【数学】2012新题分类汇编:概率(高考真题+模拟新题)(5)

2019-04-02 07:47

2111-?(1-p)2=,∴p=. 【解析】 ∵P(X=0)=??3?122

21?21?1?21

∴P(X=1)=×?+××2=,

3?2?3?2?321?21?1?25

P(X=2)=×?×2+×=,

3?2?3?2?1221?21

P(X=3)=×?=,

3?2?611515

∴E(X)=0×+1×+2×+3×=.

1231263

大纲理数17.K6[2011·重庆卷] 某市公租房的房源位于A、B、C三个片区,设每位申请人只申请其中一个片区的房源,且申请其中任一个片区的房源是等可能的,求该市的任4位申请人中:

(1)恰有2人申请A片区房源的概率;

(2)申请的房源所在片区的个数ξ的分布列与期望. 大纲理数17.K6[2011·重庆卷] 【解答】 这是等可能性事件的概率计算问题. (1)解法一:所有可能的申请方式有34种,恰有2人申请A片区房源的申请方式有C2224·

C22284·

种,从而恰有2人申请A片区房源的概率为4=.

327

解法二:设对每位申请人的观察为一次试验,这是4次独立重复试验,记“申请A片

1

区房源”为事件A,则P(A)=. 3

从而,由独立重复试验中事件A恰发生k次的概率计算公式知,恰有2人申请A片区

82?1?2?2?2

房源的概率为P4(2)=C4=?3??3?27. 31

(2)ξ的所有可能值为1,2,3.又P(ξ=1)=4=,

327

21322

C3?C2C4+C4C2?14

P(ξ=2)==

342724

-2?14??或P?ξ=2?=C3?24=, 327??

3121

C24C3C4C24?4A3P(ξ=3)==?或P?ξ=3?=34=9?4?. 39

综上知,ξ有分布列

1144114465

ξ,1,2,3P,,,从而有Eξ=1×+2×+3×=. 272792727927

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课标理数20.K6,K7[2011·安徽卷]

工作人员需进入核电站完成某项具有高辐射危险的任务,每次只派一个人进去,且每个人只派一次,工作时间不超过10分钟,如果有一个人10分钟内不能完成任务则撤出,再派下一个人.现在一共只有甲、乙、丙三个人可派,他们各自能完成任务的概率分别p1,p2,p3,假设p1,p2,p3互不相等,且假定各人能否完成任务的事件相互独立.

(1)如果按甲在先,乙次之,丙最后的顺序派人,求任务能被完成的概率.若改变三个人被派出的先后顺序,任务能被完成的概率是否发生变化?

(2)若按某指定顺序派人,这三个人各自能完成任务的概率依次为q1,q2,q3,其中q1,q2,q3是p1,p2,p3的一个排列,求所需派出人员数目X的分布列和均值(数学期望)EX;

(3)假定1>p1>p2>p3,试分析以怎样的先后顺序派出人员,可使所需派出的人员数目的均值(数学期望)达到最小.

课标理数20.K6,K7[2011·安徽卷] 【解析】 本题考查相互独立事件的概率计算,考查离散型随机变量及其分布列、均值等基本知识,考查在复杂情境下处理问题的能力以及抽象概括能力、合情推理与演绎推理,分类讨论思想,应用意识与创新意识.

【解答】 (1)无论以怎样的顺序派出人员,任务不能被完成的概率都是(1-p1)(1-p2)(1-p3),所以任务能被完成的概率与三个人被派出的先后顺序无关,并等于

1-(1-p1)(1-p2)(1-p3)=p1+p2+p3-p1p2-p2p3-p3p1+p1p2p3.

(2)当依次派出的三个人各自完成任务的概率分别为q1,q2,q3时,随机变量X的分布列为[来源:Zxxk.Com]

X,1,2,3P,q1,(1-q1)q2,(1-q1)(1-q2)所需派出的人员数目的均值(数学期望)EX是 EX=q1+2(1-q1)q2+3(1-q1)(1-q2) =3-2q1-q2+q1q2.

(3)(方法一)由(2)的结论知,当以甲最先、乙次之、丙最后的顺序派人时, EX=3-2p1-p2+p1p2.

根据常理,优先派出完成任务概率大的人,可减少所需派出的人员数目的均值. 下面证明:对于p1,p2,p3的任意排列q1,q2,q3,都有 3-2q1-q2+q1q2≥3-2p1-p2+p1p2,(*) 事实上,

Δ=(3-2q1-q2+q1q2)-(3-2p1-p2+p1p2) =2(p1-q1)+(p2-q2)-p1p2+q1q2

=2(p1-q1)+(p2-q2)-(p1-q1)p2-q1(p2-q2) =(2-p2)(p1-q1)+(1-q1)(p2-q2) ≥(1-q1) [(p1+p2)-(q1+q2)] ≥0.

