2020屆高考數(shù)學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 層級(jí)二 專(zhuān)題六 概率與統(tǒng)計(jì) 第2講 概率與統(tǒng)計(jì)的綜合應(yīng)用教學(xué)案(文)

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2020屆高考數(shù)學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 層級(jí)二 專(zhuān)題六 概率與統(tǒng)計(jì) 第2講 概率與統(tǒng)計(jì)的綜合應(yīng)用教學(xué)案(文)_第1頁(yè)
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1、 (文)第2講 概率與統(tǒng)計(jì)的綜合應(yīng)用 [考情考向·高考導(dǎo)航] 1.以客觀題的形式、考查古典概型、幾何概型的簡(jiǎn)單應(yīng)用,難度中低檔. 2.在解答題中以實(shí)際生活為背景,考查概率與統(tǒng)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用,概率與統(tǒng)計(jì)作為考查考生應(yīng)用意識(shí)的重要載體,已成為近幾年高考的一大亮點(diǎn). [真題體驗(yàn)] 1.(2018·全國(guó)Ⅲ卷)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:B [設(shè)事件A為只用現(xiàn)金支付,事件B為只用非現(xiàn)金支付,則P(A∪B)=P(A)

2、+P(B)+P(AB),因?yàn)镻(A)=0.45,P(AB)=0.15,P(A∪B)=0.45+P(B)+0.15=1,所以P(B)=0.4.] 2.(2017·全國(guó)卷Ⅰ) 如圖,正方形ABCD內(nèi)的圖形來(lái)自中國(guó)古代的太極圖,正方形內(nèi)切圓中的黑色部分和白色部分關(guān)于正方形的中心成中心對(duì)稱(chēng).在正方形內(nèi)隨機(jī)取一點(diǎn),則此點(diǎn)取自黑色部分的概率是(  ) A. B. C. D. 解析:B [不妨設(shè)正方形邊長(zhǎng)為a,由圖形的對(duì)稱(chēng)性可知,太極圖中黑白部分面積相等,即各占圓面積的一半.由幾何概型概率的計(jì)算公式得,所求概率為=,選B.] 3.(2019·天津卷)2019年,我國(guó)施行個(gè)人所得稅專(zhuān)項(xiàng)

3、附加扣除辦法,涉及子女教育、繼續(xù)教育、大病醫(yī)療、住房貸款利息或者住房租金、贍養(yǎng)老人等六項(xiàng)專(zhuān)項(xiàng)附加扣除,某單位老、中、青員工分別有72人,108人,120人,現(xiàn)采用分層抽樣的方法,從該單位上述員工中抽取25人調(diào)查專(zhuān)項(xiàng)附加扣除的享受情況.      員工 項(xiàng)目     A B C D E F 子女教育 ○ ○ × ○ × ○ 繼續(xù)教育 × × ○ × ○ ○ 大病醫(yī)療 × × × ○ × × 住房貸款利息 ○ ○ × × ○ ○ 住房租金 × × ○ × × × 贍養(yǎng)老人 ○ ○ × × × ○

4、(1)應(yīng)從老、中、青員工中分別抽取多少人? (2)抽取的25人中,享受至少兩項(xiàng)專(zhuān)項(xiàng)附加扣除的員工有6人,分別記為A,B,C,D,E,F(xiàn),享受情況如下表,其中“○”表示享受,“×”表示不享受.現(xiàn)從這6人中隨機(jī)抽取2人接受采訪. (ⅰ)試用所給字母列舉出所有可能的抽取結(jié)果; (ⅱ)設(shè)M為事件“抽取的2人享受的專(zhuān)項(xiàng)附加扣除至少有一項(xiàng)相同”,求事件M發(fā)生的概率. 解:(1)由已知,老、中、青員工人數(shù)之比為6∶9∶10,由于采取分層抽樣的方法從中抽取25位員工,因此應(yīng)從老、中、青員工中分別抽取6人,9人,10人. (2)(ⅰ)從已知的6人中隨機(jī)抽取2人的所有可能結(jié)果為{A,B},{A,C},{

5、A,D},{A,E},{A,F(xiàn)},{B,C},{B,D},{B,E},{B,F(xiàn)},{C,D},{C,E},{C,F(xiàn)},{D,E},{D,F(xiàn)},{E,F(xiàn)},共15種. (ⅱ)由表格知,符合題意的所有結(jié)果為{A,B},{A,D},{A,E},{A,F(xiàn)},{B,D},{B,E},{B,F(xiàn)},{C,E},{C,F(xiàn)},{D,F(xiàn)},{E,F(xiàn)},共11種. 所以,事件M發(fā)生的概率P(M)=. [主干整合] 1.隨機(jī)事件的概率 (1)隨機(jī)事件的概率范圍:0≤P(A)<1. (2)必然事件的概率為1. (3)不可能事件的概率為0. 2.互斥事件、對(duì)立事件的概率公式 (1)P(A∪B)=P(A)

6、+P(B). (2)P(A)=1-P(B). 3.古典概型的概率公式 P(A)==. 4.幾何概型的概率公式 P(A)=. 1.區(qū)分互斥、對(duì)立事件:對(duì)立事件是互斥事件,是互斥中的特殊情況,但互斥事件不一定是對(duì)立事件,“互斥”是“對(duì)立”的必要不充分條件. 2.關(guān)注條件:概率的一般加法公式P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B)中,易忽視只有當(dāng)A∩B=?,即A,B互斥時(shí),P(A∪B)=P(A)+P(B),此時(shí)P(A∩B)=0. 熱點(diǎn)一 幾何概型 數(shù)學(xué) 建模 素養(yǎng) 數(shù)學(xué)建?!獛缀胃判椭械暮诵乃仞B(yǎng) 以幾何概型為基礎(chǔ),把數(shù)學(xué)中的實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為幾何概型,建立數(shù)學(xué)模

