高考文科数学专题复习练习11.1随机事件的概率
第十一章概率
11.1随机事件的概率
158
随机事件的频率与概率
14.(2015甘肃兰州二诊,文14,随机事件的频率与概率,填空题)甲、乙两名运动员各自等可能地从红、白、蓝3种颜色的运动服中选择1种,则他们选择相同颜色运动服的概率为 .
解析:所有的选法共有3×3=9种,而他们选择相同颜色运动服的选法共有3种,
故他们选择相同颜色运动服的概率为39=13.
答案:13
159
互斥事件、对立事件
14.(2015吉林实验中学六模,文14,互斥事件、对立事件,填空题)经统计,在银行一个营业窗口每天上午9点钟排队等候的人数及相应概率如下:
排队人数
0
1
2
3
4
≥5
概率
0.1
0.16
0.3
0.3
0.1
0.04
则该营业窗口上午9点钟时,至少有2人排队的概率是 .
解析:由表格可得至少有2人排队的概率P=0.3+0.3+0.1+0.04=0.74.
答案:0.74
9.(2015甘肃张掖一模,文9,互斥事件、对立事件,选择题)口袋内装有一些大小相同的红球、白球和黒球,从中摸出1个球,摸出红球的概率是0.42,摸出白球的概率是0.28,那么摸出黑球的概率是( )
A.0.42 B.0.28 C.0.3 D.0.7
解析:∵口袋内装有一些大小相同的红球、白球和黑球,从中摸出1个球,在口袋中摸球,摸到红球,摸到黑球,摸到白球这三个事件是互斥的,摸出红球的概率是0.42,摸出白球的概率是0.28,
∵摸出黑球是摸出红球或摸出白球的对立事件,∴摸出黑球的概率是1-0.42-0.28=0.3.
答案:C
11.2古典概型
160
古典概型的概率
1.(2015江西上饶重点中学一模,文4,古典概型的概率,选择题)从标有1,2,3,4,5,6的6张纸片中任取2张,那么这2张纸片数字之积为6的概率是( )
A.15 B.115 C.215 D.13
解析:从标有1,2,3,4,5,6的6张纸片中任取2张,不同的取法种数是(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,4),(3,5),(3,6),(4,5),(4,6),(5,6),共15种,其中这2张纸片数字之积为6的取法种数是23,16,∴对应的概率是P=215.
答案:C
2.(2015江西上饶重点中学一模,文18,古典概型的概率,解答题)如图,在边长为1的正六边形ABCDEF中,其中心为点O.
(1)在正六边形ABCDEF的边上任取一点P,求满足OP在OE上的投影大于12的概率;
(2)从A,B,C,D,E,F这六个点中随机选取两个点,记这两个点之间的距离为x,求x大于等于3的概率.
解:(1)因为OD在OE上的投影为|OD|cos
=|OF|cos=12,
∴P在线段FE(除点F)和线段ED(除点D)上运动时,OP在OE上的投影大于12,
∴OP在OE上的投影大于12的概率P=26=13.
(2)结合图形可知只要选取的两个点不是相邻的,那么这两点的距离一定是大于等于3的.六个点中随机选取两个点,总共有15种:(A,B),(A,C),(A,D),(A,E),(A,F),(B,C),(B,D),(B,E),(B,F),(C,D),(C,E),(C,F),(D,E),(D,F),(E,F),∴P(x≥3)=915=35.
3.(2015山西太原一模,文4,古典概型的概率,选择题)某袋中有编号为1,2,3,4,5,6的6个小球(小球除编号外完全相同),甲先从袋中摸出一个球,记下编号后放回,乙再从袋中摸出一个球,记下编号,则甲,乙两人所摸出球的编号不同的概率是( )
A.15 B.16 C.56 D.3536
解析:甲先从袋中摸出一个球,有6种可能的结果,乙再从袋中摸出一个球,有6种可能的结果,如果按(甲,乙)方法得出总共的结果为36个,甲,乙两人所摸出球的编号不同的结果为30个,∴甲,乙两人所摸出球的编号不同的概率是3036=56.
答案:C
4.(2015广西玉林、贵港4月模拟,文13,古典概型的概率,填空题)在1,3,5,7中任取两个不同的数,则这两个数的和为8的概率为 .
解析:在1,3,5,7中任取两个不同的数的结果为:(1,3),(1,5),(1,7),(3,5),(3,7),(5,7)共6个,其中满足这两个数的和为8的有(1,7),(3,5)共2个,所以这两个数的和为8的概率P=26=13.
答案:13
3.(2015江西红色六校一模,文3,古典概型的概率,选择题)随机掷两枚质地均匀的骰子,它们向上的点数之和不超过4的概率记为p1,点数之和大于8的概率记为p2,点数之和为奇数的概率记为p3,则( )
A.p1P甲.
∴这种游戏规则不公平.
13.(2015江西赣州兴国一模,文13,古典概型的概率,填空题)袋中有五张卡片,其中红色卡片三张,标号分别为1,2,3;蓝色卡片两张,标号分别为1,2;从五张卡片中,任取两张,这两张卡片颜色不同且标号之和小于4的概率为 .
解析:从五张卡片中任取两张的所有可能情况有如下10种:红1红2,红1红3,红1蓝1,红1蓝2,红2红3,红2蓝1,红2蓝2,红3蓝1,红3蓝2,蓝1蓝2,其中两张卡片的颜色不同且标号之和小于4的有3种情况,红1蓝1,红1蓝2,红2蓝1,故所求的概率为P=310.
