
56
1
56
E (X )=0× 5
28 +1× 15
28 +2× 15
56 +3× 1
56 = 30+30+3
56
= 9
8 .
考点8
概率与数列交汇
1.(2026·吉林白山·二模)马尔可夫链是因俄国数学家安德烈·马尔可夫得名,其过程具备“无记
忆”的性质,即第n+1次状态的概率分布只跟第n次的状态有关,与第n−1,n−2,n−3,⋅⋅⋅次
状态是“没有任何关系的”.现有甲、乙两个盒子,盒子中都有大小、形状、质地相同的2 个红球
和1 个黑球.从两个盒子中各任取一个球交换,重复进行n(n∈N
∗)次操作后,记甲盒子中黑球个数
为X n,甲盒中恰有1 个黑球的概率为an,恰有2 个黑球的概率为bn.
(1)求X 1的分布列;
(2)求数列{an)的通项公式;
(3)求X n的期望.
【答案】(1)答案见解析
(2)an= 3
5 + 2
5 ⋅(−1
9)
n
(3)1
【分析】(1)由题意分析X 1的可能取值为0,1,2.分别求出概率,写出分布列;(2)由全概率
公式得到an+1=−1
9 an+ 2
3,判断出数列{an−3
5)为以a1−3
5 =−2
45为首项,以−1
9为公比的等比数
列即可求解;(3)利用全概率公式求出bn+1= 2
9 an+ 1
3 bn求出bn= 1
5 −1
5(−1
9)
n
,进而求出E(X n).
【详解】(1)(1)由题可知,X1的可能取值为0,1,2.由相互独立事件概率乘法公式可知:
P(X1=0)= 1
3 × 2
3 = 2
9;P(X1=1)= 1
3 × 1
3 + 2
3 × 2
3 = 5
9;P(X1=2)= 2
3 × 1
3 = 2
9,
故X1的分布列如下表:
X 1
0
1
2
P
2
9
5
9
2
9
(2)由全概率公式可知:
P(X n+1=1)
= P(X n=1)⋅P(X n+1=1|X n=1))+ P(X n=2)⋅P(X n+1=1|X n=2))
+ P(X n=0)⋅P(X n+1=1|X n=0))
=(
1
3 × 1
3 + 2
3 × 2
3)P(X n=1)+(
2
3 ×1)P(X n=2)+(1× 2
3)P(X n=0)
= 5
9 P(X n=1)+ 2
3 P(X n=2)+ 2
3 P(X n=0),
即:an+1= 5
9 an+ 2
3 bn+ 2
3 (1−an−bn),
所以an+1=−1
9 an+ 2
3,
所以an+1−3
5 =−1
9(an−3
5),
又a1= P(X 1=1)= 5
9,
所以,数列{an−3
5)为以a1−3
5 =−2
45为首项,以−1
9为公比的等比数列,
所以an−3
5 =−2
45 ⋅(−1
9)
n−1
= 2
5 ⋅(−1
9)
n
,
即:an= 3
5 + 2
5 ⋅(−1
9)
n
.
(3)由全概率公式可得:
P(X n+1=2)
= P(X n=1)⋅P(X n+1=2|X n=1))+ P(X n=2)⋅P(X n+1=2|X n=2))
+ P(X n=0)⋅P(X n+1=2|X n=0))
=(
2
3 × 1
3)⋅P(X n=1)+(
1
3 ×1)⋅P(X n=2)+0⋅P(X n=0),
即:bn+1= 2
9 an+ 1
3 bn,
又an= 3
5 + 2
5 ⋅(−1
9)
n
,
所以bn+1= 1
3 bn+ 2
9(
3
5 + 2
5(−1
9)
n
),
所以bn+1−1
5 + 1
5(−1
9)
n+1
= 1
3 [bn−1
5 + 1
5(−1
9)
n
],
又b1= P(X1=2)= 2
9,
所以b1−1
5 + 1
5 ×(−1
9)= 2
9 −1
5 −1
45 =0,
所以bn−1
5 + 1
5(−1
9)
n
=0,
所以bn= 1
5 −1
5(−1
9)
n
,
所以E(X n)=an+2bn+0(1−an−bn)=an+2bn=1.
