二輪復(fù)習(xí)數(shù)學(xué)文通用版講義:第一部分 第二層級 高考5個大題 題題研訣竅 概率與統(tǒng)計問題重在“辨”——辨析、辨型、辨圖 Word版含解析

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1、          [技法指導(dǎo)——遷移搭橋] 概率與統(tǒng)計問題辨析、辨型與辨圖的基本策略 (1)準(zhǔn)確弄清問題所涉及的事件有什么特點,事件之間有什么關(guān)系,如互斥、對立等. (2)理清事件以什么形式發(fā)生,如同時發(fā)生、至少有幾個發(fā)生等. (3)明確抽取方式,如放回還是不放回、抽取有無順序等. (4)分清是古典概型還是幾何概型后再求概率. (5)會套用求、K2的公式,再作進(jìn)一步求值與分析. (6)理解各圖表所給信息,利用信息找出所要數(shù)據(jù). [典例] (2018·全國卷Ⅰ)某家庭記錄了未使用節(jié)水龍頭50天的日用水量數(shù)據(jù)(單位:m3)和使用了節(jié)水龍頭50天的日用水量數(shù)據(jù)

2、,得到頻數(shù)分布表如下: 未使用節(jié)水龍頭50天的日用水量頻數(shù)分布表 日用水量 [0,0.1) [0.1,0.2) [0.2,0.3) [0.3,0.4) [0.4,0.5) [0.5,0.6) [0.6,0.7) 頻數(shù) 1 3 2 4 9 26 5 使用了節(jié)水龍頭50天的日用水量頻數(shù)分布表 日用水量 [0,0.1) [0.1,0.2) [0.2,0.3) [0.3,0.4) [0.4,0.5) [0.5,0.6) 頻數(shù) 1 5 13 10 16 5 (1)在下圖中作出使用了節(jié)水龍頭50天的日用水量數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖;

3、 (2)估計該家庭使用節(jié)水龍頭后,日用水量小于0.35 m3的概率; (3)估計該家庭使用節(jié)水龍頭后,一年能節(jié)省多少水?(一年按365天計算,同一組中的數(shù)據(jù)以這組數(shù)據(jù)所在區(qū)間中點的值作代表) [快審題] 第(1)問 求什么 想什么 作頻率分布直方圖,想到頻率分布直方圖的畫法. 給什么用什么 給出了頻數(shù)分布表,計算各組的頻率,結(jié)合每組的組距計算頻率與組距的比值. 第(2)問 求什么想什么 求概率,想到利用頻率來估計概率. 給什么用什么 給出了數(shù)據(jù),計算對應(yīng)的頻率,然后利用頻率估計概率. 第(3)問 求什么想什么 求一年來節(jié)省多少水,想到一天能省多少水

4、. 給什么用什么 給出50天的日用水量數(shù)據(jù),可計算日用水量的平均數(shù). 差什么找什么 計算一年節(jié)省多少水,應(yīng)計算一天節(jié)省多少水,即求兩種情況下日平均用水量差. [穩(wěn)解題] (1)頻率分布直方圖如圖所示. (2)根據(jù)頻率分布直方圖知,該家庭使用節(jié)水龍頭后50天日用水量小于0.35 m3的頻率為0.2×0.1+1×0.1+2.6×0.1+2×0.05=0.48, 因此該家庭使用節(jié)水龍頭后,日用水量小于0.35 m3的概率的估計值為0.48. (3)該家庭未使用節(jié)水龍頭50天日用水量的平均數(shù)為 1=×(0.05×1+0.15×3+0.25×2+0.35×4+0.45×9+0

5、.55×26+0.65×5)=0.48. 該家庭使用了節(jié)水龍頭后50天日用水量的平均數(shù)為 2=×(0.05×1+0.15×5+0.25×13+0.35×10+0.45×16+0.55×5)=0.35. 估計使用節(jié)水龍頭后,一年可節(jié)省水(0.48-0.35)×365=47.45(m3). [題后悟道] (1)求概率的關(guān)鍵:定型——定性——定數(shù)量(幾何量)——求概率. (2)求解統(tǒng)計案例問題的關(guān)鍵:作圖(列表格)——計算——得結(jié)論. [針對訓(xùn)練]  春節(jié)期間,支付寶用戶都可通過集齊???愛國福、富強福、和諧福、友善福、敬業(yè)福),在除夕夜22:18獲得一份現(xiàn)金紅包.某高校