答案:310
8.(2015甘肃兰州一中模拟,文8,古典概型的概率,选择题)从集合A={1,3,5,7,9}和集合B={2,4,6,8}中各取一个数,那么这两个数之和除以3余1的概率是( )
A.13 B.15 C.25 D.310
解析:从集合A={1,3,5,7,9},B={2,4,6,8}各取一个数,基本事件有(1,2),(1,4),(1,6),(1,8),(3,2),(3,4),(3,6),(3,8),(5,2),(5,4),(5,6),(5,8),(7,2),(7,4),(7,6),(7,8),(9,2),(9,4),(9,6),(9,8),共20个;其中两个数的和除以3余1基本事件有(1,6),(3,4),(5,2),(5,8),(7,6),(9,4),共6个,∴两个数的和除以3余1的概率为P=620=310.
答案:D
14.(2015甘肃兰州一中三模,文14,古典概型的概率,填空题)一个立方体骰子的六个面分别标有数字1,2,2,3,3,4;另一个立方体骰子的六个面分别标有数字1,3,4,5,6,8.掷两粒骰子,则其最上面所标的两数之和为7的概率是 .
解析:在36对可能的结果中,和为7的有6对:(1,6),(2,5),(2,5),(3,4),(3,4),(4,3),∴得到两数之和为7的概率是636=16.
答案:16
7.(2015黑龙江哈尔滨六中四模,文7,古典概型的概率,选择题)某种饮料每箱装6听,如果其中有2听不合格,问质检人员从中随机抽出2听,检测出不合格产品的概率为( )
A.25 B.815 C.35 D.910
解析:设合格饮料为1,2,3,4,不合格饮料为5,6,则6听中选2听共有(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,4),(3,5),(3,6),(4,5),(4,6),(5,6)共15种,有1听不合格的有(1,5),(1,6),(2,5),(2,6),(3,5),(3,6),(4,5),(4,6),共8种;有2听不合格的有(5,6),共1种,故所求事件的概率为P=8+115=35.
答案:C
18.(2015黑龙江哈尔滨三中四模,文18,古典概型的概率,解答题)一个袋子中装有大小形状完全相同的5个小球,球的编号分别为1,2,3,4,5.
(1)从袋子中随机取出两个小球,求取出的小球编号之和大于5的概率;
(2)先从袋子中取出一个小球,该球编号记为x,并将球放回袋子中,然后再从袋子中取出一个小球,该球编号记为y,求y>|x-4|的概率.
解:(1)从5个球中随机抽取两个球共有C52=10种不同的情况,而且这些情况都是等可能发生的,其中满足取出的小球编号之和大于5的情况有:(1,5),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5)共6种,故取出的小球编号之和大于5的概率P1=35.
(2)有放回的从袋子中取出两个球共有5×5=25种不同的情况,而且这些情况都是等可能发生的,其中符合题意的情况有:
x=1,y>3,y=4,5,
x=2,y>2,y=3,4,5,
x=3,y>1,y=2,3,4,5,
x=4,y>0,y=1,2,3,4,5,
x=5,y>1,y=2,3,4,5,
共18种情况,
故y>|x-4|的概率P2=1825.
18.(2015山西朔州怀仁一中一模,文18,古典概型的概率,解答题)某次比赛结束后,a,b,c,d四名选手成功晋级四强,在接下来的比赛中,他们取得任何一个名次的机会均相等,且无并列名次,已知c,d两名选手已全部进入前3名,求:
(1)选手a取得第一名的概率;
(2)选手c的名次排在选手a的名次之前的概率.
解:(1)基本事件有:bcda,bdca,cbda,adba,dbca,dcba,acdb,adcb,cadb,cdab,dacb,dcab,共12种情形,而选手a获得第一名的情形有:acdb,adcb,共2种情形.
所以选手a获得第一名的概率为P1=16.
(2)由(1)知,选手a的名次排在选手c的名次之前,有acdb,adcb,dacb共3种情形,故所求概率为1-312=34.
19.(2015甘肃张掖一模,文19,古典概型的概率,解答题)某小组共有A,B,C,D,E五位同学,他们的身高(单位:米)以及体重指标(单位:千克/米2)如下表所示:
A
B
C
D
E
身高
1.69
1.73
1.75
1.79
1.82
体重指标
19.2
25.1
18.5
23.3
20.9
(1)从该小组身高低于1.80的同学中任选2人,求选到的2人身高都在1.78以下的概率;
(2)从该小组同学中任选2人,求选到的2人的身高都在1.70以上且体重指标都在[18.5,23.9)中的概率.
解:(1)从身高低于1.80的同学中任选2人,其一切可能的结果组成的基本事件有:(A,B),(A,C),(A,D),(B,C),(B,D),(C,D)共6个.
由于每个同学被选到的机会均等,因此这些基本事件的出现是等可能的.
选到的2人身高都在1.78以下的事件有:(A,B),(A,C),(B,C)共3个.
因此选到的2人身高都在1.78以下的概率为P=36=12.
(2)从该小组同学中任选2人,其一切可能的结果组成的基本事件有:(A,B),(A,C),(A,D),(A,E),(B,C),(B,D),(B,E),(C,D),(C,E),(D,E),共10个.
