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1、
概率與統(tǒng)計
一、高考預測
計數(shù)原理、概率統(tǒng)計部分是高中數(shù)學中使用課時最多的一個知識板塊,高考對該部分的考查分值也較多.從近幾年的情況看,該部分考查的主要問題是排列組合應用問題,二項式定理及其簡單應用,隨機抽樣,樣本估計總體,線性回歸分析,獨立性檢驗,古典概型,幾何概型,事件的獨立性,隨機變量的分布、期望和方差,正態(tài)分布的簡單應用,在試卷中一般是2~3個選擇題、填空題,一個解答題,試題難度中等或者稍易.預計20xx年該部分的基本考查方向還是這樣,雖然可能出現(xiàn)一些適度創(chuàng)新,但考查的基本點不會發(fā)生大的變化.計數(shù)原理、概率統(tǒng)計部分的復習要從整體上,從知識的相互關系上進行.概率試題
2、的核心是概率計算,其中事件之間的互斥、對立和獨立性是概率計算的核心,排列組合是進行概率計算的工具,在復習概率時要抓住概率計算的核心和這個工具;統(tǒng)計問題的核心是樣本數(shù)據(jù)的分布,反映樣本數(shù)據(jù)的方法:樣本頻數(shù)表、樣本頻率分布表、頻率分布直方圖、頻率折線圖、莖葉圖,得到樣本數(shù)據(jù)的方法是隨機抽樣,在復習統(tǒng)計部分時,要緊緊抓住這些圖表和方法,把圖表的含義弄清楚,這樣剩下的問題就是有關的計算和對統(tǒng)計思想的理解,如樣本均值和方差的計算,用樣本估計總體等.
二、知識導學
(4)解決概率問題要注意“四個步驟,一個結合”:求概率的步驟是:第一步,確定事件性質即所給的問題歸結為四類事件中的某一種.第二步,判斷事
3、件的運算即是至少有一個發(fā)生,還是同時發(fā)生,分別運用相加或相乘事件.第三步,運用公式求解第四步,答,即給提出的問題有一個明確的答復.
(1)二項分布
次獨立重復試驗中,事件A發(fā)生的次數(shù)是一個隨機變量,其所有可能的取值為0,1,2,…n,并且,其中,,隨機變量的分布列如下:
0
1
…
…
P
…
稱這樣隨機變量服從二項分布,記作,其中、為參數(shù),并記:.
(2) 幾何分布
在獨立重復試驗中,某事件第一次發(fā)生時所作的試驗的次數(shù)是一個取值為正整數(shù)的離散型隨機變量,“”表示在第k次獨立重復試驗時事件第一次發(fā)生.
隨機變量的
4、概率分布為:
1
2
3
…
k
…
P
p
qp
…
…
要點3 離散型隨機變量的期望與方差
要點4 抽樣方法與總體分布的估計
3.分層抽樣:當已知總體由差異明顯的幾部分組成時,常將總體分成幾部分,然后按照各部分所占的比進行抽樣,這種抽樣叫做分層抽樣.
要點5 正態(tài)分布與線性回歸
1.正態(tài)分布的概念及主要性質
2.線性回歸 簡單的說,線性回歸就是處理變量與變量之間的線性關系的一種數(shù)學方法.
變量和變量之間的關系大致可分為兩種類型:確定性的函數(shù)關系和不確定的函數(shù)關系.不確定性的兩個變量之間往往仍有規(guī)律可循.回歸分析就是處理變量之間的相關關系
5、的一種數(shù)量統(tǒng)計方法.它可以提供變量之間相關關系的經(jīng)驗公式.具體說來,對n個樣本數(shù)據(jù)(),(),…,(),其回歸直線方程,或經(jīng)驗公式為:.其中,其中分別為||、||的平均數(shù).