7、型,從而解決實(shí)際問(wèn)題. [題組突破] 1.(2019·日照三模)某公司的班車(chē)在7:30,8:00,8:30發(fā)車(chē),小明在7:50至8:30之間到達(dá)發(fā)車(chē)站乘坐班車(chē),且到達(dá)發(fā)車(chē)站的時(shí)刻是隨機(jī)的,則他等車(chē)時(shí)間不超過(guò)10分鐘的概率是(  ) A.     B.     C.     D. 解析:B [如圖所示,畫(huà)出時(shí)間軸: 小明到達(dá)的時(shí)間會(huì)隨機(jī)的落在圖中線(xiàn)段AB上,而當(dāng)他的到達(dá)時(shí)間落在線(xiàn)段AC或DB上時(shí),才能保證他等車(chē)的時(shí)間不超過(guò)10分鐘,根據(jù)幾何概型得所求概率P==.] 2.從區(qū)間[0,1]隨機(jī)抽取2n個(gè)數(shù)x1,x2,…,xn,y1,y2,…,yn,構(gòu)成n個(gè)

8、數(shù)對(duì)(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),其中兩數(shù)的平方和小于1的數(shù)對(duì)共有m個(gè),則用隨機(jī)模擬的方法得到的圓周率π的近似值為(  ) A. B. C. D. 解析:C [ 如圖,數(shù)對(duì)(xi,yi)(i=1,2,…,n)表示的點(diǎn)落在邊長(zhǎng)為1的正方形OABC內(nèi)(包括邊界),兩數(shù)的平方和小于1的數(shù)對(duì)表示的點(diǎn)落在半徑為1的四分之一圓(陰影部分)內(nèi),由幾何概型的概率公式可得=,故π=.] 3.(2018·全國(guó)Ⅰ卷)下圖來(lái)自古希臘數(shù)學(xué)家希波克拉底所研究的幾何圖形.此圖由三個(gè)半圓構(gòu)成,三個(gè)半圓的直徑分別為直

9、角三角形ABC的斜邊BC,直角邊AB,AC.△ABC的三邊所圍成的區(qū)域記為Ⅰ,黑色部分記為Ⅱ,其余部分記為Ⅲ.在整個(gè)圖形中隨機(jī)取一點(diǎn),此點(diǎn)取自Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ的概率分別記為p1,p2,p3,則(  ) A.p1=p2 B.p1=p3 C.p2=p3 D.p1=p2+p3 解析:A [設(shè)直角三角形ABC的邊AB=a,AC=b,則BC=, 則區(qū)域Ⅰ的面積SⅠ=ab,區(qū)域Ⅲ的面積 SⅢ=π2-ab=(a2+b2)-ab, 區(qū)域Ⅱ的面積SⅡ=π2+π2-SⅢ =(a2+b2)-(a2+b2)+ab=ab. ∴SⅠ=SⅡ,SⅡ+SⅢ=(a2+b2)≠SⅠ, 由幾何概型的概率公式可知p

10、1=p2,故選A.]   求解幾何概型的關(guān)注點(diǎn) (1)當(dāng)試驗(yàn)的結(jié)果構(gòu)成的區(qū)域?yàn)殚L(zhǎng)度、面積、體積等時(shí),應(yīng)考慮使用幾何概型求解. (2)利用幾何概型求概率時(shí),關(guān)鍵是試驗(yàn)的全部結(jié)果構(gòu)成的區(qū)域和事件發(fā)生的區(qū)域的尋找,有時(shí)需要設(shè)出變量,在坐標(biāo)系中表示所需要的區(qū)域. 熱點(diǎn)二 古典概型 [例1] (1)(2019·全國(guó)Ⅱ卷)生物實(shí)驗(yàn)室有5只兔子,其中只有3只測(cè)量過(guò)某項(xiàng)指標(biāo).若從這5只兔子中隨機(jī)取出3只,則恰有2只測(cè)量過(guò)該指標(biāo)的概率為(  ) A.     B.     C.     D. [解析] B [設(shè)5只兔子中測(cè)量過(guò)某項(xiàng)指標(biāo)的3只為a1,a2,a3,未測(cè)量

11、過(guò)這項(xiàng)指標(biāo)的2只為b1,b2,則從5只兔子中隨機(jī)取出3只的所有可能情況為(a1,a2,a3),(a1,a2,b1),(a1,a2,b2),(a1,a3,b1),(a1,a3,b2),(a1,b1,b2),(a2,a3,b1),(a2,a3,b2),(a2,b1,b2),(a3,b1,b2),共10種可能.其中恰有2只測(cè)量過(guò)該指標(biāo)的情況為(a1,a2,b1),(a1,a2,b2),(a1,a3,b1),(a1,a3,b2),(a2,a3,b1),(a2,a3,b2),共6種可能.故恰有2只測(cè)量過(guò)該指標(biāo)的概率為=.故選B.] (2)(2019·昆明二模)某校擬從高二年級(jí)2名文科生和4名理科生中選

12、出4名同學(xué)代表學(xué)校參加知識(shí)競(jìng)賽,其中每個(gè)人被選中的可能性均相等. ①求被選中的4名同學(xué)中恰有2名文科生的概率; ②求被選中的4名同學(xué)中至少有1名文科生的概率. [解析] 將2名文科生和4名理科生依次編號(hào)為1,2,3,4,5,6,從2名文科生和4名理科生中選出4名同學(xué)記為(a,b,c,d),其結(jié)果有(1,2,3,4),(1,2,3,5),(1,2,3,6),(1,2,4,5),(1,2,4,6),(1,2,5,6),(1,3,4,5),(1,3,4,6),(1,3,5,6),(1,4,5,6),(2,3,4,5),(2,3,4,6),(2,3,5,6),(2,4,5,6),(3,4,5,6