即(*)成立.

(方法二)(i)可将(2)中所求的EX改写为3-(q1+q2)+q1q2-q1,若交换前两人的派出顺序,则变为3-(q1+q2)+q1q2-q2,由此可见,当q2>q1时,交换前两人的派出顺序可减小均值.

(ii)也可将(2)中所求的EX改写为3-2q1-(1-q1)q2,若交换后两人的派出顺序,则变为3-2q1-(1-q1)q3,由此可见,若保持第一个派出的人选不变,当q3>q2时,交换后两人的派出顺序也可减小均值.

综合(i)(ii)可知,当(q1,q2,q3)=(p1,p2,p3)时,EX达到最小,即完成任务概率大的人优先派出,可减小所需派出人员数目的均值,这一结论是合乎常理的.

课标理数6.K7[2011·广东卷] 甲、乙两队进行排球决赛,现在的情形是甲队只要再赢一局就获冠军,乙队需要再赢两局才能得冠军.若两队胜每局的概率相同,则甲队获得冠军的概率为( )

1323A. B. C. D. 2534课标理数6.K7[2011·广东卷] D 【解析】 根据互斥事件概率与独立事件概率得:第一

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1??1?11

局甲就胜了,概率为;另一种情况为第一局甲输了,第二局甲胜了,概率为??2?×?2?=4,2

113

所以甲胜的概率为+=. 244

课标理数7.K7[2011·湖北卷] 如图1-1,用K、A1、A2三类不同的元件连接成一个系统,当K正常工作且A1、A2至少有一个正常工作时,系统正常工作.已知K、A1、A2正常工作的概率依次为0.9、0.8、0.8,则系统正常工作的概率为( )

KA1A2

图1-1 A.0.960 B.0.864 C.0.720 D.0.576 课标理数7.K7[2011·湖北卷] B 【解析】 解法1:由题意知K,A1,A2正常工作时的概率分别为P(K)=0.9,P(A1)=0.8,P(A2)=0.8,又K,A1,A2相互独立,所以A1,A2至少

)+P(AA)=(1-0.8)×0.8+0.8×(1-0.8)

+0.8×0.8=0.96,所以系统正常工作的概率为P(K)[P(AA)+P(AA)+P(AA)]=

有一个正常工作的概率为P

1

2

1

(AA)+P(A

A2

12

121212

0.9×0.96=0.864.

解法2:因为A1,A2至少有一个正常工作的概率为1-P

(1-0.8)=0.96,所以系统正常工作的概率为P(K)

[1-P(A

1

(A A)=1-(1-0.8)A)]=0.9×0.96=0.864.

1

2

2

课标理数5.K7[2011·辽宁卷] 从1,2,3,4,5中任取2个不同的数,事件A=“取到的2个数之和为偶数”,事件B=“取到的2个数均为偶数”,则P(B|A)=( )

1121A. B. C. D. 8452课标理数5.K7[2011·辽宁卷] B 【解析】 由于n(A)=1+C2n(AB)=1,所以P(B|A)3=4,n?AB?1==,故选B. n?A?4

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课标理数17.I2,K6,K8[2011·北京卷] 以下茎叶图记录了甲、乙两组各四名同学的植树棵数,乙组记录中有一个数据模糊,无法确认,在图中以X表示.

甲组,,乙组9,9,0,X,8,9

1,1,1,0图1-8

(1)如果X=8,求乙组同学植树棵数的平均数和方差;

(2)如果X=9,分别从甲,乙两组中随机选取一名同学,求这两名同学的植树总棵数Y的分布列和数学期望.

1

(注:方差s2=[(x1-x)2+(x2-x)2+?+(xn-x)2],其中x为x1,x2,?,xn的平

n

均数)

课标理数17.I2,K6,K8[2011·北京卷] 【解答】 (1)当X=8时,由茎叶图可知,乙组

8+8+9+1035

同学的植树棵数是:8,8,9,10.所以平均数为x==;

44

1?35?2?35?2?35?2

8-8-9-方差为s2=?4?+?4?+?4?+ 4??

?10-35?2?=11. 4??16?

(2)当X=9时,由茎叶图可知,甲组同学的植树棵树是:9,9,11,11;乙组同学的植树棵数是:9,8,9,10.

分别从甲、乙两组中随机选取1名同学,共有4×4=16种可能的结果,这两名同学植树总棵数Y的可能取值为17,18,19,20,21.

