高三数学二轮复习概率与统计练习含试题答案.docx
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高三数学二轮复习概率与统计练习含试题答案
概率与统计
[明考情]
概率与统计是高考的必考题,古典概型与统计的结合是命题的热点,难度中档,一般在18题或19题的位置.
[知考向]
1.随机事件的概率.
2.古典概型与几何概型.
3.概率与统计的综合问题.
考点一 随机事件的概率
要点重组
(1)“互斥事件”与“对立事件”:
对立事件是互斥事件,是互斥中的特殊情况,但互斥事件不一定是对立事件.
(2)若事件A,B互斥,则P(A∪B)=P(A)+P(B);,若事件A,B对立,则P(A)+P(B)=1.
1.某战士射击一次,问:
(1)若中靶的概率为0.95,则不中靶的概率为多少?
(2)若命中10环的概率是0.27,命中9环的概率为0.21,命中8环的概率为0.24,则至少命中8环的概率为多少?
不够9环的概率为多少?
解
(1)设中靶为事件A,则不中靶为
,
则由对立事件的概率公式,可得P(
)=1-P(A)=1-0.95=0.05.
(2)设命中10环为事件B,命中9环为事件C,命中8环为事件D,至少命中8环为事件E,由题意知,P(B)=0.27,P(C)=0.21,P(D)=0.24,
则P(E)=P(B+C+D)=P(B)+P(C)+P(D)=0.27+0.21+0.24=0.72.
记至少命中9环为事件F,
则P(F)=P(B+C)=P(B)+P(C)=0.27+0.21=0.48.
故不够9环为
,
则P(
)=1-P(F)=1-0.48=0.52.
2.根据以往统计资料,某地车主购买甲种保险的概率为0.5,购买乙种保险但不购买甲种保险的概率为0.3.
(1)求该地1位车主至少购买甲、乙两种保险中的1种的概率;
(2)求该地1位车主甲、乙两种保险都不购买的概率.
解 记A表示事件:
该车主购买甲种保险;
B表示事件:
该车主购买乙种保险但不购买甲种保险;
C表示事件:
该车主至少购买甲、乙两种保险中的1种;
D表示事件:
该车主甲、乙两种保险都不购买.
(1)由题意得P(A)=0.5,P(B)=0.3,又C=A∪B,
所以P(C)=P(A∪B)=P(A)+P(B)=0.5+0.3=0.8.
(2)因为D与C是对立事件,所以P(D)=1-P(C)=1-0.8=0.2.
考点二 古典概型与几何概型
要点重组
(1)古典概型的两个特征:
①试验中所有可能出现的基本事件只有有限个;②每个基本事件发生的可能性相等.
(2)几何概型将古典概型的有限性推广到无限性,几何概型的测度包括长度、面积、角度、体积等.
3.一个盒子中装有四张卡片,每张卡片上写有一个数字,数字分别是1,2,3,4,现从盒子中随机抽取卡片,每张卡片被抽到的概率相等.
(1)若一次抽取三张卡片,求抽到的三张卡片上的数字之和大于7的概率;
(2)若第一次抽取一张卡片,放回搅匀后再抽取一张卡片,求两次抽取中至少有一次抽到写有数字3的卡片的概率.
解
(1)设A表示事件“抽到的三张卡片上的数字之和大于7”,
抽取三张卡片,三张卡片上的数字的所有可能的结果是{1,2,3},{1,2,4},{1,3,4},{2,3,4},其中数字之和大于7的是{1,3,4},{2,3,4},所以事件A的概率P(A)=
=
.
(2)设B表示事件“两次抽取中至少有一次抽到写有数字3的卡片”,第一次抽一张,放回后再抽取一张卡片的所有可能的情况有(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),共16个.
事件B包含的基本事件有(1,3),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,3),共7个.
所以事件B的概率P(B)=
.
4.已知A,B两个盒子中分别装有标记为1,2,3,4的大小相同的四个小球,甲从A盒中等可能地取出1个球,乙从B盒中等可能地取出1个球.
(1)用有序数对(i,j)表示事件“甲抽到标号为i的小球,乙抽到标号为j的小球”,试写出所有可能的事件;
(2)甲、乙两人玩游戏,约定规则:
若甲抽到的小球的标号比乙大,则甲胜;反之,则乙胜.你认为此规则是否公平?
请说明理由.
解
(1)甲、乙两人抽到的小球的所有情况有(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),共16种不同的情况.