13、),共15種. ①被選中的4名同學(xué)中恰有2名文科生的結(jié)果有(1,2,3,4),(1,2,3,5),(1,2,3,6),(1,2,4,5),(1,2,4,6),(1,2,5,6),共6種. 記“被選中的4名同學(xué)中恰有2名文科生”為事件A, 則P(A)==. ②記“被選中的4名同學(xué)中至少有1名文科生”為事件B,則事件B包含有1名文科生或者2名文科生這兩種情況.其對(duì)立事件為“被選中的4名同學(xué)中沒(méi)有文科生”,只有一種結(jié)果(3,4,5,6). 所以P()=, 所以P(B)=1-P()=1-=. 利用古典概型求事件概率的關(guān)鍵及注意點(diǎn) (1)關(guān)鍵:正確列舉出基本事件的總數(shù)和待求事件包含的

14、基本事件數(shù). (2)注意點(diǎn):①對(duì)于較復(fù)雜的題目,列出事件數(shù)時(shí)要正確分類(lèi),分類(lèi)時(shí)應(yīng)不重不漏. ②當(dāng)直接求解有困難時(shí),可考慮求其對(duì)立事件的概率. (1)小敏打開(kāi)計(jì)算機(jī)時(shí),忘記了開(kāi)機(jī)密碼的前兩位,只記得第一位是M,I,N中的一個(gè)字母,第二位是1,2,3,4,5中的一個(gè)數(shù)字,則小敏輸入一次密碼能夠成功開(kāi)機(jī)的概率是(  ) A. B. C. D. 解析:C [輸入一次密碼能成功開(kāi)機(jī)的概率P==.故選C.] (2)(天津卷)有5支彩筆(除顏色外無(wú)差別),顏色分別為紅、黃、藍(lán)、綠、紫.從這5支彩筆中任取2支不同顏色的彩筆

15、,則取出的2支彩筆中含有紅色彩筆的概率為(  ) A. B. C. D. 解析:C [從5支彩筆中任取2支不同顏色彩筆的取法有紅黃、紅藍(lán)、紅綠、紅紫、黃藍(lán)、黃綠、黃紫、藍(lán)綠、藍(lán)紫、綠紫,共10種,其中取出的2支彩筆中含有紅色彩筆的取法有紅黃、紅藍(lán)、紅綠、紅紫,共4種,所以所求概率P==.] 熱點(diǎn)三 概率與統(tǒng)計(jì)的綜合問(wèn)題 數(shù)據(jù) 分析 素養(yǎng) 數(shù)據(jù)分析——概率與統(tǒng)計(jì)中的核心素養(yǎng) 數(shù)據(jù)分析是指針對(duì)研究對(duì)象獲取數(shù)據(jù),運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析和推斷,形成關(guān)于研究對(duì)象知識(shí)的素養(yǎng).?dāng)?shù)據(jù)分析過(guò)程主要包括:收集數(shù)據(jù)

16、,整理數(shù)據(jù),提取信息,構(gòu)建模型,進(jìn)行推斷,獲得結(jié)論.    概率與數(shù)字特征、統(tǒng)計(jì)圖表的交匯 [例2-1] 某研究機(jī)構(gòu)隨機(jī)調(diào)查了A,B兩個(gè)企業(yè)各100名員工,得到了A企業(yè)員工月收入(單位:元)的頻數(shù)分布表以及B企業(yè)員工月收入(單位:元)的統(tǒng)計(jì)圖如下. A企業(yè)員工月收入的頻數(shù)分布表 月收入/元 人數(shù) [2 000,3 000) 5 [3 000,4 000) 10 [4 000,5 000) 20 [5 000,6 000) 42 [6 000,7 000) 18 [7 000,8 000) 3 [8 000,9 000) 1 [9 000,10 000]

17、 1 B企業(yè)員工月收入的統(tǒng)計(jì)圖 (1)若將頻率視為概率,現(xiàn)從B企業(yè)中隨機(jī)抽取一名員工,求該員工月收入不低于5 000元的概率. (2)(ⅰ)若從A企業(yè)的月收入在[2 000,5 000)的員工中,按分層抽樣的方式抽取7人,而后在此7人中隨機(jī)抽取2人,則這2人月收入都不在[3 000,4 000)的概率是多少? (ⅱ)若你是一名即將就業(yè)的大學(xué)生,根據(jù)上述調(diào)查結(jié)果,并結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)知識(shí),你會(huì)選擇去哪個(gè)企業(yè)就業(yè)?并說(shuō)明理由. [審題指導(dǎo)] (1)由題中B企業(yè)員工月收入的統(tǒng)計(jì)圖知100人中月收入超過(guò)5 000元的人數(shù),即可得所求概率.(2)(ⅰ)由古典概型的概率計(jì)算公式可得所求概率;(

18、ⅱ)分別求出A,B兩企業(yè)員工的平均月收入,結(jié)合所求說(shuō)出合理理由即可. [解析] (1)由題中B企業(yè)員工月收入的統(tǒng)計(jì)圖知100人中月收入不低于5 000元的有68人,故所求概率為=0.68. (2)(ⅰ)A企業(yè)月收入在[2 000,3 000),[3 000,4 000),[4 000,5 000)的人數(shù)比為1∶2∶4,則按分層抽樣的方法抽取的7人中,月收入在[3 000,4 000)的人數(shù)為2,設(shè)月收入在[3 000,4 000)的2人分別為A,B,其余5人分別為a,b,c,d,e,從這7人中抽取2人共有21種情況,分別為(A,B),(A,a),(A,b),(A,c),(A,d),(A,e

19、),(B,a),(B,b),(B,c),(B,d),(B,e),(a,b),(a,c),(a,d),(a,e),(b,c),(b,d),(b,e),(c,d),(c,e),(d,e),符合抽取的2人月收入都不在[3 000,4 000)的情況有(a,b),(a,c),(a,d),(a,e),(b,c),(b,d),(b,e),(c,d),(c,e),(d,e),共10種,故所求事件的概率為. (ⅱ)A企業(yè)員工的平均月收入為 ×(2 500×5+3 500×10+4 500×20+5 500×42+6 500×18+7 500×3+8 500×1+9 500×1)=5 260(元). B企

