《(浙江專用)2021版新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第十章 計數(shù)原理與古典概率 7 第7講 n次獨立重復(fù)試驗與二項分布高效演練分層突破》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專用)2021版新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第十章 計數(shù)原理與古典概率 7 第7講 n次獨立重復(fù)試驗與二項分布高效演練分層突破(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第7講 n次獨立重復(fù)試驗與二項分布
[基礎(chǔ)題組練]
1.(2020·東北四市高考模擬)將一枚質(zhì)地均勻的硬幣連續(xù)拋擲n次,事件“至少有一次正面向上”的概率為P,則n的最小值為( )
A.4 B.5
C.6 D.7
解析:選A.由題意得P=1-≥,則≤,所以n≥4,故n的最小值為4.
2.投擲一枚均勻硬幣和一枚均勻骰子各一次,記“硬幣正面向上”為事件A,“骰子向上的點數(shù)是3”為事件B,則事件A,B中至少有一個發(fā)生的概率是( )
A. B.
C. D.
解析:選C.依題意,得P(A)=,P(B)=,且事件A,B相互獨立,則事件A,B中至少有一個發(fā)
2、生的概率為1-P(·)=1-P()·P()=1-×=,故選C.
3.(2020·紹興調(diào)研)設(shè)隨機變量X~B(2,p),Y~B(4,p),若P(X≥1)=,則P(Y≥2)的值為( )
A. B.
C. D.
解析:選B.因為隨機變量X~B(2,p),Y~B(4,p),又P(X≥1)=1-P(X=0)=1-(1-p)2=,解得p=,所以Y~B,則P(Y≥2)=1-P(Y=0)-P(Y=1)=.
4.(2020·杭州七校聯(lián)考)如果X~B,則使P(X=k)取最大值的k值為( )
A.3 B.4
C.5 D.3或4
解析:選D.觀察選項,采用特殊值法.
因為P(X=
3、3)=C,
P(X=4)=C,
P(X=5)=C,
經(jīng)比較,P(X=3)=P(X=4)>P(X=5),
故使P(X=k)取最大值時k=3或4.
5.某單位為綠化環(huán)境,移栽了甲、乙兩種大樹各2棵.設(shè)甲、乙兩種大樹移栽的成活率分別為和,且每棵大樹是否成活互不影響,則移栽的4棵大樹中至少有1棵成活的概率是( )
A. B.
C. D.
解析:選D.設(shè)Ak表示第k棵甲種大樹成活,k=1,2;Bl表示第l棵乙種大樹成活,l=1,2,則A1,A2,B1,B2相互獨立,且P(A1)=P(A2)=,P(B1)=P(B2)=,則至少有1棵大樹成活的概率為1-P(···)=1-P()·P
4、()·P()·P()=1-×=.
6.如圖所示的電路有a,b,c三個開關(guān),每個開關(guān)開和關(guān)的概率都是,且是相互獨立的,則燈泡甲亮的概率為________.
解析:設(shè)“a閉合”為事件A,“b閉合”為事件B,“c閉合”為事件C,則甲燈亮應(yīng)為事件AC,且A,,C之間彼此獨立,P(A)=P()=P(C)=.
所以P(AC)=P(A)P()P(C)=.
答案:
7.某機械研究所對新研發(fā)的某批次機械元件進行壽命追蹤調(diào)查,隨機抽查的200個機械元件情況如下:
使用時
間/天
10~20
21~30
31~40
41~50
51~60
個數(shù)
10
40
80
50
20
若
5、以頻率為概率,現(xiàn)從該批次機械元件中隨機抽取3個,則至少有2個元件的使用壽命在30天以上的概率為____________.
解析:由表可知元件使用壽命在30天以上的頻率為=,則所求概率為C×+=.
答案:
8.某大廈的一部電梯從底層出發(fā)后只能在第18,19,20層???,若該電梯在底層有5個乘客,且每位乘客在這三層的每一層下電梯的概率都為,用X表示5位乘客在第20層下電梯的人數(shù),則P(X=4)=________.
解析:考察一位乘客是否在第20層下電梯為一次試驗,這是5次獨立重復(fù)試驗,故X~B,即有P(X=k)=C×,k=0,1,2,3,4,5.
故P(X=4)=C×=.
答案:
9
6、.小王在某社交網(wǎng)絡(luò)的朋友圈中,向在線的甲、乙、丙隨機發(fā)放紅包,每次發(fā)放1個.