事件“Y=17”等价于“甲组选出的同学植树9棵,乙组选出的同学植树8棵”,所以

21

该事件有2种可能的结果,因此P(Y=17)==,

168

11

同理可得P(Y=18)=;P(Y=19)=;

44

11

P(Y=20)=;P(Y=21)=.

48

所以随机变量Y的分布列为:

11111

Y,17,18,19,20,21P,,,,,EY=17×P(Y=17)+18×P(Y=18)+19×P(Y=19)+20×P(Y

84448

=20)+21×P(Y=21)

11111=17×+18×+19×+20×+21× 84448=19.

课标理数19.K6,K8[2011·福建卷] 某产品按行业生产标准分成8个等级,等级系数X依次为1,2,?,8,其中X≥5为标准A,X≥3为标准B.已知甲厂执行标准A生产该产品,产品的零售价为6元/件;乙厂执行标准B生产该产品,产品的零售价为4元/件.假定甲、乙两厂的产品都符合相应的执行标准.

(1)已知甲厂产品的等级系数X1的概率分布列如下所示:X1,5,6,7,8P,0.4,a,b,0.1且X1的数学期望EX1=6,求a,b的值;

(2)为分析乙厂产品的等级系数X2,从该厂生产的产品中随机抽取30件,相应的等级系数组成一个样本,数据如下:

3 5 3 3 8 5 5 6 3 4 6 3 4 7 5 3 4 8 5 3 8 3 4 3 4 4 7 5 6 7

用这个样本的频率分布估计总体分布,将频率视为概率,求等级系数X2的数学期望. (3)在(1)、(2)的条件下,若以“性价比”为判断标准,则哪个工厂的产品更具可购买性?说明理由.

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产品的等级系数的数学期望

产品的零售价

(2)“性价比”大的产品更具可购买性. 课标理数19.K6,K8[2011·福建卷] 【解答】 (1)因为EX1=6,所以5×0.4+6a+7b+8×0.1=6,即6a+7b=3.2.

又由X1的概率分布列得0.4+a+b+0.1=1, 即a+b=0.5. ???6a+7b=3.2,?a=0.3,?由解得? ?a+b=0.5?b=0.2.??

(2)由已知得,样本的频率分布表如下:X2,3,4,5,6,7,8f,0.3,0.2,0.2,0.1,0.1,0.1用这个样本的频率分布估计总体分布,将频率视为概率,可得等级系数X2的概率分布列如下:X2,3,4,5,6,7,8P,0.3,0.2,0.2,0.1,0.1,0.1所以EX2=3P(X2=3)+4P(X2=4)+5P(X2=5)+6P(X2=6)+7P(X2=7)+8P(X2=8)

=3×0.3+4×0.2+5×0.2+6×0.1+7×0.1+8×0.1 =4.8.

即乙厂产品的等级系数X2的数学期望等于4.8. (3)乙厂的产品更具可购买性,理由如下:

6

因为甲厂产品的等级系数的数学期望等于6,价格为6元/件,所以其性价比为 =1.

64.8

因为乙厂产品的等级系数的数学期望等于4.8,价格为4元/件,所以其性价比为=1.2.

4

据此,乙厂的产品更具可购买性. 课标理数19.K8,K6[2011·辽宁卷]

某农场计划种植某种新作物,为此对这种作物的两个品种(分别称为品种甲和品种乙)进行田间试验.选取两大块地,每大块地分成n小块地,在总共2n小块地中,随机选n小块地种植品种甲,另外n小块地种植品种乙.

(1)假设n=4,在第一大块地中,种植品种甲的小块地的数目记为X,求X的分布列和数学期望;

(2)试验时每大块地分成8小块,即n=8,试验结束后得到品种甲和品种乙在各小块地上的每公顷产量(单位:kg/hm2)如下表:

品种甲,403,397,390,404,388,400,412,406品种乙,419,403,412,418,408,423,400,413分别求品种甲和品种乙的每公顷产量的样本平均数和样本方差;根据试验结果,你认为应该种植哪一品种?

1-

附:样本数据x1,x2,?,xn的样本方差s2=[(x1-x)2+(x2-x)2+?+(xn-x)2],

n

注:(1)产品的“性价比”=

其中x为样本平均数.

课标理数19.K8,K6[2011·辽宁卷] 【解答】 (1)X可能的取值为0,1,2,3,4,且

11

P(X=0)=4=,

C870

3C184C4P(X=1)=4=,

C8352C24C418

P(X=2)=4=,

C8351C384C4P(X=3)=4=,

C83511

P(X=4)=4=.

C870

即X的分布列为

181881

X,0,1,2,3,4P,,,,,X的数学期望为

7035353570

第 25 页 共 31 页


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