20、業(yè)員工的平均月收入為 ×(2 500×2+3 500×7+4 500×23+5 500×50+6 500×16+7 500×2)=5 270(元). [參考答案1] 選B企業(yè),B企業(yè)員工的平均月收入高. [參考答案2] 選A企業(yè),A企業(yè)員工的平均月收入只比B企業(yè)低10元,但是A企業(yè)有高收入的團(tuán)體,說(shuō)明發(fā)展空間較大,獲得8 000元以上的高收入是有可能的. [參考答案3] 選B企業(yè),B企業(yè)員工的平均月收入高,且低收入人數(shù)少.(如有其他情況,只要理由充分,也可) 概率與統(tǒng)計(jì)案例的交匯 [例2-2] (2020·武漢模擬)2019年,在慶祝中華人民共和國(guó)成立70周年之際,又迎來(lái)了以“創(chuàng)軍

21、人榮耀,筑世界和平”為口號(hào)的第七屆世界軍人運(yùn)動(dòng)會(huì)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“軍運(yùn)會(huì)”).據(jù)悉,這次軍運(yùn)會(huì)于2019年10月18日至27日在美麗的江城武漢舉行,有來(lái)自100多個(gè)國(guó)家的近萬(wàn)名軍人運(yùn)動(dòng)員參賽.相對(duì)于奧運(yùn)會(huì)、亞運(yùn)會(huì)等大型綜合賽事,軍運(yùn)會(huì)或許對(duì)很多人來(lái)說(shuō)還很陌生,所以武漢某高校為了在學(xué)生中更廣泛地推介普及軍運(yùn)會(huì)相關(guān)知識(shí)內(nèi)容,特在網(wǎng)絡(luò)上組織了一次“我所知曉的武漢軍運(yùn)會(huì)”知識(shí)問(wèn)答比賽.為便于對(duì)答卷進(jìn)行對(duì)比研究,組委會(huì)抽取了1 000名男生和1 000名女生的答卷,他們的成績(jī)(單位:分)頻率分布直方圖如下: (注:答卷滿(mǎn)分為100分,成績(jī)≥80的答卷為“優(yōu)秀”等級(jí)) (1)從現(xiàn)有1 000名男生和1

22、000名女生的答卷中各取一份,分別求答卷成績(jī)?yōu)椤皟?yōu)秀”等級(jí)的概率; (2)求下面列聯(lián)表中a,b,c,d的值,并根據(jù)列聯(lián)表回答:能否在犯錯(cuò)誤的概率不超過(guò)0.025的前提下認(rèn)為“答卷成績(jī)?yōu)椤畠?yōu)秀’等級(jí)與性別有關(guān)”? 男 女 總計(jì) 優(yōu)秀 a b a+b 非優(yōu)秀 c d c+d 總計(jì) 1 000 1 000 2 000 (3)根據(jù)男、女生成績(jī)頻率分布直方圖,對(duì)他們的成績(jī)的優(yōu)劣進(jìn)行比較. 附: P(K2≥k0) 0.05 0.025 0.010 k0 3.841 5.024 6.635 K2=,其中n=a+b+c+d. [審題指導(dǎo)] (1)根據(jù)

23、頻率分布直方圖求解即可;(2)首先由條件完成列聯(lián)表,然后由公式求得K2,從而與臨界表比較得出結(jié)論;(3)從中位數(shù)與成績(jī)分布的集中程度進(jìn)行分析得出結(jié)論. [解析] (1)男生答卷成績(jī)?yōu)椤皟?yōu)秀”等級(jí)的概率P=(0.058+0.034+0.014+0.010)×5=0.58, 女生答卷成績(jī)?yōu)椤皟?yōu)秀”等級(jí)的概率P1=(0.046+0.034+0.016+0.010)×5=0.53. (2) 男 女 總計(jì) 優(yōu)秀 580 530 1 110 非優(yōu)秀 420 470 890 總計(jì) 1 000 1 000 2 000 ∴a=580,b=530,c=420,d=470.

24、 由K2=得, K2=≈5.061>5.024, ∴在犯錯(cuò)誤的概率不超過(guò)0.025的前提下認(rèn)為“答卷成績(jī)?yōu)椤畠?yōu)秀’等級(jí)與性別有關(guān)”. (3)根據(jù)男、女生成績(jī)頻率分布直方圖可得,男、女生成績(jī)的中位數(shù)均在80到85之間,但男生的成績(jī)分布集中程度較女生成績(jī)分布集中程度高,因此,可以認(rèn)為男生的成績(jī)較好且穩(wěn)定. 以實(shí)際問(wèn)題為背景,以統(tǒng)計(jì)圖表為載體考查抽樣方法、數(shù)字特征、概率、獨(dú)立性檢驗(yàn)等知識(shí)是高考??键c(diǎn),處理的關(guān)鍵是仔細(xì)閱讀題目,準(zhǔn)確獲取信息,成功地將應(yīng)用問(wèn)題轉(zhuǎn)化為統(tǒng)計(jì)概率問(wèn)題求解. (2019·南昌二模)市面上有某品牌A型和B型兩種節(jié)能燈,假定A型節(jié)能燈使用壽命都超過(guò)5 000小時(shí)

