2019届二轮复习 概 率学案(全国通用)

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2019届二轮复习 概 率学案(全国通用)

第 2 讲 概 率 [考情考向分析] 1.以选择题、填空题的形式考查古典概型、几何概型的基本应用.2.将古典 概型与概率的性质相结合,考查知识的综合应用能力. 热点一 古典概型和几何概型 1.古典概型的概率 P(A)=m n =A 中所含的基本事件数 基本事件总数 . 2.几何概型的概率 P(A)= 构成事件 A 的区域长度面积或体积 试验的全部结果所构成的区域长度面积或体积. 例 1 (1)党的十九大报告指出,建设教育强国是中华民族伟大复兴的基础工程,必须把教育 事业放在优先位置,深化教育资源的均衡发展.现有 4 名男生和 2 名女生主动申请毕业后到 两所偏远山区小学任教.将这 6 名毕业生全部进行安排,每所学校至少安排 2 名毕业生,则 每所学校男女毕业生至少安排一名的概率为( ) A. 4 25 B.2 5 C.14 25 D.4 5 答案 C 解析 由题意,将这六名毕业生全部进行安排,每所学校至少 2 名毕业生, 基本事件的总数为 N= C26+C36C33 A22 ×A22=50, 每所学校男女毕业生至少安排一名共有 2 种情况. 一是其中一个学校安排一女一男,另一个学校有一女三男,有 C12C14A22=16(种), 二是其中一个学校安排一女二男,另一个学校有一女两男,有 C12C24=12(种), 共有 16+12=28(种).所以概率为 P=28 50 =14 25. (2)如图,在边长为 2 的正方形 ABCD 中,M 是 AB 的中点,过 C,M,D 三点的抛物线与 CD 围成阴影部分,则向正方形内撒一粒黄豆落在阴影部分的概率是( ) A.1 6 B.1 3 C.1 2 D.2 3 答案 D 解析 以 M 为原点,BA 所在直线为 y 轴,BA 的垂线为 x 轴,建立平面直角坐标系,则过 C, M,D 的抛物线方程为 y2=1 2x,则图中阴影部分面积为 2ʃ20 1 2xdx= 2×2 3 3 2x |20=8 3 ,所以落 在阴影部分的概率为 P= 8 3 4 =2 3 ,故选 D. 思维升华 (1)解答有关古典概型的概率问题,关键是正确求出基本事件总数和所求事件包含 的基本事件数,常用到计数原理与排列、组合的相关知识. (2)在求基本事件的个数时,要准确理解基本事件的构成,这样才能保证所求事件所包含的基 本事件个数的求法与基本事件总数的求法的一致性. (3)当构成试验的结果的区域为长度、面积、体积、弧长、夹角等时,应考虑使用几何概型求 解. 跟踪演练 1 (1)(2017·山东)从分别标有 1,2,…,9 的 9 张卡片中不放回地随机抽取 2 次,每 次抽取 1 张,则抽到的 2 张卡片上的数奇偶性不同的概率是( ) A. 5 18 B.4 9 C.5 9 D.7 9 答案 C 解析 方法一 ∵9 张卡片中有 5 张奇数卡片,4 张偶数卡片,且为不放回地随机抽取, ∴P(第一次抽到奇数,第二次抽到偶数)=5 9 ×4 8 = 5 18 , P(第一次抽到偶数,第二次抽到奇数)=4 9 ×5 8 = 5 18 , ∴P(抽到的 2 张卡片上的数奇偶性不同)= 5 18 + 5 18 =5 9. 方法二 依题意,得 P(抽到的 2 张卡片上的数奇偶性不同)=5×4 C29 =5 9. (2)(2018·咸阳模拟)在区间 -π 2 ,π 2 上随机选取一个实数 x,则事件“sin x≥ 3 2 ”发生的概率 为( ) A.1 B.1 4 C.1 3 D.1 6 答案 D 解析 因为 x∈ -π 2 ,π 2 ,sin x≥ 3 2 ,所以π 3 ≤x≤π 2 , 所以由几何概型的概率公式得事件“sin x≥ 3 2 ”发生的概率为 π 2 -π 3 π 2 - -π 2 =1 6. 热点二 条件概率与相互独立事件 1.条件概率 在 A 发生的条件下 B 发生的概率 P(B|A)=PAB PA . 2.相互独立事件同时发生的概率 P(AB)=P(A)P(B). 