(2)甲抽到的小球的标号比乙大,有(2,1),(3,1),(3,2),(4,1),(4,2),(4,3),共6种情况,故甲胜的概率P1=
=
,乙获胜的概率为P2=1-
=
.
因为
≠
,所以此游戏不公平.
5.(2017·山东)某旅游爱好者计划从3个亚洲国家A1,A2,A3和3个欧洲国家B1,B2,B3中选择2个国家去旅游.
(1)若从这6个国家中任选2个,求这2个国家都是亚洲国家的概率;
(2)若从亚洲国家和欧洲国家中各任选1个,求这2个国家包括A1但不包括B1的概率.
解
(1)由题意知,从6个国家中任选2个国家,其一切可能的结果组成的基本事件有{A1,A2},{A1,A3},{A1,B1},{A1,B2},{A1,B3},{A2,A3},{A2,B1},{A2,B2},{A2,B3},{A3,B1},{A3,B2},{A3,B3},{B1,B2},{B1,B3},{B2,B3},共15个.
所选2个国家都是亚洲国家的事件所包含的基本事件有{A1,A2},{A1,A3},{A2,A3},共3个,
则所求事件的概率为P=
=
.
(2)从亚洲国家和欧洲国家中各任选1个,其一切可能的结果组成的基本事件有{A1,B1},{A1,B2},{A1,B3},{A2,B1},{A2,B2},{A2,B3},{A3,B1},{A3,B2},{A3,B3},共9个.
包括A1但不包括B1的事件所包含的基本事件有{A1,B2},{A1,B3},共2个,
则所求事件的概率为P=
.
6.已知集合A=[-2,2],B=[-1,1],设M={(x,y)|x∈A,y∈B},在集合M内随机取出一个元素(x,y).
(1)求以(x,y)为坐标的点落在圆x2+y2=1内的概率;
(2)求以(x,y)为坐标的点到直线x+y=0的距离不大于
的概率.
解
(1)集合M内的点形成的区域面积S=8.
因为圆x2+y2=1的面积S1=π,故所求概率为P1=
=
.
(2)由题意得
≤
,即-1≤x+y≤1,形成的区域如图中阴影部分所示,阴影部分面积S2=4,
所以所求概率为P=
=
.
7.花园小区内有一块三边长分别是5m,5m,6m的三角形绿化地,有一只小花猫在其内部玩耍,若不考虑小花猫的大小,求在任意指定的某时刻,小花猫与三角形三个顶点的距离均超过2m的概率.
解 如图所示,分别以三角形ABC的三个顶点为圆心,2为半径作圆,与三角形ABC的三边分别交于点D,E,M,N,Q,P.
由题意可知,小花猫在三角形的内部玩耍,该三角形是一个腰长为5m,底边长为6m的等腰三角形.
底边AB上的高为h=
=4(m),故△ABC的面积S=
×6×4=12(m2).
而“小花猫与三角形三个顶点的距离均超过2m”对应的区域为图中阴影部分,即三角形ABC除去三个以顶点为圆心,2为半径的扇形部分.
因为∠A+∠B+∠C=π,所以三个扇形的面积之和为
π×22=2π.
故阴影部分的面积S′=S-2π=(12-2π)(m2).
所以“小花猫与三角形三个顶点的距离均超过2m”的概率为P1=
=
=1-
.
8.已知关于x的一元二次方程9x2+6ax-b2+4=0,a,b∈R.
(1)若a是从1,2,3三个数中任取的一个数,b是从0,1,2三个数中任取的一个数,求已知方程有两个不相等实根的概率;
(2)若a是从区间[0,3]内任取的一个数,b是从区间[0,2]内任取的一个数,求已知方程有实数根的概率.
解 设事件A为“方程9x2+6ax-b2+4=0有两个不相等的实数根”;事件B为“方程9x2+6ax-b2+4=0有实数根”.
(1)由题意知,基本事件共9个,即(1,0),(1,1),(1,2),(2,0),(2,1),(2,2),(3,0),(3,1),(3,2),其中第一个数表示a的取值,第二个数表示b的取值.
由Δ=36a2-36(-b2+4)=36a2+36b2-36×4>0,得a2+b2>4.
事件A要求a,b满足条件a2+b2>4,包含6个基本事件,
即(1,2),(2,1),(2,2),(3,0),(3,1),(3,2),则事件A发生的概率为P(A)=
=
.
(2)a,b的取值所构成的区域如图所示,其中0≤a≤3,0≤b≤2.
构成事件B的区域为{(a,b)|0≤a≤3,0≤b≤2,a2+b2≥4}(如图中阴影部分),
则所求的概率为P(B)=
=1-
.