25、.經(jīng)銷(xiāo)商對(duì)B型節(jié)能燈使用壽命進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì),得到如下頻率分布直方圖: 某商家因原店面需重新裝修,需租賃一家新店面進(jìn)行周轉(zhuǎn),合約期一年.新店面只需安裝該品牌節(jié)能燈5支(同種型號(hào))即可正常營(yíng)業(yè).經(jīng)了解,A型20瓦和B型55瓦的兩種節(jié)能燈照明效果相當(dāng),都適合安裝.已知A型和B型節(jié)能燈每支的價(jià)格分別為120元、25元,當(dāng)?shù)厣虡I(yè)電價(jià)為0.75元/千瓦時(shí).假定該店面一年周轉(zhuǎn)期的照明時(shí)間為3 600小時(shí),若正常營(yíng)業(yè)期間燈壞了立即購(gòu)買(mǎi)同型燈管更換.(用頻率估計(jì)概率) (1)根據(jù)頻率分布直方圖估算B型節(jié)能燈的平均使用壽命; (2)根據(jù)統(tǒng)計(jì)知識(shí)知,若一支燈管一年內(nèi)需要更換的概率為p,那么n支燈管估計(jì)需要

26、更換np支,若該商家新店面全部安裝了B型節(jié)能燈,試估計(jì)一年內(nèi)需更換的數(shù)量; (3)若只考慮燈的成本和消耗電費(fèi),你認(rèn)為該商家應(yīng)選擇哪種型號(hào)的節(jié)能燈,請(qǐng)說(shuō)明理由. 解析:(1)由題圖可知,各組中值依次為3 100,3 300,3 500,3 700,對(duì)應(yīng)的頻率依次為0.1,0.3,0.4,0.2,故B型節(jié)能燈的平均使用壽命為3 100×0.1+3 300×0.3+3 500×0.4+3 700×0.2=3 400(小時(shí)). (2)由題圖可知,使用壽命不超過(guò)3 600小時(shí)的頻率為0.8,將頻率視為概率,每支燈管需要更換的概率為0.8,故估計(jì)一年內(nèi)5支B型節(jié)能燈需更換5×0.8=4(支). (

27、3)若選擇A型節(jié)能燈,一年共需花費(fèi)5×120+3 600×5×20×0.75×10-3=870(元); 若選擇B型節(jié)能燈,一年共需花費(fèi)(5+4)×25+3 600×5×55×0.75×10-3=967.5(元). 因?yàn)?67.5>870,所以該商家應(yīng)選擇A型節(jié)能燈. 限時(shí)50分鐘 滿(mǎn)分76分 一、選擇題(本大題共6小題,每小題5分,共30分) 1. (2020·吉林百校聯(lián)盟聯(lián)考)太極圖是以黑白兩個(gè)魚(yú)形紋組成的圖案,它形象地表達(dá)了陰陽(yáng)輪轉(zhuǎn),展現(xiàn)了一種相互轉(zhuǎn)化、相對(duì)統(tǒng)一的形式美.按照太極圖的構(gòu)圖方法,在平面直角坐標(biāo)系中,圓O被y=3sinx的圖象分割為兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的魚(yú)形圖案,如圖所

28、示,其中小圓的半徑均為1,現(xiàn)在大圓內(nèi)隨機(jī)取一點(diǎn),則此點(diǎn)取自陰影部分的概率為(  ) A.           B. C. D. 解析:B [由題意,所求事件的概率模型是一個(gè)與面積相關(guān)的幾何概型. 由圖可知,大圓的直徑等于函數(shù)y=3sinx的周期T. 設(shè)大圓的半徑為R,則R==×=6, 則大圓面積為S1=πR2=36π. 兩個(gè)小圓的半徑都為1,故其面積和為S2=π×12×2=2π, 由幾何概型可得,所求事件的概率P==.故選B.] 2.(課標(biāo)全國(guó)Ⅰ)為美化環(huán)境,從紅、黃、白、紫4種顏色的花中任選2種花種在一個(gè)花壇中,余下的2種花種在另一個(gè)花壇中,則紅色和紫色的花不在同一花壇

29、的概率是(  ) A. B. C. D. 解析:C [從紅、黃、白、紫4種顏色的花中任選2種有以下選法:(紅黃)、(紅白)、(紅紫)、(黃白)、(黃紫)、(白紫),共6種,其中紅色和紫色的花不在同一花壇(亦即黃色和白色的花不在同一花壇)的選法有4種,所以所求事件的概率P==,故選C.] 3.(2020·??谀M)某學(xué)校星期一至星期五每天上午共安排五節(jié)課,每節(jié)課的時(shí)間為40分鐘,第一節(jié)課上課時(shí)間為7:50~8:30,課間休息10分鐘,某同學(xué)請(qǐng)假后返校,若他在8:50~9:30之間隨機(jī)到達(dá)教室,則他聽(tīng)第二節(jié)課的時(shí)間不少于20分鐘的概率是(  ) A. B. C. D.

30、 解析:B [他在8:50~9:30之間隨機(jī)到達(dá)教室,區(qū)間長(zhǎng)度為40,他聽(tīng)第二節(jié)課的時(shí)間不少于20分鐘,則他在8:50~9:00之間隨機(jī)到達(dá)教室,區(qū)間長(zhǎng)度為10,所以他在8:50~9:30之間隨機(jī)到達(dá)教室,則他聽(tīng)第二節(jié)課的時(shí)間不少于20分鐘的概率是=.] 4.(2019·全國(guó)Ⅲ卷)兩位男同學(xué)和兩位女同學(xué)隨機(jī)排成一列,則兩位女同學(xué)相鄰的概率是(  ) A. B. C. D. 解析:D [本題考查常見(jiàn)背景中的古典概型,滲透了數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng).采取等同法,利用等價(jià)轉(zhuǎn)化的思想解題.兩位男同學(xué)和兩位女同學(xué)排成一列,因?yàn)槟猩团藬?shù)相等,兩位女生相鄰與不相鄰的排法種數(shù)相同,所以?xún)晌?/p>