三、易錯點點睛
【易錯點2】二項式展開式中的項的系數(shù)與二項式系數(shù)的概念掌握不清,容易混淆,導致出錯
1、在的展開式中,的系數(shù)為 ,二項式系數(shù)為 。
【易錯點分析】在通項公式中,是二項式系數(shù),是項的系數(shù)。
解析:令,得,則項的二項式系數(shù)為,項的系數(shù)為。
【知識點歸類點撥】在二項展開式中,利用通項公式求展開式中具有某些特性的項是一類典型問題,其通常做法就是確定通項公式中r的取值或取
6、值范圍,須注意二項式系數(shù)與項的系數(shù)的區(qū)別與聯(lián)系
2、如果的展開式中各項系數(shù)之和為128,則展開式中的系數(shù)是( )
(A)7 (B) (C)21 (D)
解析:當時即,根據(jù)二項式通項公式得
時對應,即故項系數(shù)為.
【知識點歸類點撥】在的展開式中,系數(shù)最大的項是中間項,但當a,b的系數(shù)不為1時,最大系數(shù)值的位置不一定在中間,可通過解不等式組來確定之
2.在二項式的展開式中,系數(shù)最小的項的系數(shù)為 。(結果用數(shù)值表示)
解析:展開式中第r+1項為,要使項的系數(shù)最小,則r為奇數(shù),且使為最大,由此得,所
7、以項的系數(shù)為。
(1) 在問題(3)的基礎上,再分配即可,共有分配方式種。
【知識點歸類點撥】本題是有關分組與分配的問題,是一類極易出錯的題型,對于此類問題的關鍵是搞清楚是否與順序有關,分清先選后排,分類還是分步完成等,對于平均分組問題更要注意順序,避免計算重復或遺漏。
2.從5位男教師和4位女教師中選出3位教師,派到三個班擔任班主任(每班一位班主任),要求這三位班主任中男、女教師都要有,則不同的選派方法共有( )
A、 210種 B、420種 C、630種 D、840種
解析:首先選擇3位教師的方案有:①一男兩女;計;②兩男一女:計=40。
其次派出3位教師的方案是=6
8、。故不同的選派方案共有種。
(3)甲、乙2人先排好,共有種排法;再從余下的5人中選三人排在甲、乙2人中間,有種排法,這時把已排好的5人看作一個整體,與剩下的2人再排,又有種排法;這樣,總共有種不同的排法。
【易錯點6】二項式展開式的通項公式為,事件A發(fā)生k次的概率:二項分布列的概率公式:,三者在形式上的相似,在應用容易混淆而導致出錯。
1.某同學參加科普知識競賽,需回答三個問題,競賽規(guī)則規(guī)定:每題回答正確得100分,回答不正確得—100分。假設這名同學每題回答正確的概率均為0.8,且各題回答正確與否相互之間沒有影響。(1)求這名同學回答這三個問題的總得分的概率分布和數(shù)學期望。(2)求這名
9、同學總得分不為負分(即)的概率。
解析:(1)的可能取值為—300,—100,100,300。
所以的概率分布為
—300
—100
100
300
P
0.008
0.096
0.384
0.512
根據(jù)的概率分布,可得的期望
(2)這名同學總得分不為負分的概率為
。
從而的分布列為
0
1
2
3
4
P
(2)。
【知識點歸類點撥】在正態(tài)分布中,為總體的平均數(shù),為總體的標準差,另外,正態(tài)分布在的概率為,在內取值的概率為。解題時,應當注意正態(tài)分布在各個區(qū)間的取值概率,不可混淆,否則,將出現(xiàn)計算失誤
10、。
四、典型習題導練
1、一籠子中裝有2只白貓,3只黑貓,籠門打開每次出來一只貓,每次每只貓都有可能出來。(Ⅰ)第三次出來的是只白貓的概率;(Ⅱ)記白貓出來完時籠中所剩黑貓數(shù)為,試求的概率分布列及期望。
2、深圳市某校中學生籃球隊假期集訓,集訓前共有6個籃球,其中3個是新球(即沒有用過的球), 3 個是舊球(即至少用過一次的球).每次訓練,都從中任意取出2 個球,用完后放回.(Ⅰ)設第一次訓練時取到的新球個數(shù)為,求的分布列和數(shù)學期望;(Ⅱ)求第二次訓練時恰好取到一個新球的概率.