由于每个同学被选到的机会均等,因此这些基本事件的出现是等可能的.
选到的2人的身高都在1.70以上且体重指标都在[18.5,23.9)中的事件有:(C,D)(C,E),(D,E)共3个.
因此选到的2人的身高都在1.70以上且体重指标都在[18.5,23.9)中的概率P=310.
161
古典概型与其他知识的交汇(平面向量、直线、圆、函数等)
13.(2015江西六校联考二模,文13,古典概型与其他知识的交汇(平面向量、直线、圆、函数等),填空题)在集合A={0,2,3}中随机取一个元素m,在集合B={1,2,3}中随机取一个元素n,得到点P(m,n),则点P落在圆x2+y2=9内部的概率为 .
解析:由题意可得点P(m,n)的所有结果有(0,1),(0,2),(0,3),(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3)共9种情况,每种结果等可能出现,属于古典概率.
记“点P在圆x2+y2=9内部”为事件A,即m2+n2<9,则A包含的结果有(0,1),(0,2),(2,1),(2,2)共4种情况.
由古典概率的计算公式可得P(A)=49.
答案:49
15.(2015江西三县部分高中一模,文15,古典概型与其他知识的交汇(平面向量、直线、圆、函数等),填空题)已知f(x)与g(x)都是定义在R上的函数,g(x)≠0,f'(x)g(x)1516,可解得k>4,
∴所求概率P=48=12.
答案:12
162
古典概型与统计的综合
1.(2015山西太原一模,文18,古典概型与统计的综合,解答题)为了考察某厂2 000名工人的生产技能情况,随机抽查了该厂n名工人某天的产量(单位:件),整理后得到如下的频率分布直方图(产品数量的分组区间为[10,15),[15,20),[20,25),[25,30),[30,35]),其中产量在[20,25)的工人有6名.
(1)求这一天产量不小于25的工人人数;
(2)工厂规定从产量低于20件的工人中随机地选取2名工人进行培训,求这2名工人不在同一组的概率.
解:(1)由题意得,产量为[20,25)的概率为0.06×5=0.3,∴n=60.3=20.
∴这一天产量不小于25的工人人数为(0.05+0.03)×5×20=8.
(2)由题意得,产量为[10,15)工人人数为20×0.02×5=2,设他们分别是A,B,产量在[15,20)工人人数为20×0.04×5=4,设他们分别是,a,b,c,d.
则从产量低于20件的工人中选取2名工人的结果为:(A,B),(A,a),(A,b),(A,c)(A,d),(B,a),(B,b),(B,c)(B,d),(a,b),(a,c),(a,d),(b,c),(b,d),(c,d),共有15种结果,其中2名工人不在同一组的结果为(A,a),(A,b),(A,c),(A,d),(B,a),(B,b),(B,c),(B,d),共8种.
故这2名工人不在同一组的概率为815.
19.(2015甘肃张掖4月模拟,文19,古典概型与统计的综合,解答题)为了了解某学段1 000名学生的百米跑成绩情况,随机抽取了若干学生的百米跑成绩,成绩全部介于13秒与18秒之间,将成绩按如下方式分成五组:第一组[13,14);第二组[14,15);…;第五组[17,18].按上述分组方法得到的频率分布直方图如图所示,已知图中从左到右的前3个组的频率之比为3∶8∶19,且第二组的频数为8.
(1)将频率当作概率,请估计该学段学生中百米跑成绩在[16,17)内的人数以及所有抽取学生的百米跑成绩的中位数(精确到0.01秒);
(2)若从第一、五组中随机取出两个成绩,求这两个成绩的差的绝对值大于1秒的概率.
解:(1)设前3组的频率依次为3x,8x,19x,
则由题意可得3x+8x+19x=1-0.32-0.08=0.6,
由此得x=0.02,∴第二组的频率为0.16.
∵第二组的频数为8,
∴抽取的学生总人数为80.16=50.
由此可估计学生中百米跑成绩在[16,17)内的人数=0.32×50=16.
设所求中位数为m,由前可知第一组、第二组、第三组的频率分别为0.06,0.16,0.38,则0.06+0.16+0.38(m-15)=0.5,解得m≈15.74.
所以估计学生中百米跑成绩在[16,17)内的为16人;所有抽取学生的百米跑成绩的中位数为15.74秒.
(2)记“两个成绩的差的绝对值大于1秒”为事件A.
由(1)可知从第一组抽取的人数=0.02×3×50=3(人),不妨记为a,b,c.
从第五组抽取的人数=0.08×50=4,不妨记为1,2,3,4,则从第一、五组中随机取出两个成绩有:ab,ac,a1,a2,a3,a4,bc,b1,b2,b3,b4,c1,c2,c3,c4,12,13,14,23,24,34这21种可能;
其中两个成绩的差的绝对值大于1秒的来自不同的组,共有12种.
∴P(A)=1221=47.
∴两个成绩的差的绝对值大于1秒的概率为47.
18.(2015贵州黔东南州一模,文18,古典概型与统计的综合,解答题)某市为增强市民的环境保护意识,面向全市征召义务宣传志愿者,现从符合条件的志愿者中随机抽取100名,按年龄所在的区间分组:第1组:[20,25);第2组:[25,30);第3组:[30,35);第4组:[35,40);第5组:[40,45].得到的频率分布直方图如下图所示.