31、女生相鄰與不相鄰的概率均是.故選D.] 5.(2020·保定模擬)甲、乙、丙三名同學(xué)6次數(shù)學(xué)成績(jī)及班級(jí)平均分(單位:分)如表所示: 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 甲 95 87 92 93 87 94 乙 88 80 85 78 86 72 丙 69 63 72 71 74 74 全班 88 72 81 80 75 77 則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  ) A.甲同學(xué)的數(shù)學(xué)成績(jī)高于班級(jí)平均水平,且較穩(wěn)定 B.乙同學(xué)的數(shù)學(xué)成績(jī)平均值是81.5分 C.從丙同學(xué)前4次的數(shù)學(xué)成績(jī)中隨機(jī)抽取2次,這2次中至少有1

32、次成績(jī)超過(guò)70分的概率為 D.在6次數(shù)學(xué)成績(jī)中,乙同學(xué)成績(jī)超過(guò)班級(jí)平均分的概率為 解析:D [由統(tǒng)計(jì)表知,甲同學(xué)的數(shù)學(xué)成績(jī)高于班級(jí)平均水平,且較穩(wěn)定,故A正確;乙同學(xué)的數(shù)學(xué)成績(jī)平均值是×(88+80+85+78+86+72)=81.5,故B正確;從丙同學(xué)前4次的數(shù)學(xué)成績(jī)中隨機(jī)抽取2次的所有可能情況為(69,63),(69,72),(69,71),(63,72),(63,71),)(72,71),共6種,至少有1次成績(jī)超過(guò)70分的情況為(69,72),(69,71),(63,72),(63,71),(72,71),共5種,故所求概率為,故C正確;在6次數(shù)學(xué)成績(jī)中,乙同學(xué)成績(jī)超過(guò)班級(jí)平均分的次

33、數(shù)為2,所以超過(guò)班級(jí)平均分的概率為,故D不正確.故選D.] 6.(2019·濰坊三模)某商場(chǎng)對(duì)某一商品搞活動(dòng),已知該商品每一個(gè)的進(jìn)價(jià)為3元,銷(xiāo)售價(jià)為8元,每天銷(xiāo)售的第20個(gè)及之后的商品按半價(jià)出售,該商場(chǎng)統(tǒng)計(jì)了近10天這種商品的銷(xiāo)售量,如圖所示.設(shè)x為這種商品每天的銷(xiāo)售量,y為該商場(chǎng)每天銷(xiāo)售這種商品的利潤(rùn).從日利潤(rùn)不少于96元的幾天里任選2天,則選出的這2天日利潤(rùn)都是97元的概率為(  ) A. B. C. D. 解析:B [當(dāng)日銷(xiāo)售量不少于20個(gè)時(shí),日利潤(rùn)不少于96元,其中日銷(xiāo)售量為20個(gè)時(shí),日利潤(rùn)為96元;日銷(xiāo)售量為21個(gè)時(shí),日利潤(rùn)為97元.從條形統(tǒng)計(jì)圖可以看出,日銷(xiāo)售量

34、為20個(gè)的3天,日銷(xiāo)售量為21個(gè)的有2天.日銷(xiāo)售量為20個(gè)的3天,分別記為a,b,c,日銷(xiāo)售量為21個(gè)的2天,分別記為A,B,從這5天中任選2天,可能的情況有10種:(a,b),(a,c),(a,A),(a,B),(b,c),(b,A),(b,B),(c,A),(c,B),(A,B),其中選出的2天日銷(xiāo)售量都為21個(gè)的情況只有1種,故所求概率P=.] 二、填空題(本大題共2小題,每小題5分,共10分) 7.已知1,4,2,8,y這5個(gè)數(shù)的平均值為4,在2,0,1,y這4個(gè)數(shù)中隨機(jī)取出3個(gè)不同的數(shù),則2是取出的3個(gè)不同數(shù)的中位數(shù)的概率為_(kāi)_______. 解析:由題意得4×5=1+4+2+

35、8+y,得y=5,從數(shù)2,0,1,5中隨機(jī)取出3個(gè)不同的數(shù),有(2,0,1),(2,0,5),(0,1,5),(2,1,5),共4種不同情況,其中2是取出的3個(gè)不同數(shù)的中位數(shù)的是(2,0,5),(2,1,5),共2種,∴對(duì)應(yīng)的概率P==. 答案: 8.(2019·江蘇卷)從3名男同學(xué)和2名女同學(xué)中任選2名同學(xué)參加志愿者服務(wù),則選出的2名同學(xué)中至少有1名女同學(xué)的概率是________. 解析:計(jì)數(shù)原理是高考考查的重點(diǎn)內(nèi)容,考查的形式有兩種,一是獨(dú)立考查,二是與古典概型結(jié)合考查,由于古典概型概率的計(jì)算比較明確,所以,計(jì)算正確基本事件總數(shù)是解題的重要一環(huán).在處理問(wèn)題的過(guò)程中,應(yīng)注意審清題意,明

36、確“分類(lèi)”“分步”,設(shè)3名男同學(xué)為A1、A2、A3,2名女同學(xué)為B1、B2,則從3名男同學(xué)和2名女同學(xué)中任選2名同學(xué)參加志愿服務(wù),A1A2、A1A3、A1B1、A1B2、A2A3、A2B1、A2B2、A3B1、A3B2、B1B2共10種情況. 若選出的2名學(xué)生恰有1名女生,有A1B1、A1B2、A2B1、A2B2、A3B1、A3B2共6種情況, 若選出的2名學(xué)生都是女生,有B1B2共1種情況, 所以所求的概率為=. 答案: 三、解答題(本大題共3小題,每小題12分,共36分) 9.(2020·武漢模擬)某公司為了提高利潤(rùn),從2013年至2019年每年都對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的改進(jìn)進(jìn)行投資,投資