例 2 (1)(2018·衡水调研)电路从 A 到 B 上共连接着 6 个灯泡(如图),每个灯泡断路的概率是1 3 , 整个电路的连通与否取决于灯泡是否断路,则从 A 到 B 连通的概率是( ) A.10 27 B.448 729 C.100 243 D.40 81 答案 B 解析 由题图可知,AC 之间未连通的概率是 1 3 2=1 9 ,连通的概率是 1-1 9 =8 9.EF 之间连通的 概率是 2 3 2=4 9 ,未连通的概率是 1-4 9 =5 9 ,故 CB 之间未连通的概率是 5 9 2=25 81 ,故 CB 之 间连通的概率是 1-25 81 =56 81 ,故 AB 之间连通的概率是8 9 ×56 81 =448 729. (2)(2018·新余模拟)从 1,2,3,4,5,6,7,8,9 中不放回地依次取 2 个数,事件 A=“第一次取到的是 奇数”,B=“第二次取到的是奇数”,则 P(B|A)等于( ) A.1 2 B.2 5 C. 3 10 D.1 5 答案 A 解析 由题意得 P(A)=C15C18 A29 =5 9 , P(AB)=C15C14 A29 = 5 18 , ∴P(B|A)=PAB PA = 5 18 5 9 =1 2. 思维升华 求相互独立事件和独立重复试验的概率的注意点 (1)求复杂事件的概率,要正确分析复杂事件的构成,分析复杂事件能转化为几个彼此互斥事 件的和事件还是能转化为几个相互独立事件同时发生的积事件,然后用概率公式求解. (2)注意辨别独立重复试验的基本特征:①在每次试验中,试验结果只有发生与不发生两种情 况;②在每次试验中,事件发生的概率相同. 跟踪演练 2 (1)某种电路开关闭合后会出现红灯或绿灯闪烁,已知开关第一次闭合后出现红 灯的概率为1 2 ,两次闭合后都出现红灯的概率为1 5 ,则在第一次闭合后出现红灯的条件下第二 次闭合后出现红灯的概率为( ) A. 1 10 B.1 5 C.2 5 D.1 2 答案 C 解析 设“开关第一次闭合后出现红灯”为事件 A,“第二次闭合后出现红灯”为事件 B, 由题意得 P(A)=1 2 ,P(AB)=1 5.由条件概率的定义可得 P(B|A)=PAB PA = 1 5 1 2 =2 5. (2)如图,ABCD 是以 O 为圆心、半径为 2 的圆的内接正方形,EFGH 是正方形 ABCD 的内接 正方形,且 E,F,G,H 分别为 AB,BC,CD,DA 的中点.将一枚针随机掷到圆 O 内,用 M 表示事件“针落在正方形 ABCD 内”,用 N 表示事件“针落在正方形 EFGH 内”,则 P(N|M) 等于( ) A.1 π B. 2 2 C.1 2 D.1 4 答案 C 解析 由题意得,圆 O 的半径为 2, 所以内接正方形 ABCD 的边长为 AB=2 2, 则正方形 ABCD 的面积为 S1=(2 2)2=8, 因为 E,F,G,H 分别为 AB,BC,CD,DA 的中点, 所以 EF=1 2 ×2R=2, 所以正方形 EFGH 的面积为 S2=22=4, 所以 P(N|M)=4 8 =1 2 ,故选 C. 热点三 离散型随机变量的分布列 1.离散型随机变量的分布列的两个性质 (1)pi≥0(i=1,2,…,n);(2)p1+p2+…+pn=1. 2.独立重复试验、二项分布 如果事件 A 在一次试验中发生的概率是 p,那么它在 n 次独立重复试验中恰好发生 k 次的概 率为 Cknpk(1-p)n-k,k=0,1,2,…,n. 一般地,在 n 次独立重复试验中,用 X 表示事件 A 发生的次数,设每次试验中事件 A 发生的 概率为 p,则 P(X=k)=Cknpkqn-k,其中 037.1×104,故建议企业选择方案 2. 真题体验 1.(2017·全国Ⅱ改编)从分别写有 1,2,3,4,5 的 5 张卡片中随机抽取 1 张,放回后再随机抽取 1 张,则抽得的第一张卡片上的数大于第二张卡片上的数的概率为______. 答案 2 5 解析 从 5 张卡片中随机抽取 1 张,放回后再随机抽取 1 张的情况如图: 基本事件总数为 25,第一张卡片上的数大于第二张卡片上的数的事件数为 10, ∴所求概率 P=10 25 =2 5. 2.(2017·浙江改编)已知随机变量ξi 满足 P(ξi=1)=pi,P(ξi=0)=1-pi,i=1,2.若 0,<或=) 答案 < < 解析 由题意可知ξi(i=1,2)服从两点分布, ∴E(ξ1)=p1,E(ξ2)=p2, D(ξ1)=p1(1-p1),D(ξ2)=p2(1-p2), 又∵00, 根据 00.5, 所以 p=0.6. 押题预测 1.某校在 2016 年的中学数学挑战赛中有 1 000 人参加考试,数学考试成绩ξ~N(90,σ2)(σ>0, 试卷满分 150 分),统计结果显示数学考试成绩在 70 分到 110 分之间的人数约为总人数的3 5 , 则此次数学考试成绩不低于 110 分的考生人数约为( ) A.200 B.400 C.600 D.800 押题依据 正态分布多以实际问题为背景,有很强的应用价值,应引起考生关注. 答案 A 解析 依题意得 P(70≤ξ≤110)=0.6, P(ξ≤110)=0.3+0.5=0.8,P(ξ≥110)=0.2, 于是此次数学考试成绩不低于 110 分的考生约有 0.2×1 000=200(人). 