考点三 统计与概率的综合问题
方法技巧 对于将抽样方法、频率分布等统计知识与古典概型相结合的题目,要明确频率和概率的关系,把握基本事件的构成.
9.(2017·全国Ⅲ)某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成本每瓶4元,售价每瓶6元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶2元的价格当天全部处理完.根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:
℃)有关.如果最高气温不低于25,需求量为500瓶;如果最高气温位于区间[20,25),需求量为300瓶;如果最高气温低于20,需求量为200瓶.为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得到下面的频数分布表:
最高气温
[10,15)
[15,20)
[20,25)
[25,30)
[30,35)
[35,40)
天数
2
16
36
25
7
4
以最高气温位于各区间的频率估计最高气温位于该区间的概率.
(1)估计六月份这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率;
(2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为Y(单位:
元),当六月份这种酸奶一天的进货量为450瓶时,写出Y的所有可能值,并估计Y大于零的概率.
解
(1)这种酸奶一天的需求量不超过300瓶,当且仅当最高气温低于25,由表格数据知,最高气温低于25的频率为
=0.6,所以这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率的估计值为0.6.
(2)当这种酸奶一天的进货量为450瓶时,
若最高气温不低于25,则Y=6×450-4×450=900;
若最高气温位于区间[20,25),则Y=6×300+2(450-300)-4×450=300;
若最高气温低于20,则Y=6×200+2(450-200)-4×450=-100,
所以Y的所有可能值为900,300,-100.
Y大于零当且仅当最高气温不低于20,
由表格数据知,最高气温不低于20的频率为
=0.8.
因此Y大于零的概率的估计值为0.8.
10.为了整顿道路交通秩序,某地考虑将对行人闯红灯进行处罚.为了更好地了解市民的态度,在普通行人中随机选取了200人进行调查,当不处罚时,有80人会闯红灯,处罚时,得到如下数据:
处罚金额x(单位:
元)
5
10
15
20
会闯红灯的人数y
50
40
20
10
若用表中数据所得频率代替概率.
(1)当罚金定为10元时,行人闯红灯的概率会比不进行处罚降低多少?
(2)将选取的200人中会闯红灯的市民分为两类:
A类市民在罚金不超过10元时就会改正行为;B类是其他市民.现对A类与B类市民按分层抽样的方法抽取4人依次进行深度调查,则前两位均为B类市民的概率是多少?
解
(1)设“当罚金定为10元时,闯红灯的市民改正行为”为事件A,
则P(A)=
=
.
所以当罚金定为10元时,比不进行处罚,行人闯红灯的概率会降低
.
(2)由题可知,A类市民和B类市民各有40人,故分别从A类市民和B类市民中各抽出2人,设从A类市民中抽出的2人分别为A1,A2,从B类市民中抽出的2人分别为B1,B2,设“A类与B类市民按分层抽样的方法抽取4人依次进行深度调查”为事件M,
则事件M中首先抽出A1的事件有(A1,A2,B1,B2),(A1,A2,B2,B1),(A1,B1,A2,B2),(A1,B1,B2,A2),(A1,B2,A2,B1),(A1,B2,B1,A2),共6种.
同理首先抽出A2,B1,B2的事件也各有6种,
故事件M共有4×6=24(种).
设“抽取的4人中前两位均为B类市民”为事件N,则事件N有(B1,B2,A1,A2),(B1,B2,A2,A1),(B2,B1,A1,A2),(B2,B1,A2,A1),共4种,所以P(N)=
=
.
所以抽取的4人中前两位均为B类市民的概率是
.
11.(2017·北京)某大学艺术专业400名学生参加某次测评,根据男女学生人数比例,使用分层抽样的方法从中随机抽取了100名学生,记录他们的分数,将数据分成7组:
[20,30),[30,40),…[80,90],并整理得到如下频率分布直方图.
(1)从总体的400名学生中随机抽取一人,估计其分数小于70的概率;
(2)已知样本中分数小于40的学生有5人,试估计总体中分数在区间[40,50)内的人数;
(3)已知样本中有一半男生的分数不小于70,且样本中分数不小于70的男女生人数相等.试估计总体中男生和女生人数的比例.
解
(1)根据频率分布直方图可知,样本中分数不小于70的频率为(0.02+0.04)×10=0.6,
所以样本中分数小于70的频率为1-0.6=0.4,
所以从总体的400名学生中随机抽取一人,其分数小于70的概率估计为0.4.