2.(2026·东北三省三校·二模)在自动驾驶系统的路径规划中,车辆的车道选择行为可用马尔科夫
链模型描述.设道路只有两条车道,分别记为车道0 和车道1.每隔一个固定时间步长,车辆会选择更换
车道或者保持车道不变,记X n为第n个时间步长车辆所在的车道(n=0,1,2,⋯).马尔科夫链的下一
时刻状态仅取决于当前时刻状态,记Pij= P( X n+1= j) X n=i) (i, j =0,1)为一步转移概率,矩阵
P =(
p00
p01
p10
p11)为一步转移概率矩阵.
已知某自动驾驶模型的车道转移规律如下:若当前在车道0,下一时刻变道至车道1 的概率为1
4 ;若
当前在车道1,下一时刻变道至车道0 的概率为1
2.
(1)已知n=0时刻车辆处于车道0 的概率为4
5 ,处于车道1 的概率为1
5.
①写出该模型的一步转移概率矩阵P;
②若n=1时刻车辆处于车道1,求n=0时刻车辆处于车道0 的概率.
(2)在第(1)问的初始概率条件下,记an= P(X n=0),求随机变量X n的分布列(结果用含n的式子
表示).
【答案】(1)①P =(
3
4
1
4
1
2
1
2)
;②2
3
(2)
X n
0
1
P
2
3 + 2
15 ⋅(
1
4)
1
3 −2
15 ⋅(
1
4)
n
【分析】(1)①结合概率矩阵的定义求解即可;
②根据条件概率公式及贝叶斯公式求解即可.
(2)根据条件概率公式及全概率公式得到递推关系,进而求出an,从而得到分布列.
【详解】(1)①由题意,车道转移概率:
当前在车道0 时,留在0 的概率为1−1
4 = 3
4 ,变道到1 的概率为1
4 ;
当前在车道1 时,变道到0 的概率为1
2,留在1 的概率为1−1
2 = 1
2;
因此一步转移的概率矩阵为P =(
3
4
1
4
1
2
1
2)
.
②设事件A0:n=0时刻车辆在车道0,A1:n=0时刻车辆在车道1,B1:n=1时刻车辆在车道1,
已知P( A0)= 4
5 ,P( A1)= 1
5,P(B1|A0))= 1
4 ,P(B1|A1))= 1
2,
由贝叶斯公式P( A0|B1))=
P(B1|A0))P( A0)
P(B1|A0))P( A0)+ P(B1|A1))P( A1)
=
1
4 × 4
5
1
4 × 4
5 + 1
2 × 1
5
= 2
3.
(2)设an= P(X n=0),由全概率公式得递推关系
an+1= P(X n+1=0)=an⋅3
4 +(1−an)⋅1
2 = 1
4 an+ 1
2,
则an+1−2
3 = 1
4(an−2
3),首项a0−2
3 = 4
5 −2
3 = 2
15,
因此通项为:an= 2
3 + 2
15 ⋅(
1
4)
n
.
所以P(X n=1)=1−an= 1
3 −2
15 ⋅(
1
4)
n
.
故X n的分布列为
X n
0
1
P
2
3 + 2
15 ⋅(
1
3 −2
15 ⋅(
1
4)
n
3.(2026·内蒙古包头·二模)某公园有两条散步路线,分别记为路线A 和路线B.附近的居民经常
来此散步,经过一段时间的统计发现,前一天选择路线A 的居民第二天选择路线A 和路线B 的概
率均为1
2;前一天选择路线B 的居民第二天选择路线A 和路线B 的概率分别为3
4 和1
4 ,已知居民第
一天选择路线A 的概率为1
3,选择路线B 的概率为2
3.
(1)若有4 位居民连续两天去公园散步,记第二天选择路线A 散步的人数为Y,求Y 的分布列及期望;
(2)若某居民每天都去公园散步,记第n 天选择路线A 的概率为Pn.