6、一個社團在寒假開學(xué)后隨機調(diào)查了該校80位在讀大學(xué)生,就除夕夜22:18之前是否集齊五福進(jìn)行了一次調(diào)查(若未參與集五福的活動,則等同于未集齊五福),得到具體數(shù)據(jù)如下表: 是否集齊五福 性別      是 否 總計 男 30 10 40 女 35 5 40 總計 65 15 80 (1)根據(jù)如上的列聯(lián)表,能否在犯錯誤的概率不超過0.05的前提下認(rèn)為“集齊五福與性別有關(guān)”? (2)計算這80位大學(xué)生集齊五福的頻率,并據(jù)此估算該校10 000名在讀大學(xué)生中集齊五福的人數(shù); (3)為了解集齊五福的大學(xué)生明年是否愿意繼續(xù)參加集五?;顒?,該社

7、團從集齊五福的學(xué)生中,選取2名男生和3名女生逐個進(jìn)行采訪,最后再隨機選取3次采訪記錄放到該大學(xué)的官方網(wǎng)站上,求最后被選取的3次采訪對象中至少有1名男生的概率. 附:K2=,n=a+b+c+d. P(K2≥k0) 0.10 0.05 0.025 0.010 k0 2.706 3.841 5.024 6.635 解:(1)由列聯(lián)表中的數(shù)據(jù)得K2的觀測值為 k=≈2.051<3.841. 故不能在犯錯誤的概率不超過0.05的前提下認(rèn)為“集齊五福與性別有關(guān)”. (2)這80位大學(xué)生集齊五福的頻率為=. 據(jù)此估算該校10 000名在讀大學(xué)生中集齊五福的人數(shù)為10 00

8、0×=8 125. (3)選取的2名男生和3名女生分別記為A1,A2,B1,B2,B3,隨機選取3次采訪的所有結(jié)果為{A1,A2,B1},{A1,A2,B2},{A1,A2,B3},{A1,B1,B2},{A1,B1,B3},{A1,B2,B3},{A2,B1,B2},{A2,B1,B3},{A2,B2,B3},{B1,B2,B3},共10種,而至少有1名男生的結(jié)果有9種,故所求概率為. [總結(jié)升華] 概率與統(tǒng)計問題的求解關(guān)鍵是辨別它的模型,只要找到模型,問題便迎刃而解.而概率模型的提取往往需要經(jīng)過觀察、分析、歸納、判斷等復(fù)雜的辨析思維過程,常常因題設(shè)條件理解不準(zhǔn),某個概念認(rèn)識不清而誤入

9、歧途.另外,還需弄清楚概率模型中等可能事件、互斥事件、對立事件等事件間的關(guān)系,注意放回和不放回試驗的區(qū)別,合理劃分復(fù)合事件.     A組——“6+3+3”考點落實練 一、選擇題 1.(2018·全國卷Ⅲ)若某群體中的成員只用現(xiàn)金支付的概率為0.45,既用現(xiàn)金支付也用非現(xiàn)金支付的概率為0.15,則不用現(xiàn)金支付的概率為(  ) A.0.3         B.0.4 C.0.6 D.0.7 解析:選B 由題意可知不用現(xiàn)金支付的概率為1-0.45-0.