5、某學生參加跳高和跳遠兩項體育測試,測試評價設三個等級,如果他這兩項測試得到的概率分別依次為和。(Ⅰ)求該
11、學生恰好得到一個和一個的概率;(Ⅱ)如果得到一個記15分,一個記10分,一個記5分,設該學生這兩項測試得分之和為,求的分布列和數(shù)學期望。
6、某電視臺有A、B兩種智力闖關游戲,甲、乙、丙、丁四人參加,其中甲乙兩人各自獨立進行游戲A,丙丁兩人各自獨立進行游戲B.已知甲、乙兩人各自闖關成功的概率均為,丙、丁兩人各自闖關成功的概率均為.(Ⅰ)求游戲A被闖關成功的人數(shù)多于游戲B被闖關成功的人數(shù)的概率;(Ⅱ) 記游戲A、B被闖關成功的總人數(shù)為,求的分布列和期望.
7、盒內有大小相同的9個球,其中2個紅色球,3個白色球,4個黑色球. 規(guī)定取出1個紅色球得1分,取出1個白色球得0分,取出1個黑色球得-1
12、分 . 現(xiàn)從盒內任取3個球(Ⅰ)求取出的3個球中至少有一個紅球的概率;(Ⅱ)求取出的3個球得分之和恰為1分的概率;(Ⅲ)設為取出的3個球中白色球的個數(shù),求的分布列和數(shù)學期望.
8、如圖3,兩點之間有條網(wǎng)線連接,它們能通過的最大信息量分別為.
從中任取三條網(wǎng)線且使每條網(wǎng)線通過最大信息量,
設這三條網(wǎng)線通過的最大信息量之和為
(Ⅰ)當時,則保證線路信息暢通,求線路信息暢通的概率;
(Ⅱ)求的分布列和數(shù)學期望.
11、20xx年2月份,從銀行房貸部門得到好消息,首套住房貸款利率將回歸基準利率. 某大型銀行在一個星期內發(fā)放貸款的情況統(tǒng)計如圖所示:
⑴求在本周內該銀行所借貸客戶的平
13、均貸款年限(取過剩近似整數(shù)值);⑵從本周內該銀行所借貸客戶中任意選取兩位,求他們貸款年限相同的概率;
⑶假設該銀行此星期的貸款業(yè)績一共持續(xù)10個星期不變,在這段時間里,每星期都從借貸客戶中選出一人,記表示其中貸款年限不超過20年得人數(shù),求.
12、為增強市民節(jié)能環(huán)保意識,某市面向全市征召義務宣傳志愿者.現(xiàn)從符合條件的500名志愿者中隨機抽取100名志愿者,他們的年齡情況如下表所示.(Ⅰ)頻率分布表中的①、②位置應填什么數(shù)據(jù)?并在答題卡中補全頻率分布直方圖(如圖),再根據(jù)頻率分布直方圖估計這500名志愿者中年齡在[30,35)歲的人數(shù);(Ⅱ)在抽出的100名志愿者中按年齡再采用分層抽樣法抽取
14、20人參加中心廣場的宣傳活動,從這20人中選取2名志愿者擔任主要負責人,記這2名志愿者中“年齡低于30歲”的人數(shù)為X,求X的分布列及數(shù)學期望.
分組(單位:歲)
頻數(shù)
頻率
[20,25)
5
0.05
[25,30)
①
0.20
[30,35)
35
②
[35,40)
30
0.30
[40,45]
10
0.10
合計
100
1.00
13、某高校在20xx年的自主招生考試成績中隨機抽取100名學生的筆試成績,按成績共分五組,得到頻率分布表如下表所示。
14、空氣質量指數(shù)(單位:)表示每
15、立方米空氣中可入肺顆粒物的含量,這個值越高,就代表空氣污染越嚴重:
日均濃度
空氣質量級別
一級
二級
三級
四級
五級
六級
空氣質量類別
優(yōu)
良
輕度污染
中度污染
重度污染
嚴重污染
某市年月日—月日(天)對空氣質量指數(shù)進行監(jiān)測,獲得數(shù)據(jù)后得到如下條形圖:(Ⅰ)估計該城市一個月內空氣質量類別為良的概率;
(Ⅱ)在上述個監(jiān)測數(shù)據(jù)中任取個,設為空氣
質量類別為優(yōu)的天數(shù),求的分布列.
