高考数学专题复习:课时达标检测(五十九) 二项分布与正态分布
课时达标检测(五十九) 二项分布与正态分布
一、全员必做题
1.若同时抛掷两枚骰子,当至少有5点或6点出现时,就说这次试验成功,则在3次试验中至少有1次成功的概率是( )
A. B. C. D.
解析:选C 一次试验中,至少有5点或6点出现的概率为1-×=1-=,设X为3次试验中成功的次数,则X~B,故所求概率P(X≥1)=1-P(X=0)=1-C×0×3=,故选C.
2.(2017·石家庄模拟)设X~N(1,σ2),其正态分布密度曲线如图所示,且P(X≥3)=0.022 8,那么向正方形OABC中随机投掷20 000个点,则落入阴影部分的点的个数的估计值为( )
附:(随机变量ξ服从正态分布N(1,σ2),则P(μ-σ<ξ<μ+σ)=0.682 6,P(μ-2σ<ξ<μ+2σ)=0.954 4).
A.12 076 B.13 174 C.14 056 D.7 539
解析:选B 由题意得,P(X≤-1)=P(X ≥3)=0.022 8,
∴P(-1
7.879,所以有99.5%的把握认为“平均车速超过100 km/h与性别有关”.
(2)平均车速不超过100 km/h的驾驶员有40人,从中随机抽取2人的方法总数为C,记“这2人恰好是1名男性驾驶员和1名女性驾驶员”为事件A,则事件A所包含的基本事件数为CC,所以所求的概率P(A)===.
(3)根据样本估计总体的思想,从总体中任取1辆车,平均车速超过100 km/h且为男性驾驶员的概率为=,故X~B.
所以P(X=0)=C03=;
P(X=1)=C2=;
P(X=2)=C2=;
P(X=3)=C30=.
所以X的分布列为
X
0
1
2
3
P
E(X)=0×+1×+2×+3×=.
2.一款击鼓小游戏的规则如下:每盘游戏都需击鼓三次,每次击鼓要么出现一次音乐,要么不出现音乐;每盘游戏击鼓三次后,出现一次音乐获得10分,出现两次音乐获得20分,出现三次音乐获得100分,没有出现音乐则扣除200分(即获得-200分).设每次击鼓出现音乐的概率为,且各次击鼓出现音乐相互独立.
(1)设每盘游戏获得的分数为X,求X的分布列;
(2)玩三盘游戏,至少有一盘出现音乐的概率是多少?
(3)玩过这款游戏的许多人都发现,若干盘游戏后,与最初的分数相比,分数没有增加反而减少了.请运用概率统计的相关知识分析分数减少的原因.
解:(1)X可能的取值为10,20,100,-200.根据题意,有
P(X=10)=C×1×2=,
P(X=20)=C×2×1=,
P(X=100)=C×3×0=,
P(X=-200)=C×0×3=.
所以X的分布列为
X
10
20
100
-200
P
(2)设“第i盘游戏没有出现音乐”为事件Ai(i=1,2,3),则P(A1)=P(A2)=P(A3)=P(X=-200)=.所以“三盘游戏中至少有一次出现音乐”的概率为1-P(A1A2A3)=1-3=1-=.因此,玩三盘游戏至少有一盘出现音乐的概率是.
(3)数学期望E(X)=10×+20×+100×-200×=-.
这表明,获得分数X的均值为负,
因此,多次游戏之后分数减少的可能性更大.
三、冲刺满分题
1.甲、乙两俱乐部举行乒乓球团体对抗赛.双方约定:
①比赛采取五场三胜制(先赢三场的队伍获得胜利,比赛结束);
②双方各派出三名队员,前三场每位队员各比赛一场.已知甲俱乐部派出队员A1,A2,A3,其中A3只参加第三场比赛,另外两名队员A1,A2比赛场次未定;乙俱乐部派出队员B1,B2,B3,其中B1参加第一场与第五场比赛,B2参加第二场与第四场比赛,B3只参加第三场比赛.
根据以往的比赛情况,甲俱乐部三名队员对阵乙俱乐部三名队员获胜的概率如下表:
A1
A2
A3
B1
B2
B3
(1)若甲俱乐部计划以3∶0取胜,则应如何安排A1,A2两名队员的出场顺序,使得取胜的概率最大?
(2)若A1参加第一场与第四场比赛,A2参加第二场与第五场比赛,各队员每场比赛的结果互不影响,设本次团体对抗赛比赛的场数为随机变量X,求X的分布列及数学期望
E(X).
解:(1)设A1,A2分别参加第一场,第二场,则P1=××=,设A2,A1分别参加第一场、第二场,则P2=××=,∴P1>P2,∴甲俱乐部安排A1参加第一场,A2参加第二场,则以3∶0取胜的概率最大.
(2)比赛场数X的所有可能取值为3,4,5,P(X=3)=××+××=,P(X=4)=C×××+×3+C×××+×3=,P(X=5)=1-P(X=3)-P(X=4)=,∴X的分布列为
X
3
4
5
P
∴E(X)=3×+4×+5×=.
2.某茶楼有四类茶饮,假设为顾客准备泡茶工具所需的时间相互独立,且都是整数(单位:分钟).现统计该茶楼服务员以往为100位顾客准备泡茶工具所需的时间t,结果如表所示.
类别
铁观音
龙井
金骏眉
大红袍
顾客数(人)
20
30
40
10
时间t(分钟/人)
2
3
4
6
注:服务员在准备泡茶工具时的间隔时间忽略不计,并将频率视为概率.
(1)求服务员恰好在第6分钟开始准备第三位顾客的泡茶工具的概率;
(2)用X表示至第4分钟末服务员已准备好了泡茶工具的顾客数,求X的分布列及均值.
解:(1)由题意知t的分布列如下.
t
2
3
4
6
P
设A表示事件“服务员恰好在第6分钟开始准备第三位顾客的泡茶工具”,则事件A对应两种情形:
①为第一位顾客准备泡茶工具所需的时间为2分钟,且为第二位顾客准备泡茶工具所需的时间为3分钟;
②为第一位顾客准备泡茶工具所需的时间为3分钟,且为第二位顾客准备泡茶工具所需的时间为2分钟.
所以P(A)=P(t=2)×P(t=3)+P(t=3)×P(t=2)=×+×=.
(2)X的所有可能取值为0,1,2,
X=0对应为第一位顾客准备泡茶工具所需的时间超过4分钟,所以P(X=0)=P(t>4)=P(t=6)=;
X=1对应为第一位顾客准备泡茶工具所需的时间为2分钟且为第二位顾客准备泡茶工具所需的时间超过2分钟,或为第一位顾客准备泡茶工具所需的时间为3分钟,或为第一位顾客准备泡茶工具所需的时间为4分钟,
所以P(X=1)=P(t=2)·P(t>2)+P(t=3)+P(t=4)=×++=;
X=2对应为两位顾客准备泡茶工具所需的时间均为2分钟,所以P(X=2)=P(t=2)·P(t=2)=×=.
所以X的分布列为
X
0
1
2
P
所以X的均值E(X)=0×+1×+2×=.