10、15=0.4.故選B. 2.(2019屆高三·湖北五校聯(lián)考)已知定義在區(qū)間[-3,3]上的函數(shù)f(x)=2x+m滿足f(2)=6,在[-3,3]上任取一個實數(shù)x,則使得f(x)的值不小于4的概率為(  ) A. B. C. D. 解析:選B ∵f(2)=6,∴22+m=6,解得m=2. 由f(x)≥4,得2x+2≥4,即x≥1,而x∈[-3,3], 故根據(jù)幾何概型的概率計算公式,得f(x)的值不小于4的概率P==.故選B. 3.(2019屆高三·武漢部分學(xué)校調(diào)研)標(biāo)有數(shù)字1,2,3,4,5的卡片各1張,從這5張卡片中隨機抽取1張,不放回地再隨機抽取1張,則抽取的第1張卡片

11、上的數(shù)大于第2張卡片上的數(shù)的概率為(  ) A. B. C. D. 解析:選A 5張卡片上分別寫有數(shù)字1,2,3,4,5,從這5張卡片中隨機抽取2張,基本事件的總數(shù)n=5×4=20,抽得的第1張卡片上的數(shù)大于第2張卡片上的數(shù)的情況有:(2,1),(3,1),(3,2),(4,1),(4,2),(4,3),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4).共10種.故抽取的第1張卡片上的數(shù)大于第2張卡片上的數(shù)的概率P==,故選A. 4.(2018·洛陽第一次統(tǒng)考)在區(qū)間(0,2)內(nèi)隨機取一個實數(shù)a,則滿足的點(x,y)構(gòu)成區(qū)域的面積大于1的概率是(  ) A. B. C.

12、 D. 解析:選C 作出約束條件表示的平面區(qū)域如圖中陰影部分所示,則陰影部分的面積S=×a×2a=a2>1,∴1

13、九章算術(shù)》中有如下問題:“今有勾八步,股一十五步,問勾中容圓徑幾何.”其大意:“已知直角三角形兩直角邊長分別為8步和15步,問其內(nèi)切圓的直徑為多少步.”現(xiàn)若向此三角形內(nèi)隨機投一粒豆子,則豆子落在其內(nèi)切圓外的概率是(  ) A. B. C.1- D.1- 解析:選D 如圖,直角三角形的斜邊長為=17,設(shè)其內(nèi)切圓的半徑為r,則8-r+15-r=17,解得r=3,∴內(nèi)切圓的面積為πr2=9π,∴豆子落在內(nèi)切圓外的概率P=1-=1-. 二、填空題 7.(2018·石家莊質(zhì)量檢測)口袋中有形狀和大小完全相同的五個球,編號分別為1,2,3,4,5,若從中一次隨機摸出兩個球,則摸出的兩個球的

14、編號之和大于6的概率為________. 解析:一次摸出兩個球,有(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5),共10個可能結(jié)果,其中兩個球編號之和大于6的有(2,5),(3,4),(3,5),(4,5),共4個可能結(jié)果,所以所求概率為=. 答案: 8.已知實數(shù)x,y滿足|x|≤3,|y|≤2,則任取其中的一對實數(shù)x,y,使得x2+y2≤4的概率為________. 解析:如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,滿足|x|≤3,|y|≤2的點在矩形ABCD內(nèi)(包括邊界),使得x2+y2≤4的點在圖中圓O內(nèi)(包括邊界)

15、. 由題意知,S矩形ABCD=4×6=24,S圓O=4π,故任取其中的一對實數(shù)x,y,使得x2+y2≤4的概率P===. 答案: 9.從正五邊形ABCDE的5個頂點中隨機選擇3個頂點,則以它們作為頂點的三角形是銳角三角形的概率是________. 解析:從正五邊形ABCDE的5個頂點中隨機選擇3個頂點,基本事件總數(shù)為10,即ABC,ABD,ABE,ACD,ACE,ADE,BCD,BCE,BDE,CDE,以它們作為頂點的三角形是銳角三角形的種數(shù)為5,即△ABD,△ACD,△ACE,△BCE,△BDE,所以以它們作為頂點的三角形是銳角三角形的概率P==. 答案: 三、解答題 10.某

16、企業(yè)為了解下屬某部門對本企業(yè)職工的服務(wù)情況,隨機訪問50名職工,根據(jù)這50名職工對該部門的評分,得到數(shù)據(jù)分組區(qū)間為[40,50),[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]的人數(shù)分別為2,3,11,14,11,9. (1)估計該企業(yè)的職工對該部門評分不低于80分的概率; (2)從評分在[40,60)的受訪職工中,隨機抽取2人,求這2人評分都在[40,50)的概率. 解:(1)∵50名受訪職工評分不低于80分的頻率為=0.4. ∴該企業(yè)職工對該部門評分不低于80分的概率估計值為0.4. (2)受訪職工評分在[50,60)的有3人,分別記為A1,A2