(2)根据题意,样本中分数不小于50的频率为(0.01+0.02+0.04+0.02)×10=0.9,
分数在区间[40,50)内的人数为100-100×0.9-5=5,
所以总体中分数在区间[40,50)内的人数估计为400×
=20.
(3)由题意可知,样本中分数不小于70的学生人数为(0.02+0.04)×10×100=60,
所以样本中分数不小于70的男生人数为60×
=30,
所以样本中的男生人数为30×2=60,
女生人数为100-60=40,
所以样本中男生和女生人数的比例为60∶40=3∶2,
所以根据分层抽样原理,估计总体中男生和女生人数的比例为3∶2.
12.某烹饪学院为了弘扬中国传统的饮食文化,举办了一场由在校学生参加的厨艺大赛,组委会为了解本次大赛参赛学生的成绩情况,从参赛学生中随机抽取了n名学生的成绩(满分100分)作为样本,将所得分数经过分析整理后画出了频率分布直方图和茎叶图,其中茎叶图受到污染,请据此解答下列问题:
(1)求频率分布直方图中a,b的值,并估计此次参加厨艺大赛学生的平均成绩;
(2)规定大赛成绩在[80,90)的学生为厨霸,在[90,100]的学生为厨神,现从被称为厨霸、厨神的学生中随机抽取2人去参加校际之间举办的厨艺大赛,求所抽取2人中至少有1人是厨神的概率.
解
(1)由题意可知,样本容量n=
=40,
所以a=
=0.0075.
所以10b=1-(0.125+0.150+0.450+0.075)=0.200,
所以b=0.0200,
平均成绩为0.125×55+0.2×65+0.45×75+0.15×85+0.075×95=73.5.
(2)由题意可知,厨霸有0.0150×10×40=6(人),分别记为a1,a2,a3,a4,a5,a6,厨神有0.0075×10×40=3(人),分别记为b1,b2,b3,共9人,
从中任意抽取2人共有36种情况:
(a1,a2),(a1,a3),(a1,a4),(a1,a5),(a1,a6),(a1,b1),(a1,b2),(a1,b3),(a2,a3),(a2,a4),(a2,a5),(a2,a6),(a2,b1),(a2,b2),(a2,b3),(a3,a4),(a3,a5),(a3,a6),(a3,b1),(a3,b2),(a3,b3),(a4,a5),(a4,a6),(a4,b1),(a4,b2),(a4,b3),(a5,a6),(a5,b1),(a5,b2),(a5,b3),(a6,b1),(a6,b2),(a6,b3),(b1,b2),(b1,b3),(b2,b3),
其中至少有1人是厨神的情况有21种,
所以至少有1人是厨神的概率为
=
.
例 (12分)广场舞在全国各地都非常地流行,但是人们对广场舞也有不同的看法,有些人认为广场舞“很好”,能促进人们锻炼身体,有些人认为广场舞“不好”,影响其他人的休息,实践课上老师选派几位同学组成研究性小组,从某社区[25,55]岁的人群中随机抽取n人进行了一次调查,得到如下统计表:
组数
分组
频数
频率
“很好”占本组比例
1
[25,30)
50
0.05
30%
2
[30,35)
100
0.10
30%
3
[35,40)
150
0.15
40%
4
[40,45)
200
0.20
50%
5
[45,50)
a
b
65%
6
[50,55]
200
0.20
60%
(1)求a,b的值,并估计本社区[25,55]岁的人群中“很好”所占的比例;
(2)从年龄段在[35,45)的“很好”中采用分层抽样方法抽取8人参加节约粮食宣传活动,并从这8人中选取2人作为领队,求选取的2名领队分别来自[35,40)与[40,45)两个年龄段的概率.
审题路线图
(1)
―→
(2)
―→
―→
―→
―→
规范解答·评分标准
解
(1)n=
=1000.……………………………………………………………………1分
b=1-(0.20+0.20+0.15+0.10+0.05)=0.30.…………………………………………2分
所以a=1000×0.30=300.3分
因为样本中的“很好”人数为50×0.30+100×0.30+150×0.40+200×0.50+300×0.65+200×0.60=520,…………………………………………………………………………5分
所以样本中的“很好”所占的比例为
=52%.