(1)若从第3,4,5组中用分层抽样的方法抽取6名志愿者参加广场的宣传活动,应从第3,4,5组各抽取多少名志愿者?
(2)在满足条件(1)时,该市决定在这6名志愿者中随机抽取2名志愿者介绍宣传经验,求第4组至少有一名志愿者被抽中的概率.
解:(1)第3组的人数为0.06×5×100=30,
第4组的人数为0.04×5×100=20,
第5组的人数为0.02×5×100=10,
所以第3,4,5组共60名志愿者;
利用分层抽样的方法在60名志愿者中抽取6名志愿者,每组抽取的人数为:
第3组:30×660=3;
第4组:20×660=2;
第5组:10×660=1;
所以应从第3,4,5组中分别抽取的人数为3人,2人,1人.
(2)记第3组的3名志愿者为A1,A2,A3,第4组的2名志愿者为B1,B2,第5组的1名志愿者为C1;
从6名志愿者中取2名志愿者有:(A1,A2),(A1,A3),(A1,B1),(A1,B2),(A1,C1),(A2,A3),(A2,B1),(A2,B2),(A2,C1),(A3,B1),(A3,B2),(A3,C1),(B1,B2),(B1,C1),(B2,C1),共15种方法;
其中第4组的2名志愿者B1,B2至少有一名志愿者被抽中的有:(A1,B1),(A1,B2),(A2,B1),(A2,B2),(A3,B1),(A3,B2),(B1,B2),(B1,C1),(B2,C1),共9种;
所以第4组至少有一名志愿者被抽中的概率为915=35.
18.(2015黑龙江绥化重点中学二模,文18,古典概型与统计的综合,解答题)某校甲、乙两个班级各有5名编号分别为1,2,3,4,5的学生进行投篮训练,每人投10次,投中的次数统计如下表:
学生
1号
2号
3号
4号
5号
甲班
6
5
7
9
8
乙班
4
8
9
7
7
(1)从统计数据看,甲、乙两个班哪个班的同学投篮水平更稳定(用数据说明)?
(2)在本次训练中,从两班中分别任选一个同学,比较两人的投中次数,求甲班同学投中次数多于乙班同学投中次数的概率.
解:(1)两个班数据的平均值都为7,
甲班的方差s甲2=15[(6-7)2+(5-7)2+(7-7)2+(9-7)2+(8-7)2]=2,
乙班的方差s乙2=15[(4-7)2+(8-7)2+(9-7)2+(7-7)2+(7-7)2]=145,
因为s甲2<s乙2,甲班的方差较小,所以甲班的投篮水平比较稳定.
(2)甲班1到5号记作a,b,c,d,e,乙班1到5号记作1,2,3,4,5,从两班中分别任选一个同学,得到的基本样本空间为Ω={a1,a2,a3,a4,a5,b1,b2,b3,b4,b5,c1,c2,c3,c4,c5,d1,d2,d3,d4,d5,e1,e2,e3,e4,e5},
共25个基本事件组成,这25个基本事件是等可能的.
将“甲班同学投中次数高于乙班同学投中次数”记作A,则A={a1,b1,c1,d1,e1,d2,d4,e4,d5,e5},A由10个基本事件组成,
所以甲班同学投中次数高于乙班同学投中次数的概率为1025=25.
18.(2015江西新余二模,文18,古典概型与统计的综合,解答题)随机抽取某中学高三年级甲、乙两班各10名同学,测量出他们的身高(单位:cm),获得身高数据的茎叶图如图.其中甲班有一个数据被污损.
(1)若已知甲班同学身高平均数为170 cm,求污损处的数据;
(2)现从乙班这10名同学中随机抽取两名身高不低于173 cm的同学,求身高为176 cm的同学被抽中的概率.
解:(1)设污损处该同学的身高为a,
∵甲班同学身高平均数为170 cm,
∴x=110(158+162+163+168+168+170+171+179+a+182)=170.
解得a=179,∴污损处是9.
(2)设“身高为176 cm的同学被抽中”的事件为A,从乙班10名同学中抽取两名身高不低于173 cm的同学有:{181,173},{181,176},{181,178},{181,179},{179,173},{179,176},{179,178},{178,173},{178,176},{176,173},共10个基本事件,
而事件A含有4个基本事件,
∴P(A)=410=25.
18.(2015贵州贵阳一模,文18,古典概型与统计的综合,解答题)某校研究性学习小组,为了分析2014年某国的宏观经济形势,查阅了有关材料,得到了2013年和2014年1~5月CPI同比(即当年某月与前一年同月相比)的增长数据(见下表),但2014年三月,四月,五月的数据(分别为x,y,z)没有查到,有的同学清楚地记得2014年的5个CPI数据成等差数列.
(1)求x,y,z的值和2014年1~5月该国CPI数据的方差;
(2)一般认为,某月的CPI数据达到或超过3个百分点就已经通货膨胀,而达到或超过5个百分点为严重通货膨胀,先随机从2013年5个月和2014年5个月的数据中各抽取一个数据,求抽的数据的月份相同且2013年通货膨胀2014年严重通货膨胀的概率.该国2013年和2014年1~5月份的CPI数据(单位:百分点,1个百分点=1%)如下表.
年份
一月
二月
三月
四月
五月
2013
2.7
2.4
2.8
3.1
3.9
2014
4.9
5.0
x
y
z
解:(1)∵2014年的5个CPI数据4.9,5.0,x,y,z成等差数列,
∴公差d=5-4.9=0.1,
∴x=5.1,y=5.2,z=5.3.