17、,A3. 受訪職工評分在[40,50)的有2人,分別記為B1,B2. 從這5名受訪職工中隨機抽取2人,所有可能的結(jié)果共有10種,分別是{A1,A2},{A1,A3},{A1,B1},{A1,B2},{A2,A3},{A2,B1},{A2,B2},{A3,B1},{A3,B2},{B1,B2}. 又所抽取2人的評分都在[40,50)的結(jié)果有1種,即{B1,B2},故所求概率P=. 11.(2018·重慶質(zhì)量調(diào)研)30名學(xué)生參加某大學(xué)的自主招生面試,面試分?jǐn)?shù)與學(xué)生序號之間的統(tǒng)計圖如下: (1)下表是根據(jù)統(tǒng)計圖中的數(shù)據(jù)得到的頻率分布表.求出a,b的值,并估計這些學(xué)生面試分?jǐn)?shù)的平均值(同

18、一組中的數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點值作代表). 面試分?jǐn)?shù) [0,100) [100,200) [200,300) [300,400] 人數(shù) a 10 4 1 頻率 b (2)該大學(xué)的某部門從1~5號學(xué)生中隨機選擇兩人進(jìn)行訪談,求選擇的兩人的面試分?jǐn)?shù)均在100分以下的概率. 解:(1)面試分?jǐn)?shù)在[0,100)內(nèi)的學(xué)生共有30-10-4-1=15名, 故a=15,b==, 估計這些學(xué)生面試分?jǐn)?shù)的平均值為50×+150×+250×+350×=120分. (2)從1~5號學(xué)生中任選兩人的選擇方法有(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3),(

19、2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5),共10種, 觀察題圖易知1號,4號,5號學(xué)生的面試分?jǐn)?shù)在100分以下, 故選擇的兩人的面試分?jǐn)?shù)均在100分以下的選擇方法有(1,4),(1,5),(4,5),共3種, 故選擇的兩人的面試分?jǐn)?shù)均在100分以下的概率為. 12.已知二次函數(shù)f(x)=ax2-4bx+2. (1)任取a∈{1,2,3},b∈{-1,1,2,3,4},記“f(x)在區(qū)間[1,+∞)上是增函數(shù)”為事件A,求A發(fā)生的概率. (2)任取(a,b)∈{(a,b)|a+4b-6≤0,a>0,b>0},記“關(guān)于x的方程f(x)=0有一個大于1的根和一個小于1的根

20、”為事件B,求B發(fā)生的概率. 解:(1)因為a有3種取法,b有5種取法,則對應(yīng)的函數(shù)有3×5=15個. 因為函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=對稱,若事件A發(fā)生,則a>0且≤1. 數(shù)對(a,b)的取值為(1,-1),(2,-1),(2,1),(3,-1),(3,1)共5種. 所以P(A)==. (2)集合{(a,b)|a+4b-6≤0,a>0,b>0}對應(yīng)的平面區(qū)域為Rt△AOB,如圖,其中點A(6,0),B, 則△AOB的面積為××6=. 若事件B發(fā)生,則f(1)<0,即a-4b+2<0. 所以事件B對應(yīng)的平面區(qū)域為△BCD. 由得交點坐標(biāo)為D(2,1). 又C,則△BCD的

21、面積為××2=1. 所以P(B)==. B組——大題專攻補短練 1.(2018·洛陽第一次統(tǒng)考)某校高三(1)班的一次數(shù)學(xué)測試成績的莖葉圖和頻率分布直方圖都受到了不同程度的污損,如圖. (1)求分?jǐn)?shù)在[50,60)之間的頻率及全班人數(shù); (2)求分?jǐn)?shù)在[80,90)之間的頻數(shù),并計算頻率分布直方圖中[80,90)對應(yīng)的矩形的高; (3)若要從分?jǐn)?shù)在[80,100]之間的試卷中任取兩份分析學(xué)生的失分情況,求在抽取的試卷中,至少有一份分?jǐn)?shù)在[90,100]之間的概率. 解:(1)分?jǐn)?shù)在[50,60)之間的頻率為0.008×10=0.08, 由莖葉圖知,分?jǐn)?shù)在[50,60)之