(1)若小王發(fā)放5元的紅包2個,求甲恰得1個的概率;
(2)若小王發(fā)放3個紅包,其中5元的2個,10元的1個.記乙所得紅包的總錢數(shù)為X,求X的分布列.
解:(1)設(shè)“甲恰得1個紅包”為事件A,
則P(A)=C××=.
(2)X的所有可能取值為0,5,10,15,20.
P(X=0)==,
P(X=5)=C××=,
P(X=10)=×+×=,
P(X=15)=C××=,
P(X=20)==.
X的分布列為
X
0
5
10
15
20
P
10.已知某種動物服用
7、某種藥物一次后當天出現(xiàn)A癥狀的概率為.某小組為了研究連續(xù)服用該藥物后出現(xiàn)A癥狀的情況,進行了藥物試驗.試驗設(shè)計為每天用藥一次,連續(xù)用藥四天為一個用藥周期.假設(shè)每次用藥后當天是否出現(xiàn)A癥狀與上次用藥無關(guān).
(1)若出現(xiàn)A癥狀,則立即停止試驗,求試驗至多持續(xù)一個用藥周期的概率;
(2)若在一個用藥周期內(nèi)出現(xiàn)3次或4次A癥狀,則在這個用藥周期結(jié)束后終止試驗.若試驗至多持續(xù)兩個周期,設(shè)藥物試驗持續(xù)的用藥周期為η,求η的分布列.
解:(1)法一:記試驗持續(xù)i天為事件Ai,i=1,2,3,4,試驗至多持續(xù)一個周期為事件B,
易知P(A1)=,P(A2)=×,P(A3)=×,P(A4)=×,
則P
8、(B)=P(A1)+P(A2)+P(A3)+P(A4)=.
法二:記試驗至多持續(xù)一個周期為事件B,則為試驗持續(xù)超過一個周期,
易知P()==,
所以P(B)=1-=.
(2)隨機變量η的所有可能取值為1,2,
P(η=1)=C·+=,
P(η=2)=1-=,
所以η的分布列為
η
1
2
P
[綜合題組練]
1.某商場舉行有獎促銷活動,顧客購買一定金額的商品后即可抽獎,每次抽獎都是從裝有4個紅球、6個白球的甲箱和裝有5個紅球、5個白球的乙箱中,各隨機摸出1個球,在摸出的2個球中,若都是紅球,則獲一等獎;若只有1個紅球,則獲二等獎;若沒有紅球,則不獲獎.
(1
9、)求顧客抽獎1次能獲獎的概率;
(2)若某顧客有3次抽獎機會,記該顧客在3次抽獎中獲一等獎的次數(shù)為X,求X的分布列.
解:(1)記事件A1={從甲箱中摸出的1個球是紅球},
A2={從乙箱中摸出的1個球是紅球},
B1={顧客抽獎1次獲一等獎},B2={顧客抽獎1次獲二等獎},C={顧客抽獎1次能獲獎}.
由題意知A1與A2相互獨立,A1與A2互斥,B1與B2互斥,且B1=A1A2,B2=A1+A2,C=B1+B2.
因為P(A1)==,P(A2)==,
所以P(B1)=P(A1A2)=P(A1)P(A2)=×=,
P(B2)=P(A1+A2)=P(A1)+P(A2)
=P(
10、A1)P()+P()P(A2)
=P(A1)(1-P(A2))+(1-P(A1))P(A2)
=×+×=.
故所求概率為P(C)=P(B1+B2)=P(B1)+P(B2)=+=.
(2)顧客抽獎3次可視為3次獨立重復(fù)試驗,由(1)知,顧客抽獎1次獲一等獎的概率為,所以X~B.
于是P(X=0)=C=,
P(X=1)=C=,
P(X=2)=C=,
P(X=3)=C=.
故X的分布列為
X
0
1
2
3
P
2.(2020·杭州學(xué)軍中學(xué)高三月考)某校課改實行選修走班制,現(xiàn)有甲,乙,丙,丁四位學(xué)生準備選修物理,化學(xué),生物三個科目.每位學(xué)生只選修一個科
11、目,且選修其中任何一個科目是等可能的.
(1)求恰有2人選修物理的概率;
(2)求學(xué)生選修科目個數(shù)ξ的分布列.
解:(1)這是等可能性事件的概率計算問題.
法一:所有可能的選修方式有34種,
恰有2人選修物理的方式C·22種,
從而恰有2人選修物理的概率為=.
法二:設(shè)每位學(xué)生選修為一次試驗,這是4次獨立重復(fù)試驗.