∴2014年1~5月该国CPI数据的平均值为:
x=15(4.9+5.0+5.1+5.2+5.3)=5.1,
s2=15[(4.9-5.1)2+(5.0-5.1)2+(5.1-5.1)2+(5.2-5.1)2+(5.3-5.1)2]=0.02.
(2)先随机从2013年5个月和2014年5个月的数据中各抽取一个数据,基本事件总数n=5×5=25,抽的数据的月份相同且2013年通货膨胀2014年严重通货膨胀,包含的基本事件个数m=2,∴抽的数据的月份相同且2013年通货膨胀2014年严重通货膨胀的概率P=mn=225.
18.(2015江西重点中学协作体二模,文18,古典概型与统计的综合,解答题)两会结束后,房价问题仍是国民关注的热点问题,某高校金融学一班的学生对某城市居民对房价的承受能力(如能买每平方米6千元的房子即承受能力为6千元)的调查作为社会实践,进行调查统计,将承受能力数据按区间[2.5,3.5),[3.5,4.5),[4.5,5.5),[5.5,6.5),[6.5,7.5](千元)进行分组,得到如下统计图:
(1)求a的值,并估计该城市居民的平均承受能力是多少元;
(2)若用分层抽样的方法,从承受能力在[3.5,4.5)与[5.5,6.5)的居民中抽取5人,在抽取的5人中随机取2人,求2人的承受能力不同的概率.
解:(1)由各组的累积频率为1,可得0.1+0.1+0.14+0.45+a=1,所以a=0.21.
平均承受能力x=3×0.1+4×0.14+5×0.45+6×0.21+7×0.1=5.07,
即城市居民的平均承受能力大约为5 070元.
(2)用分层抽样的方法在这两组中抽5人,即在[3.5,4.5)组中抽2人,在[5.5,6.5)中抽3人,
设[3.5,4.5)组中两人为A1,A2,[5.5,6.5)组中三人为B1,B2,B3,从这5人中随机取2人,有A1A2,A1B1,A1B2,A1B3,A2B1,A2B2,A2B3,B1B2,B1B3,B2B3,共10种,符合两人承受能力不同的有A1B1,A1B2,A1B3,A2B1,A2B2,A2B3,共6种,所以所求概率为P=610=35.
18.(2015江西新八校联考一模,文18,古典概型与统计的综合,解答题)为了解某单位员工的月工资水平,从该单位500位员工中随机抽取了50位进行调查,得到如下频数分布表:
月工资
(单位:百元)
[15,
25)
[25,
35)
[35,
45)
[45,
55)
[55,
65)
[65,
75)
男员工数
1
8
10
6
4
4
女员工数
4
2
5
4
1
1
(1)完成如图月工资频率分布直方图(注意填写纵坐标);
(2)试由图估计该单位员工月平均工资;
(3)若从月工资在[25,35)和[45,55)两组所调查的女员工中随机选取2人,试求这2人月工资差不超过1 000元的概率.
解:(1)如图.
(2)20×0.1+30×0.2+40×0.3+50×0.2+60×0.1+70×0.1=43(百元),即该单位员工月平均工资估计为4 300元.
(3)由上表可知:月工资在[25,35)组的有两名女工,分别记作甲和乙,月工资在[45,55)组的有四名女工,分别记作A,B,C,D.
现在从这6人中随机选取2人的基本事件有如下15个:(甲,乙),(甲,A),(甲,B),(甲,C),(甲,D),(乙,A),(乙,B),(乙,C),(乙,D),(A,B),(A,C),(A,D),(B,C),(B,D),(C,D),其中月工资差不超过1 000元,即为同一组的有(甲,乙),(A,B),(A,C),(A,D),(B,C),(B,D),(C,D),共7组,∴所求概率为P=715.
18.(2015江西上饶一模,文18,古典概型与统计的综合,解答题)某城市持续性的雾霾天气严重威胁着人们的身体健康,汽车的尾气排放是造成雾霾天气的重要因素之一,为此该城市实施了机动车尾号限行政策.现有家报社想调查了解该市区公民对“车辆限行”的态度,并在该城市里随机抽查了50人,将调查情况进行整理后制成下表:
年龄(岁)
[15,
25)
[25,
35)
[35,
45)
[45,
55)
[55,
65)
[65,
75]
频数
2
4
20
14
5
5
支持的人数
1
3
15
11
4
4
(1)请估计该市公民对“车辆限行”的支持率(答案用百分比表示);
(2)若从年龄在[15,25),[25,35)的被调查者中采用分层抽样选取3人进行跟踪调查,求选取的3人中有2人不支持“车辆限行”的概率.
解:(1)支持的人数为1+3+15+11+4+4=38,故可得支持率是3850,可以估计该市公民对“车辆限行”的支持率是76%.
(2)在[15,25),[25,35)的被调查者中的六人编号:把[15,25)中的两人编号:1号为支持,2号为不支持;把[25,35)中的四人编号:3号为支持,4号为支持,5号为支持,6号为不支持.
利用分层抽样则应该在[15,25),[25,35)分别抽取1人、2人,则所有可能如下:(1,3,4),(1,3,5),(1,3,6),(1,4,5),(1,4,6),(1,5,6),(2,3,4),(2,3,5),(2,3,6),(2,4,5),(2,4,6),(2,5,6),
以上共有12种情形,其中有2人不支持的有3种情形,所以选取的3人中有2人不支持“车辆限行”的概率为312=14.