37、金額x(單位:萬(wàn)元)與年利潤(rùn)增長(zhǎng)量y(單位:萬(wàn)元)的數(shù)據(jù)如表: 年份 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 投資金額x/萬(wàn)元 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 年利潤(rùn)增長(zhǎng)量y/萬(wàn)元 6.0 7.0 7.4 8.1 8.9 9.6 11.1 (1)請(qǐng)用最小二乘法求出y關(guān)于x的回歸直線(xiàn)方程.如果2020年該公司計(jì)劃對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的改進(jìn)的投資金額為8萬(wàn)元,估計(jì)該公司在該年的年利潤(rùn)增長(zhǎng)量為多少?(結(jié)果保留兩位小數(shù)) (2)現(xiàn)從2013年至2019年這7年中抽出兩年進(jìn)行調(diào)查,記λ=年利潤(rùn)增長(zhǎng)量-投資金額

38、,求這兩年都是λ>2萬(wàn)元的概率. 解析:(1)=6,=8.3,7 =348.6, ===8.3-1.571×6=-1.126≈-1.13, 所以回歸直線(xiàn)方程為=1.57x-1.13. 將x=8代入方程得=1.57×8-1.13=11.43, 即該公司在該年的年利潤(rùn)增長(zhǎng)量大約為11.43萬(wàn)元. (2)由題意可知, 年份 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 λ/萬(wàn)元 1.5 2 1.9 2.1 2.4 2.6 3.6 2013年至2019年這7年分別記為1,2,3,4,5,6,7,則總的基本事件為(1,2),(

39、1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(1,7),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(2,7),(3,4),(3,5),(3,6),(3,7),(4,5),(4,6),(4,7),(5,6),(5,7),(6,7),共21種, 抽出的兩年都是λ>2萬(wàn)元的情況為(4,5),(4,6),(4,7),(5,6),(5,7),(6,7),共6種, 所以抽出的兩年都是λ>2萬(wàn)元的概率P==. 10.(2019·北京卷)改革開(kāi)放以來(lái),人們的支付方式發(fā)生了巨大轉(zhuǎn)變,近年來(lái),移動(dòng)支付已成為主要支付方式之一.為了解某校學(xué)生上個(gè)月A,B兩種移動(dòng)支付方式的使用情況,從全校所有的1 000

40、名學(xué)生中隨機(jī)抽取了100人,發(fā)現(xiàn)樣本中A,B兩種支付方式都不使用的有5人,樣本中僅使用A和僅使用B的學(xué)生的支付金額分布情況如下:     支付金額 支付方式     不大于2 000元 大于2 000元 僅使用A 27人 3人 僅使用B 24人 1人 (1)估計(jì)該校學(xué)生中上個(gè)月A,B兩種支付方式都使用的人數(shù); (2)從樣本僅使用B的學(xué)生中隨機(jī)抽取1人,求該學(xué)生上個(gè)月支付金額大于2 000元的概率; (3)已知上個(gè)月樣本學(xué)生的支付方式在本月沒(méi)有變化,現(xiàn)從樣本僅使用B的學(xué)生中隨機(jī)抽查1人,發(fā)現(xiàn)他本月的支付金額大于2 000元.結(jié)合(2)的結(jié)果,能否認(rèn)為樣本僅使用B的學(xué)生中

41、本月支付金額大于2 000元的人數(shù)有變化?說(shuō)明理由. 解析:本題主要考查古典概型概率公式及其應(yīng)用,概率的定義與應(yīng)用等知識(shí),意在考查學(xué)生的轉(zhuǎn)化能力和計(jì)算求解能力.(1)由圖表可知僅使用A的人數(shù)有30人,僅使用B的人數(shù)有25人, 由題意知A,B兩種支付方式都不使用的有5人, 所以樣本中兩種支付方式都使用的有100-30-25-5=40, 所以全校學(xué)生中兩種支付方式都使用的有×1 000=400(人). (2)因?yàn)闃颖局袃H使用B的學(xué)生共有25人,只有1人支付金額大于2 000元, 所以該學(xué)生上個(gè)月支付金額大于2 000元的概率為. (3)由(2)知支付金額大于2 000元的概率為,

42、因?yàn)閺膬H使用B的學(xué)生中隨機(jī)調(diào)查1人,發(fā)現(xiàn)他本月的支付金額大于2 000元, 依據(jù)小概率事件它在一次試驗(yàn)中是幾乎不可能發(fā)生的,所以可以認(rèn)為僅使用B的學(xué)生中本月支付金額大于2000元的人數(shù)有變化,且比上個(gè)月多. 答案:(1)400人 (2) (3)見(jiàn)解析 11.(2020·遼寧六校協(xié)作體聯(lián)考)十九大報(bào)告指出,堅(jiān)決打贏脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn).某幫扶單位為幫助定點(diǎn)扶貧村真正脫貧,堅(jiān)持扶貧同扶智相結(jié)合,幫助貧困村種植蜜柚,并利用互聯(lián)網(wǎng)電商渠道進(jìn)行銷(xiāo)售.為了更好地銷(xiāo)售,現(xiàn)從該村的蜜柚樹(shù)上隨機(jī)摘下了100個(gè)蜜柚測(cè)量它們的質(zhì)量(單位:克),其質(zhì)量分布在區(qū)間[1 500,3 000]內(nèi),根據(jù)統(tǒng)計(jì)質(zhì)量的數(shù)據(jù)作出頻率分布

43、直方圖如圖所示. (1)按分層抽樣的方法從質(zhì)量落在[1 750,2 000),[2 000,2 250)內(nèi)的蜜柚中隨機(jī)抽取5個(gè),再?gòu)倪@5個(gè)蜜柚中隨機(jī)抽取2個(gè),求這2個(gè)蜜柚的質(zhì)量均小于2 000克的概率; (2)以各組數(shù)據(jù)的中間數(shù)值代表這組數(shù)據(jù)的平均水平,以頻率代表概率,已知該貧困村的蜜柚樹(shù)上大約還有5 000個(gè)蜜柚待出售,某電商提出兩種收購(gòu)方案: A.所有蜜柚均以40元/千克的價(jià)格收購(gòu); B.質(zhì)量低于2 250克的蜜柚以60元/個(gè)的價(jià)格收購(gòu),質(zhì)量高于或等于2 250克的蜜柚以80元/個(gè)的價(jià)格收購(gòu). 請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算為該村選擇收益最好的方案. 解析:(1)由題意得蜜柚質(zhì)量在[1 75