記“選修物理”為事件A,則P(A)=,從而,
由獨立重復(fù)試驗中事件A恰發(fā)生k次的概率計算公式知,恰有2人選修物理的概率為P=C=.
(2)ξ的所有可能值為1,2,3,
P(ξ=1)==;P(ξ=2)==;
P(ξ=3)==;
綜上知,ξ的分布列為
ξ
12、1
2
3
P
3.現(xiàn)有4個人去參加春節(jié)聯(lián)歡活動,該活動有甲、乙兩個項目可供參加者選擇,為增加趣味性,約定:每個人通過擲一枚質(zhì)地均勻的骰子決定自己去參加哪個項目聯(lián)歡,擲出點數(shù)為1或2的人去參加甲項目聯(lián)歡,擲出點數(shù)大于2的人去參加乙項目聯(lián)歡.
(1)求這4個人中恰好有2人去參加甲項目聯(lián)歡的概率;
(2)求這4個人中去參加甲項目聯(lián)歡的人數(shù)大于去參加乙項目聯(lián)歡的人數(shù)的概率;
(3)用X,Y分別表示這4個人中去參加甲、乙項目聯(lián)歡的人數(shù),記ξ=|X-Y|,求隨機變量ξ的分布列.
解:依題意,這4個人中,每個人去參加甲項目聯(lián)歡的概率為,去參加乙項目聯(lián)歡的概率為.
設(shè)“這4個人
13、中恰有i人去參加甲項目聯(lián)歡”為事件Ai(i=0,1,2,3,4),
則P(Ai)=C·.
(1)這4個人中恰好有2人去參加甲項目聯(lián)歡的概率P(A2)=C=.
(2)設(shè)“這4個人中去參加甲項目聯(lián)歡的人數(shù)大于去參加乙項目聯(lián)歡的人數(shù)”為事件B,則B=A3∪A4.
故P(B)=P(A3)+P(A4)=C+C=.
所以,這4個人中去參加甲項目聯(lián)歡的人數(shù)大于去參加乙項目聯(lián)歡的人數(shù)的概率為.
(3)ξ的所有可能取值為0,2,4.
P(ξ=0)=P(A2)=,P(ξ=2)=P(A1)+P(A3)=,
P(ξ=4)=P(A0)+P(A4)=.
所以ξ的分布列為
ξ
0
2
4
P
14、
4.某次飛鏢比賽中,規(guī)定每人至多發(fā)射三鏢.在M處每射中一鏢得3分,在N處每射中一鏢得2分,如果前兩次得分之和超過3分即停止發(fā)射,否則發(fā)射第三鏢.某選手在M處的命中率q1=0.25,在N處的命中率為q2.該選手選擇先在M處發(fā)射一鏢,以后都在N處發(fā)射,用X表示該選手比賽結(jié)束后所得的總分,其分布列為
X
0
2
3
4
5
P
0.03
P1
P2
P3
P4
(1)求隨機變量X的分布列;
(2)試比較該選手選擇上述方式發(fā)射飛鏢得分超過3分的概率與選擇都在N處發(fā)射飛鏢得分超過3分的概率的大?。?
解:(1)設(shè)該選手在M處射中為事件A,在N處射中為事件B,則事件
15、A,B相互獨立,且P(A)=0.25,P()=0.75,P(B)=q2,P()=1-q2.
根據(jù)分布列知:當X=0時,
P( )=P()P()P()=0.75(1-q2)2=0.03,
所以1-q2=0.2,q2=0.8.
當X=2時,P1=P( B+ B)=P()P(B)P()+P()P()P(B)=0.75q2(1-q2)×2=0.24,
當X=3時,P2=P(A)=P(A)P()P()=0.25(1-q2)2=0.01,當X=4時,
P3=P(BB)=P()P(B)P(B)=0.75q=0.48,
當X=5時,P4=P(AB+AB)=P(AB)+P(AB)
=P(A)P()P(B)+P(A)P(B)
=0.25q2(1-q2)+0.25q2=0.24.
所以隨機變量X的分布列為
X
0
2
3
4
5
P
0.03
0.24
0.01
0.48
0.24
(2)該選手選擇上述方式發(fā)射飛鏢得分超過3分的概率為0.48+0.24=0.72.
該選手選擇都在N處發(fā)射飛鏢得分超過3分的概率為
P(BB+BB+BB)=P(BB)+P(BB)+P(BB)
=2(1-q2)q+q=0.896.
所以該選手選擇都在N處發(fā)射飛鏢得分超過3分的概率大.
9