17.(2015江西红色六校二模,文17,古典概型与统计的综合,解答题)为了更好地了解某校高三学生期中考试的数学成绩情况,从所有高三学生中抽取40名学生,将他们的数学成绩(满分100分,成绩均为不低于40分的整数)分成六段:[40,50),[50,60),…,[90,100]后得到如图所示的频率分布直方图.
(1)若该校高三年级有1 800人,试估计这次考试的数学成绩不低于60分的人数及60分以上的学生的平均分;
(2)若从[40,50)与[90,100]这两个分数段内的学生中随机选取两名学生,求这两名学生成绩之差的绝对值不大于10的概率.
解:(1)由于图中所有小矩形的面积之和等于1,所以10×(0.005+0.01+0.02+a+0.025+0.01)=1,解得a=0.03.
根据频率分布直方图,成绩不低于60分的频率为1-10×(0.005+0.01)=0.85.
由于高三年级共有学生1 800人,可估计该校高三年级数学成绩不低于60分的人数约为1 800×0.85=1 530人.
可估计不低于60分的学生数学成绩的平均分为:65×0.2+75×0.3+85×0.25+95×0.1=66.25.
(2)成绩在[40,50)分数段内的人数为40×0.05=2人,成绩在[90,100]分数段内的人数为40×0.1=4人,若从这6名学生中随机抽取2人,则总的取法有15种.
如果两名学生的数学成绩都在[40,50)分数段内或都在[90,100]分数段内,那么这两名学生的数学成绩之差的绝对值一定不大于10.
如果一个成绩在[40,50)分数段内,另一个成绩在[90,100]分数段内,那么这两名学生的数学成绩之差的绝对值一定大于10.
则所取两名学生的数学成绩之差的绝对值不大于10分的取法数为7种,所以所求概率为P=715.
17.(2015江西宜春高安四校一模,文17,古典概型与统计的综合,解答题)已知某学校高一、高二、高三年级分别有16,12,8个班.现采用分层抽样的方法从高一、高二、高三三个年级中抽取9个班进行调查,
(1)求从高一、高二、高三年级分别抽取的班级个数;
(2)若从抽取的高二、高三年级各个班中再随机抽取2个进行调查,求抽取的2个班中至少有1个来自高三年级的概率;
(3)已知高二年级的A班和高三年级的B班在所抽取的9个班中,现再从这9个班中按高一、高二、高三每年级各抽取一个班进行调查,求高二年级的A班和高三年级的B班都被抽取的概率.
解:(1)由题意知总体个数是16+12+8,要抽取的个数是9,1616+12+8×9=4,1216+12+8×9=3,816+12+8×9=2,故应从高一年级抽取4个班;高二年级抽取3个班,高三年级抽取2个班.
(2)由(1)知,高二年级的3个班,高三年级的2个班,不妨分别记为1,2,3,4,5,5个班中随机抽取2个班的基本事件为(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5),共10个.
设“抽取的2个班中至少有1个来自高三年级”为事件A,则事件A包括(1,4),(1,5),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5),共7个,故P(A)=710.
(3)从这9个班中按高一、高二、高三每年级各抽取一个班进行调查共有4×3×2=24种,其中高二年级的A班和高三年级的B班都被抽取的有4×1×1=4种,故高二年级的A班和高三年级的B班都被抽取的概率为16.
18.(2015山西四校联考三模,文18,古典概型与统计的综合,解答题)如图所示,茎叶图记录了甲、乙两组各四名同学完成某道数学题的得分情况.乙组某个数据的个位数模糊,记为x,已知甲、乙两组的平均成绩相同.
(1)求x的值,并判断哪组学生成绩更稳定;
(2)在甲、乙两组中各抽出一名同学,求这两名同学的得分之和低于20分的概率.
解:(1)x甲=14(9+9+11+11)=10,
x乙=14(8+9+10+x+12)=10,解得x=1.
又s甲2=14[(9-10)2+(9-10)2+(11-10)2+(11-10)2]=1,
s乙2=14[(8-10)2+(9-10)2+(11-10)2+(12-10)2]=52.
∴s甲2<s乙2,∴甲组成绩比乙组稳定.
(2)记甲组4名同学为:A1,A2,A3,A4;乙组4名同学为:B1,B2,B3,B4;
分别从甲乙两组中各抽取一名同学所有可能的结果为:(A1,B1),(A1,B2),(A1,B3),(A1,B4),(A2,B1),(A2,B2),(A2,B3),(A2,B4),(A3,B1),(A3,B2),(A3,B3),(A3,B4),(A4,B1),(A4,B2),(A4,B3),(A4,B4),共16个基本事件,其中得分之和低于20分的共6个基本事件,
∴得分之和低于20分的概率是P=616=38.
18.(2015江西赣州兴国一模,文18,古典概型与统计的综合,解答题)已知某校在一次考试中,5名学生的数学和地理成绩如表:
学生的编号i
1
2
3
4
5
数学成绩x
80
75
70
65
60
地理成绩y
70
66
68
64
62
(1)根据上表,利用最小二乘法,求出y关于x的线性回归方程y^=b^x+a^(其中b^=0.36);
(2)利用(1)中的线性回归方程,试估计数学90分的同学的地理成绩(四舍五入到整数);
(3)若从五人中选2人参加数学竞赛,其中1,2号不同时参加的概率是多少?