………………………………………………………………………………………………6分
(2)年龄段在[35,40)的“很好”的人数为150×0.40=60,
年龄段在[40,45)的“很好”的人数为200×0.50=100,
采用分层抽样方法抽取8人,年龄段在[35,40)的“很好”有3人,在[40,45)的有5人,记[35,40)中的3人为A1,A2,A3,[40,45)的5人记为B1,B2,B3,B4,B5,则选取2人做领队有(A1,A2),(A1,A3),(A1,B1),(A1,B2),(A1,B3),(A1,B4),(A1,B5),(A2,A3),(A2,B1),(A2,B2),(A2,B3),(A2,B4),(A2,B5),(A3,B1),(A3,B2),(A3,B3),(A3,B4),(A3,B5),(B1,B2),(B1,B3),(B1,B4),(B1,B5),(B2,B3),(B2,B4),(B2,B5),(B3,B4),(B3,B5),(B4,B5),共28种.…………………………………………………………………10分
其中分别来自[35,40)与[40,45)两个年龄段的有(A1,B1),(A1,B2),(A1,B3),(A1,B4),(A1,B5),(A2,B1),(A2,B2),(A2,B3),(A2,B4),(A2,B5),(A3,B1),(A3,B2),(A3,B3),(A3,B4),(A3,B5),共15种.…………………………………………………………………11分
所以分别来自[35,40)与[40,45)两个年龄段的概率P=
.…………………………12分
构建答题模板
[第一步] 定模型:
根据统计知识确定元素(总体、个体)以及要解决的概率模型.
[第二步] 列事件:
将所有基本事件列举出来(可用树状图).
[第三步] 算概率:
计算基本事件总数n,事件A包含的基本事件数m,代入公式P(A)=
.
[第四步] 规范答:
要回到所求问题,规范作答.
1.某市举行职工技能大比武活动,甲厂派出2男1女共3名职工,乙厂派出2男2女共4名职工.
(1)若从甲厂和乙厂派出的职工中各任选1名进行比赛,求选出的2名职工性别相同的概率;
(2)若从甲厂和乙厂派出的这7名职工中任选2名进行比赛,求选出的2名职工来自同一工厂的概率.
解 记甲厂派出的2名男职工为A1,A2,1名女职工为a;乙厂派出的2名男职工为B1,B2,2名女职工为b1,b2.
(1)从甲厂和乙厂派出的职工中各任选1名进行比赛,不同的结果有{A1,B1},{A1,B2},{A1,b1},{A1,b2},{A2,B1},{A2,B2},{A2,b1},{A2,b2},{a,B1},{a,B2},{a,b1},{a,b2},共12种不同的选法.
其中选出的2名职工性别相同的选法有{A1,B1},{A1,B2},{A2,B1},{A2,B2},{a,b1},{a,b2},共6种不同的选法.
故选出的2名职工性别相同的概率为P1=
=
.
(2)若从甲厂和乙厂派出的这7名职工中任选2名进行比赛,不同的结果有{A1,A2},{A1,a},{A1,B1},{A1,B2},{A1,b1},{A1,b2},{A2,a},{A2,B1},{A2,B2},{A2,b1},{A2,b2},{a,B1},{a,B2},{a,b1},{a,b2},{B1,B2},{B1,b1},{B1,b2},{B2,b1},{B2,b2},{b1,b2},共21种不同的选法.
其中选出的2名职工来自同一工厂的选法有{A1,A2},{A1,a},{A2,a},{B1,B2},{B1,b1},{B1,b2},{B2,b1},{B2,b2},{b1,b2},共9种不同的选法.
所以选出的2名职工来自同一工厂的概率为P2=
=
.
2.已知向量a=(-2,1),b=(x,y).
(1)若x,y分别表示将一枚质地均匀的正方体骰子(六个面的点数分别为1,2,3,4,5,6)先后抛掷两次时第一次、第二次出现的点数,求满足a·b=-1的概率;
(2)若x,y在连续区间[1,6]上取值,求满足a·b<0的概率.
解
(1)将一枚质地均匀的正方体骰子先后抛掷两次,所包含的基本事件总数为6×6=36.
由a·b=-1,得-2x+y=-1,
所以满足a·b=-1的基本事件为(1,1),(2,3),(3,5),共3个.
故满足a·b=-1的概率为
=
.
(2)若x,y在连续区间[1,6]上取值,则全部基本事件的结果为Ω={(x,y)|1≤x≤6,1≤y≤6},
满足a·b<0的基本事件的结果为A={(x,y)|1≤x≤6,1≤y≤6且-2x+y<0}.
画出平面区域如图,
矩形的面积为S矩形=25,
阴影部分的面积为S阴影=25-
×2×4=21,
故满足a·b<0的概率为
.
3.某厂商调查甲、乙两种不同型号的电视机在10个卖场的销售量(单位:
台),并根据这10个卖场的销售情况,得到如
- 配套讲稿:
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