級別
O
5
16
8
天數(shù)
4
2
10
15
15、戶外運動已經(jīng)成
16、為一種時尚運動,某單位為了了解員工喜歡戶外運動是否與性別有關,對本單位的50名員工進行了問卷調查,得到了如下列聯(lián)表:
喜歡戶外運動
不喜歡戶外運動
合計
男性
5
女性
10
合計
50
已知在這50人中隨機抽取1人抽到喜歡戶外運動的員工的概率是.(Ⅰ)請將上面的列聯(lián)表補充完整;(Ⅱ)是否有99.5﹪的把握認為喜歡戶外運動與性別有關?并說明你的理由;(Ⅲ)經(jīng)進一步調查發(fā)現(xiàn),在喜歡戶外運動的10名女性員工中,有4人還喜歡瑜伽.若從喜歡戶外運動的10位女性員工中任選3人,記表示抽到喜歡瑜伽的人數(shù),求的分布列和數(shù)學期望.下面的臨界值表僅供參考:
17、0.15
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
2.072
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
()
喜歡戶外運動
不喜歡戶外運動
合計
男性
20
5
25
女性
10
15
25
16、在某醫(yī)學實驗中,某實驗小組為了分析某種藥物用藥量與血液中某種抗體水平的關系,選取六只實驗動物進行血檢,得到如下資料:
動物編號
1
2
3
4
5
6
用藥量x(單位)
1
3
4
5
6
8
抗體指標y
(單位)
3.4
3.7
3.
18、8
4.0
4.2
4.3
記為抗體指標標準差,若抗體指標落在內則稱該動物為有效動物,否則稱為無效動物.研究方案規(guī)定先從六只動物中選取兩只,用剩下的四只動物的數(shù)據(jù)求線性回歸方程,再對被選取的兩只動物數(shù)據(jù)進行檢驗.
17、一個盒子裝有六張卡片,上面分別寫著如下六個定義域為的函數(shù):,,,,,. (1)現(xiàn)從盒子中任取兩張卡片,將卡片上的函數(shù)相加得一個新函數(shù),求所得函數(shù)是奇函數(shù)的概率;(2)現(xiàn)從盒子中進行逐一抽取卡片,且每次取出后均不放回,若取到一張記有偶函數(shù)的卡片則停止抽取,否則繼續(xù)進行,求抽取次數(shù)的分布列和數(shù)學期望.
18、“肇實,正名芡實,因肇慶所產(chǎn)之芡實顆粒大、藥力強,故名?!蹦晨?/p>
19、研所為進一步改良肇實,為此對肇實的兩個品種(分別稱為品種A和品種B)進行試驗.選取兩大片水塘,每大片水塘分成n小片水塘,在總共2n小片水塘中,隨機選n小片水塘種植品種A,另外n小片水塘種植品種B.
(1)假設n=4,在第一大片水塘中,種植品種A的小片水塘的數(shù)目記為,求的分布列和數(shù)學期望;
(2)試驗時每大片水塘分成8小片,即n=8,試驗結束后得到品種A和品種B在每個小片水塘上的每畝產(chǎn)量(單位:kg/畝)如下表:
號碼
1
2
3
4
5
6
7
8
品種A
101
97
92
103
91
100
110
106
品種B
115
107
112
20、
108
111
120
110
113
分別求品種A和品種B的每畝產(chǎn)量的樣本平均數(shù)和樣本方差;根據(jù)試驗結果,你認為應該種植哪一品種?(12分)
20、甲、乙兩同學進行下棋比賽,約定每局勝者得1分,負者得0分(無平局),比賽進行到有一個人比對方多2分或比滿8局時停止,設甲在每局中獲勝的概率為,且各局勝負相互獨立.已知第二局比賽結束時比賽停止的概率為.
(I)如右圖為統(tǒng)計這次比賽的局數(shù)n和甲、乙的總得分S,T的程序框圖.
其中如果甲獲勝,輸人a=l.b=0;如果乙獲勝,則輸人a=0,b=1.
請問在①②兩個判斷框中應分別填寫什么條件?(Ⅱ)求p的值;
(Ⅲ)設表示比賽停止時已比賽的局數(shù),求隨機變量的分布列和
【解析】(Ⅰ)程序框圖中的①應填,②應填.