解:(1)x=15(80+75+70+65+60)=70,
y=15(70+66+68+64+62)=66,
∴a^=y-b^x=40.8.
∴y关于x的线性回归方程为y^=0.36x^+40.8.
(2)若x=90,则y=0.36×90+40.8≈73.
即数学90分的同学的地理成绩估计为73分.
(3)五人中选两人的不同选法有(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5)共10种不同选法,其中1,2号不同时参加的有9种,
∴两个不同时参加的概率P=910.
17.(2015山西太原外国语学校4月模拟,文17,古典概型与统计的综合,解答题)某高校在2015年的自主招生考试成绩中随机抽取100名学生的笔试成绩,按成绩分组,得到的频率分布表如下所示.
组号
分组
频数
频率
第1组
[160,165)
5
0.050
第2组
[165,170)
①
0.350
第3组
[170,175)
30
②
第4组
[175,180)
20
0.200
第5组
[180,185)
10
0.100
合计
100
1.00
(1)请先求出频率分布表中①,②位置处的数据,再完成下列频率分布直方图;
(2)为了能选拔出最优秀的学生,高校决定在笔试成绩高的第3,4,5组中用分层抽样抽取6名学生进入第二轮面试,求第3,4,5组每组各抽取多少名学生进入第二轮面试?
(3)在(2)的前提下,学校决定在6名学生中随机抽取2名学生接受A考官的面试,求:第4组至少有一名学生被考官A面试的概率?
频率分布直方图
解:(1)由题可知,第2组的频数为0.35×100=35人,
第3组的频率为30100=0.300,
频率分布直方图如图所示.
频率分布直方图
(2)因为第3,4,5组共有60名学生,所以利用分层抽样在60名学生中抽取6名学生,
每组分别为:
第3组:3060×6=3人,
第4组:2060×6=2人,
第5组:1060×6=1人,
所以第3,4,5组分别抽取3人、2人、1人.
(3)设第3组的3位同学为A1,A2,A3,第4组的2位同学为B1,B2,第5组的1位同学为C1,则从六位同学中抽两位同学有15种情形如下:(A1,A2),(A1,A3),(A1,B1),(A1,B2),(A1,C1),(A2,A3),(A2,B1),(A2,B2),(A2,C1),(A3,B1),(A3,B2),(A3,C1),(B1,B2),(B1,C1),(B2,C1),
其中第4组的2位同学为B1,B2至少有一位同学入选的有(A1,B1),(A1,B2),(A2,B1),(A2,B2),(A3,B1),(B1,B2),(A3,B2),(B1,C1),(B2,C1),9种情形,
所以其中第4组的2位同学至少有一位同学入选的概率为915=35.
19.(2015甘肃庆阳一诊,文19,古典概型与统计的综合,解答题)现从某100件中药材中随机抽取10件,以这10件中药材的重量(单位:克)作为样本,样本数据的茎叶图如图.
(1)求样本数据的中位数、平均数,并估计这100件中药材的总重量;
(2)记重量在15克以上的中药材为优等品,在该样本的优等品中,随机抽取2件,求这2件中药材的重量之差不超过2克的概率.
解:(1)样本数据的中位数是12+172=14.5,
样本数据的平均数是
8+9+10+12+12+17+18+20+21+2310=15.
根据样本数据估计总体的思想可得,这100件中药材重量的平均数是15克,因此,估计这100件中药材的总重量约为100×15=1 500克.
(2)这10件中药材的优等品的重量有17克、18克、20克、21克、23克.
从10件中药材的优等品中随机抽取2件,所有基本事件有:(17,18),(17,20),(17,21),(17,23),(18,20),(18,21),(18,23),(20,21),(20,23),(21,23),共10个.
记“2件优等品的重量之差不超过2克”为事件A,则事件A的基本事件有:(17,18),(18,20),(20,21),(21,23)共4个.∴P(A)=410=25.
∴这2件中药材的重量之差不超过2克的概率为25.
18.(2015甘肃河西五地一模,文18,古典概型与统计的综合,解答题)为了了解湖南各景点在大众中的熟知度,随机对15~65岁的人群抽取了n人,回答问题“湖南省有哪几个著名的旅游景点?”统计结果如下图表.
组号
分组
回答正确
的人数
回答正确的人数
占本组的频率
第1组
[15,25)
a
0.5
第2组
[25,35)
18
x
第3组
[35,45)
b
0.9
第4组
[45,55)
9
0.36
第5组
[55,65]
3
y
(1)分别求出a,b,x,y的值;
(2)从第2,3,4组回答正确的人中用分层抽样的方法抽取6人,求第2,3,4组每组各抽取多少人?
(3)在(2)抽取的6人中随机抽取2人,求所抽取的人中恰好没有第3组人的概率.
解:(1)由频率表中第4组数据可知,第4组总人数为90.36=25,再结合频率分布直方图可知n=250.025×10=100.
∴a=100×0.01×10×0.5=5,b=100×0.03×10×0.9=27,x=1820=0.9,y=315=0.2.
(2)∵第2,3,4组回答正确的人数共有54人,
∴利用分层抽样在54人中抽取6人,每组分别抽取的人数为:
第2组:1854×6=2人;
第3组:2754×6=3人;
第4组:954×6=1人.