44、0,2 000)內(nèi)和在[2 000,2 250)內(nèi)的比例為2∶3, 所以應(yīng)分別從質(zhì)量在[1 750,2 000)內(nèi)和在[2 000,2 250)內(nèi)的蜜柚中各抽取2個(gè)和3個(gè). 記抽取質(zhì)量在[1 750,2 000)內(nèi)的蜜柚為A1,A2,質(zhì)量在[2 000,2 250)內(nèi)的蜜柚為B1,B2,B3, 則從這5個(gè)蜜柚中隨機(jī)抽取2個(gè)的情況共有以下10種: {A1,A2},{A1,B1},{A1,B2},{A1,B3},{A2,B1},{A2,B2},{A2,B3},{B1,B2},{B1,B3},{B2,B3}. 其中2個(gè)蜜柚的質(zhì)量均小于2 000克的僅有{A1,A2}這1種情況,故所求概率為

45、. (2)方案A好,理由如下. 由頻率分布直方圖可知,蜜柚質(zhì)量在[1 500,1 750)內(nèi)的頻率為250×0.000 4=0.1, 同理可得,蜜柚質(zhì)量在[1 750,2 000),[2 000,2 250),[2 250,2 500),[2 500,2 750),[2 750,3 000]內(nèi)的頻率依次為0.1,0.15,0.4,0.2,0.05. 若按方案A收購(gòu), 根據(jù)題意可得各組蜜柚的個(gè)數(shù)依次為500,500,750,2 000,1 000,250. 則總收益為(×500+×500+×750+×2 000+×1 000+×250)×40÷1 000=×250×[(6+7)×2+

46、(7+8)×2+(8+9)×3+(9+10)×8+(10+11)×4+(11+12)×1]×40÷1 000=1 250×(26+30+51+152+84+23)=457 500(元). 若按方案B收購(gòu), 易知蜜柚質(zhì)量低于2 250克的個(gè)數(shù)為(0.1+0.1+0.15)×5 000=1 750, 蜜柚質(zhì)量不低于2 250的個(gè)數(shù)為5 000-1 750=3 250. 所以總收益為1 750×60+3 250×80=250×20×(7×3+13×4)=365 000(元). 因?yàn)?57 500>365 000,即方案A的收益比方案B的收益高,所以應(yīng)該選擇方案A. (文)高考解答題·審題

47、與規(guī)范(六) 概率與統(tǒng)計(jì)類(lèi)考題 重在“辨析”“辨型”“辨圖” 思維流程 概率與統(tǒng)計(jì)問(wèn)題的求解關(guān)鍵是辨別它的概率模型,只要模型找到,問(wèn)題便迎刃而解.而概率與統(tǒng)計(jì)模型的提取往往需要經(jīng)過(guò)觀察、分析、歸納、判斷等復(fù)雜的辨析思維過(guò)程,同時(shí),還需清楚概率模型中等可能事件、互斥事件、對(duì)立事件等事件間的關(guān)系,注意放回和不放回試驗(yàn)的區(qū)別,合理劃分復(fù)雜事件. 真題案例 審題指導(dǎo) 審題方法 (12分)(2018·全國(guó)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).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

48、 [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; (2)估計(jì)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

49、計(jì)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(jì)算,同一組中的數(shù)據(jù)以這組數(shù)據(jù)所在區(qū)間中點(diǎn)的值作代表) (1)利用頻數(shù)計(jì)算出頻率,然后根據(jù)頻率/組距畫(huà)出頻率分布直方圖;(2)計(jì)算出日用水量小于0.35 m3的頻率即可估計(jì)概率;(3)首先計(jì)算出50天未使用節(jié)水龍頭的日用水量的平均數(shù)和使用了節(jié)水龍頭的日用水量的平均數(shù),再求出一年能節(jié)省的水量即可. 審圖表、數(shù)據(jù) 題目中的圖表、數(shù)據(jù)包含著問(wèn)題的基本信息,也往往暗示著解決問(wèn)題的目標(biāo)和方向.在審題時(shí),認(rèn)真觀察分析圖表、數(shù)據(jù)的特征和規(guī)律,常??梢哉业浇鉀Q問(wèn)題的思路和方法. 規(guī)范解答 評(píng)分細(xì)則 [解析] (1) 4分① (2)根據(jù)以

50、上數(shù)據(jù),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=0.48,8分② 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(jì)值為0.48. (3)該家庭未使用節(jié)水龍頭50天的日用水量的平均數(shù)為1=(0.05×1+0.15×3+0.25×2+0.35×4+0.45×9+0.55×26+0.65×5)=0.48.9分③ 該家庭使用了節(jié)水龍頭后50天的日用水量的平均數(shù)為 2=(0.05×1+0.15×5+0.25×13+0.35×10+0.45×16+0.55×5)=0.35.10分④ 估計(jì)使用節(jié)水龍頭后,一年可節(jié)省水(0.48-0.35)×365=47.45(m3).12分⑤ 第(1)問(wèn)踩點(diǎn)得分 ①畫(huà)出頻率分布直方圖,正確得4分,有一處正確均得1分. 第(2)問(wèn)踩點(diǎn)得分 ②正確求出使用節(jié)水龍頭后50天日用水量小于0.35 m3的頻率得4分,寫(xiě)對(duì)式子得2分,計(jì)算正確再得2分. 第(3)問(wèn)踩點(diǎn)得分 ③計(jì)算出該家庭未使用節(jié)水龍頭50天日用水量的平均數(shù),得1分. ④計(jì)算出該家庭使用了節(jié)水龍頭后50天日用水量的平均數(shù),得1分. ⑤計(jì)算結(jié)果正確得2分,結(jié)果錯(cuò)誤不得分. - 19 -

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