(i)请写出Pn+1与Pn(n∈N
∗)的递推关系;
(ii)设M n=
16
|15 Pn−9)
−4,求证:n
4 −1< M 1
M 2
+ M 2
M 3
+⋯+ M n
M n+1
< n
4 (n∈N
∗).
【答案】(1)分布列见解析;E(Y )= 8
3
(2)(i)Pn+1=−1
4 Pn+ 3
4 (n∈N
*)(ii)证明见解析
【分析】(1)先求居民第二天路线的概率,然后根据二项分布的概率公式求出概率,可得分布列,
利用二项分布期望公式可得期望;
(2)(ⅰ)分析第n天选择路线A,和路线B情况下第n+1天选择路线A的概率,再由全概率公式
列式,利用构造法求出关系式;(ⅱ)由(ⅰ)构造法求出通项公式,再借助放缩法及等比数列前
n和公式推理得证.
【详解】(1)记附近居民第i(i=1,2)天选择路线A ,B分别为事件Ai,Bi,
依题意,P( A1)= 1
3 , P(B1)= 2
3,P( A2|A1))= P(B2|A1))= 1
2,P( A2|B1))= 3
4 , P(B2|B1))= 1
4 ,
则由全概率公式,得居民第二天选择路线A散步的概率
P( A2)= P( A1)P( A2|A1))+ P(B1)P( A2|B1))= 1
3 × 1
2 + 2
3 × 3
4 = 2
3;
记第二天选择路线A散步的人数为Y ,则Y ~B(4 , 2
3),
则P(Y =0)=(
1
3)
4
= 1
81,P(Y =1)=C4
1· 2
3 ·(
1
3)
3
= 8
81,
P(Y =2)=C4
2·(
2
3)
2
·(
1
3)
2
= 24
81 = 8
27 ,P(Y =3)=C4
3·(
2
3)
3
· 1
3 = 32
81,
P(Y = 4)=(
2
3)
4
= 16
81,
则Y 的分布列为:
Y
0
1
2
3
4
P
1
81
8
81
8
27
32
81
16
81
故Y 的数学期望E(Y )= 4× 2
3 = 8
3 .
(2)(i)当第n天选择路线A时,第n+1天选择路线A的概率Pn+1= 1
2 Pn;
当第n天选择路线B时,第n+1天选择路线A的概率Pn+1= 3
4 (1−Pn),
所以Pn+1= 1
2 Pn+ 3
4 (1−Pn)=−1
4 Pn+ 3
4 (n∈N
*).
(ii)由(i)知Pn+1=−1
4 Pn+ 3
4 (n∈N
*),则Pn+1−3
5 =−1
4 ( Pn−3
5 ),而P1= 1
3,
于是数列{Pn−3
5)是首项为P1−3
5 = 1
3 −3
5 =−4
15,公比为−1
4 的等比数列,
因此Pn−3
5 =−4
15 ⋅(−1
4)
n−1
,即Pn= 3
5 −4
15 ⋅(−1
4)
n−1
,M n=
16
|15 Pn−9)
−4 = 4
n−4,
当n≥2时,
M n
M n+1
= 4
n−4
4
n+1−4
=
4
n−4
4(4
n−1)
<
4
n−4
4(4
n−4)
= 1
4 ,而
M 1
M 2
=0< 1
4 ,
所以
M 1
M 2
+ M 2
M 3
+⋯+ M n
M n+1
< n
4 ;
当n≥2时,M n
M n+1
= 4
n−4
4
n+1−4
=
1
4 (4
n+1−4)−3
4
n+1−4
= 1
4 −
3
4
n+1−4
> 1
4 −3
4
n
,
而
M 1
M 2
=0> 1
4 −3
4 =−1
2,
所以
M 1
M 2
+ M 2
M 3
+⋯+ M n
M n+1
> n
4 −3( 1
4
1 + 1
4
2 + 1
4
3 +⋯+ 1
4
n )= n
4 −(1−1
4
n )> n
4 −1,
所以n
4 −1< M 1
M 2
+ M 2
M 3
+⋯+ M n
M n+1
< n
4 .