22、間的頻數(shù)為2, 所以全班人數(shù)為=25. (2)分?jǐn)?shù)在[80,90)之間的頻數(shù)為25-22=3, 所以頻率分布直方圖中[80,90)對應(yīng)的矩形的高為÷10=0.012. (3)將[80,90)之間的3個分?jǐn)?shù)分別編號為a1,a2,a3,[90,100]之間的2個分?jǐn)?shù)分別編號為b1,b2,在[80,100]之間的試卷中任取兩份的基本事件為(a1,a2),(a1,a3),(a1,b1),(a1,b2),(a2,a3),(a2,b1),(a2,b2),(a3,b1),(a3,b2),(b1,b2),共10個, 其中,至少有一份試卷的分?jǐn)?shù)在[90,100]之間的基本事件有7個, 故至少有一份試

23、卷的分?jǐn)?shù)在[90,100]之間的概率是P==0.7. 2.(2019屆高三·安徽知名示范高中聯(lián)考)《中國詩詞大會》是央視推出的一檔以“賞中華詩詞,尋文化基因,品生活之美”為宗旨的大型文化類競賽節(jié)目,邀請全國各個年齡段、各個領(lǐng)域的詩詞愛好者共同參與詩詞知識比拼.“百人團”由一百多位來自全國各地的選手組成,成員上至古稀老人,下至垂髫小兒,人數(shù)按照年齡分組統(tǒng)計如下表: 年齡/歲 [7,20) [20,40) [40,80] 頻數(shù) 18 54 36 (1)用分層抽樣的方法從“百人團”中抽取6人參加挑戰(zhàn),求從這三個不同年齡組中分別抽取的挑戰(zhàn)者的人數(shù); (2)從(1)中抽出的6人

24、中任選2人參加一對一的對抗比賽,求這2人來自同一年齡組的概率. 解:(1)因為樣本容量與總體個數(shù)的比是=, 所以從年齡在[7,20)中抽取的人數(shù)為×18=1, 從年齡在[20,40)中抽取的人數(shù)為×54=3, 從年齡在[40,80]中抽取的人數(shù)為×36=2, 所以從年齡在[7,20),[20,40),[40,80]中抽取的挑戰(zhàn)者的人數(shù)分別為1,3,2. (2)設(shè)從[7,20)中抽取的1人為a,從[20,40)中抽取的3人分別為b,c,d,從[40,80]中抽取的2人為e,f. 從這6人中任取2人構(gòu)成的所有基本事件為(a,b),(a,c),(a,d),(a,e),(a,f),(b,

25、c),(b,d),(b,e),(b,f),(c,d),(c,e),(c,f),(d,e),(d,f),(e,f),共15個. 每人被抽到的機會均等,因此這些基本事件的出現(xiàn)是等可能的, 記事件A為“2人來自同一年齡組”,包含(b,c),(b,d),(c,d),(e,f),共4個基本事件,則P(A)=, 故2人來自同一年齡組的概率為. 3.“mobike”“ofo”等共享單車為很多市民解決了最后一公里的出行難題.然而,這種模式也遇到了一些讓人尷尬的問題,比如亂停亂放,或?qū)⒐蚕韱诬囌紴椤八接小钡龋疄榇?,某機構(gòu)就是否支持發(fā)展共享單車隨機調(diào)查了50人,他們年齡的分布及支持發(fā)展共享單車的人數(shù)統(tǒng)計如

26、下表: 年齡 [15,20) [20,25) [25,30) [30,35) [35,40) [40,45] 受訪人數(shù) 5 6 15 9 10 5 支持發(fā)展共享單車人數(shù) 4 5 12 9 7 3 (1)由以上統(tǒng)計數(shù)據(jù)填寫下面的2×2列聯(lián)表,并判斷能否在犯錯誤的概率不超過0.1的前提下,認(rèn)為年齡與是否支持發(fā)展共享單車有關(guān)系; 年齡低于35歲 年齡不低于35歲 總計 支持 不支持 總計 (2)若從年齡在[15,20)的被調(diào)查人中隨機選取2人進(jìn)行調(diào)查,求恰好這2人都支持發(fā)展共享單車的概率.