(3)设第2组2人为:A1,A2;第3组3人为:B1,B2,B3;第4组1人为:C1.
则从6人中随机抽取2人的所有可能的结果为:(A1,A2),(A1,B1),(A1,B2),(A1,B3),(A1,C1),(A2,B1),(A2,B2),(A2,B3),(A2,C1),(B1,B2),(B1,B3),(B1,C1),(B2,B3),(B2,C1),(B3,C1),共15个基本事件,其中恰好没有第3组人共3个基本事件.
∴所抽取的人中恰好没有第3组人的概率是:P=315=15.
11.3几何概型
163
与角度、长度有关的几何概型
1.(2015广西柳州一模,文7,与角度、长度有关的几何概型,选择题)在区间0,π2上随机取一个数x,使得01的概率为( )
A.16 B.14 C.13 D.23
解析:∵2sin x>1,x∈[0,2π],∴x∈π6,5π6.
∴P=5π6-π62π=13.
答案:C
14.(2015江西新余二模,文14,与角度、长度有关的几何概型,填空题)在区间[-3,5]上随机取一个数a,则使函数f(x)=x2+2ax+4无零点的概率是 .
解析:由已知区间[-3,5]长度为8,使函数f(x)=x2+2ax+4无零点即判别式Δ=4a2-16<0,解得-21的概率是( )
A.2π-44 B.π-24 C.π4 D.4-π4
解析:由题意可得,区域0≤x≤1,0≤y≤1表示的是以1为边长的正方形ABCO,其面积为1,x2+y2>1的区域为正方形内单位圆外的部分,则阴影部分的面积S=1-14×π×12=1-π4,则对应的概率P=1-π41=4-π4.
答案:D
5.(2015江西上饶一模,文5,与面积、体积有关的几何概型,选择题)设区域D是由原点O,A(1,0),B(1,2),C(0,2)四点构成的矩形区域,区域E是区域D中满足(x-1)2+(y-2)2≥1的一部分,从D内随机取一个点M,则点M在E内的概率为( )
A.8-π8 B.4-π4 C.π8 D.π4
解析:由题意,区域D如图,区域E如图中阴影部分,SD=1×2=2,SE=2-14π,由几何概型的公式得从D内随机取一个点M,则点M在E内的概率为2-14π2=8-π8.
答案:A
7.(2015江西上饶重点中学二模,文7,与面积、体积有关的几何概型,选择题)记集合A={(x,y)|x2+y2≤16},集合B={(x,y)|x+y-4≤0,(x,y)∈A}表示的平面区域分别为Ω1,Ω2.若在区域Ω1内任取一点P(x,y),则点P落在区域Ω2中的概率为( )
A.π-24π B.3π+24π C.π+24π D.3π-24π
解析:由题意,两个区域对应的图形如图,其中SΩ1=16π,SΩ2=34×16π+12×42=12π+8,由几何概型的公式可得点P落在区域Ω2中的概率为12π+816π=3π+24π.
答案:B
14.(2015江西红色六校二模,文14,与面积、体积有关的几何概型,填空题)在区间[0,4]内随机取两个数a,b,则使得函数f(x)=x2+ax+b2有零点的概率为 .
解析:∵两个数a,b在区间[0,4]内随机地取,∴以a为横坐标、b为纵坐标建立如图所示直角坐标系,可得对应的点(a,b)在如图的正方形OABC及其内部任意取,其中A(0,4),B(4,4),C(4,0),O为坐标原点.若函数f(x)=x2+ax+b2有零点,则Δ=a2-4b2≥0,解之得a≥2b,满足条件的点(a,b)在直线a-2b=0的下方,且在正方形OABC内部的三角形,其面积为S1=12×4×2=4.
∵正方形OABC的面积为S=4×4=16,
∴函数f(x)=x2+ax+b2有零点的概率为P=S1S=416=14.
答案:14
4.(2015江西宜春高安四校一模,文4,与面积、体积有关的几何概型,选择题)在边长为1的正方形ABCD内任取一点P,则P到点A和C的距离都小于1的概率为( )
A.π2 B.π-2π C.π4 D.π-22
解析:满足条件的正方形ABCD,其中满足动点P到点A和C的距离都小于1的平面区域如图中阴影所示:
则正方形的面积S正方形=1,阴影部分的面积S阴影=2π4-12,
故所求概率P=S阴影S正方形=π2-11=π-22.
答案:D
14.(2015甘肃庆阳一诊,文14,与面积、体积有关的几何概型,填空题)如图所示的是以正方形的顶点A为圆心,边长为半径画弧形成的图形,现向正方形内投掷一颗豆子(假设豆子不落在线上),则恰好落在阴影部分的概率为 .
解析:令正方形的边长为a,则S正方形=a2,
则扇形所在圆的半径也为a,则S扇形=14πa2,
则豆子恰好落在阴影部分的概率为P=1-14π.
答案:1-14π
13.(2015甘肃张掖二模,文13,与面积、体积有关的几何概型,填空题)在正方形ABCD中,点E为AD的中点,若在正方形ABCD内部随机取一个点Q,则点Q落在△ABE内部的概率是 .
解析:由几何概型的计算方法,设正方形的边长为1,
则S△ABE=12×1×12=14,S正方形ABCD=1,
∴所求事件的概率为P=14.
答案:14
165
生活中的几何概型问题