27、 參考數(shù)據(jù): P(K2≥k0) 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 k0 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 參考公式:K2=,其中n=a+b+c+d. 解:(1)根據(jù)所給數(shù)據(jù)得到如下2×2列聯(lián)表: 年齡低于35歲 年齡不低于35歲 總計 支持 30 10 40 不支持 5 5 10 總計 35 15 50 根據(jù)2×2列聯(lián)表中的數(shù)據(jù),得到K2的觀測值 k=≈2.381<2.706. ∴不能在犯錯誤的概率不超過0.1的前提下,認(rèn)為年齡與是否支持發(fā)展共享單車有關(guān)系. (2)“從

28、年齡在[15,20)的被調(diào)查人中隨機選取2人進(jìn)行調(diào)查,恰好這2人都支持發(fā)展共享單車”記為事件A. 年齡在[15,20)的5名受訪人中,有4人支持,記為A1,A2,A3,A4,1人不支持,記為B.則從這5人中隨機選取2人的基本事件有: {A1,A2},{A1,A3},{A1,A4},{A1,B}, {A2,A3},{A2,A4},{A2,B}, {A3,A4},{A3,B},{A4,B},共10個. 其中,恰好選取的2人都支持發(fā)展共享單車的基本事件包含{A1,A2},{A1,A3},{A1,A4},{A2,A3},{A2,A4},{A3,A4},共6個. ∴P(A)==. ∴從年齡

29、在[15,20)的被調(diào)查人中隨機選取2人進(jìn)行調(diào)查,恰好這2人都支持發(fā)展共享單車的概率是. 4.(2018·太原模擬)某校倡導(dǎo)為特困學(xué)生募捐,要求在自動購水機處每購買一瓶礦泉水,便自覺向捐款箱中至少投入一元錢.現(xiàn)統(tǒng)計了連續(xù)5天的售出礦泉水箱數(shù)和所得捐款額情況,列表如下: 售出水量x/箱 7 6 6 5 6 所得捐款額y/元 165 142 148 125 150 學(xué)校計劃將捐款以獎學(xué)金的形式獎勵給品學(xué)兼優(yōu)的特困生.規(guī)定:特困生綜合考核前20名,獲一等獎學(xué)金500元;綜合考核在21~50名,獲二等獎學(xué)金300元;綜合考核50名以后的不獲得獎學(xué)金. (1)若x與y成

30、線性相關(guān),則某天售出9箱水時,預(yù)計所得捐款額為多少元? (2)假設(shè)甲、乙、丙三名學(xué)生均獲獎,且各自獲一等獎和二等獎的可能性相同,求三人獲得獎學(xué)金之和不超過1 000元的概率. 附:回歸方程=x+,其中 =,=-. 解:(1)==6, ==146, ===20, =-=146-20×6=26,∴=20x+26. 當(dāng)x=9時,=20×9+26=206, 即某天售出9箱水的預(yù)計所得捐款額是206元. (2)設(shè)事件A1:甲獲一等獎;事件A2:甲獲二等獎;事件B1:乙獲一等獎;事件B2:乙獲二等獎;事件C1:丙獲一等獎;事件C2:丙獲二等獎. 則總事件為(A1,B1,C1),(A1,B1,C2),(A1,B2,C1),(A1,B2,C2),(A2,B1,C1),(A2,B1,C2),(A2,B2,C1),(A2,B2,C2),共8種情況.甲、乙、丙三人獲得獎金之和不超過1 000元的事件有(A2,B2,C2)1種情況,則三人獲得獎學(xué)金之和不超過1 000元的概率為.

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