2.位于坐标原点的一个质点 P 按下述规则移动:质点每次移动一个单位,移动的方向为向 上或向右,并且向上、向右移动的概率都是1 2.质点 P 移动五次后位于点(2,3)的概率是____. 押题依据 二项分布模型和独立重复试验是生活中常见概率问题的抽象和提炼,也是高考的 热点. 答案 5 16 解析 由于质点每次移动一个单位,移动的方向为向上或向右,移动五次后位于点(2,3),所 以质点 P 必须向右移动两次,向上移动三次,故其概率为 C35 1 2 3· 1 2 2=C35 1 2 5= 5 16. 3.本着健康、低碳的生活理念,租自行车骑游的人越来越多.某自行车租车点的收费标准是 每车每次租的时间不超过两小时免费,超过两个小时的部分每小时收费 2 元(不足 1 小时的部 分按 1 小时计算).有甲、乙两人独立来该租车点租车骑游(各租一车一次).设甲、乙不超过 两小时还车的概率分别为1 4 ,1 2 ;两小时以上且不超过三小时还车的概率分别为1 2 ,1 4 ;两人租车 时间都不会超过四小时. (1)求甲、乙两人所付租车费用相同的概率; (2)设甲、乙两人所付的租车费用之和为随机变量ξ,求ξ的分布列与期望 E(ξ). 押题依据 利用随机变量求解概率问题是高考的必考点,一般以解答题形式出现,考查离散 型随机变量的期望. 解 (1)由题意得,甲、乙在三小时以上且不超过四小时还车的概率分别为1 4 ,1 4. 记甲、乙两人所付的租车费用相同为事件 A, 则 P(A)=1 4 ×1 2 +1 2 ×1 4 +1 4 ×1 4 = 5 16. 所以甲、乙两人所付的租车费用相同的概率为 5 16. (2)ξ的可能取值为 0,2,4,6,8. P(ξ=0)=1 4 ×1 2 =1 8 ,P(ξ=2)=1 4 ×1 4 +1 2 ×1 2 = 5 16 , P(ξ=4)=1 4 ×1 4 +1 2 ×1 4 +1 2 ×1 4 = 5 16 , P(ξ=6)=1 4 ×1 4 +1 2 ×1 4 = 3 16 , P(ξ=8)=1 4 ×1 4 = 1 16 , 故ξ的分布列为 ξ 0 2 4 6 8 P 1 8 5 16 5 16 3 16 1 16 E(ξ)=0×1 8 +2× 5 16 +4× 5 16 +6× 3 16 +8× 1 16 =7 2. A 组 专题通关 1.(2018·邯郸模拟)某电视台夏日水上闯关节目中的前三关的过关率分别为 0.8,0.7,0.6,只有 通过前一关才能进入下一关,且每关通过与否相互独立.一选手参加该节目,则该选手只闯 过前两关的概率为( ) A.0.56 B.0.336 C.0.32 D.0.224 答案 D 解析 该选手只闯过前两关的概率为 0.8×0.7×(1-0.6)=0.224. 2.(2017·全国Ⅰ)如图,正方形 ABCD 内的图形来自中国古代的太极图,正方形内切圆中的 黑色部分和白色部分关于正方形的中心成中心对称.在正方形内随机取一点,则此点取自黑 色部分的概率是( ) A.1 4 B.π 8 C.1 2 D.π 4 答案 B 解析 不妨设正方形 ABCD 的边长为 2,则正方形内切圆的半径为 1,可得 S 正方形=4. 由圆中的黑色部分和白色部分关于正方形的中心成中心对称,得 S 黑=S 白=1 2S 圆=π 2 ,所以由 几何概型知,所求概率 P= S 黑 S 正方形 = π 2 4 =π 8. 3.(2018·全国Ⅱ)我国数学家陈景润在哥德巴赫猜想的研究中取得了世界领先的成果.哥德巴 赫猜想是“每个大于 2 的偶数可以表示为两个素数的和”,如 30=7+23.在不超过 30 的素数 中,随机选取两个不同的数,其和等于 30 的概率是( ) A. 1 12 B. 1 14 C. 1 15 D. 1 18 答案 C 解析 不超过 30 的所有素数为 2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,共 10 个,随机选取两个不同的数, 共有 C210=45(种)情况,而和为 30 的有 7+23,11+19,13+17 这 3 种情况,∴所求概率为 3 45 = 1 15.故选 C. 4.盒中装有 10 只乒乓球,其中 6 只新球,4 只旧球,不放回地依次摸出 2 个球使用,在第 一次摸出新球的条件下,第二次也摸出新球的概率为( ) A.3 5 B.5 9 C.2 5 D. 1 10 答案 B 解析 设“第一次摸出新球”为事件 A,“第二次摸出新球”为事件 B,则 P(A)= C16C19 C110C19 =3 5 , P(AB)= C16C15 C110C19 =1 3 , P(B|A)=PAB PA =5 9. 5.某游戏中一个珠子从图中的通道(图中实线表示通道)由上至下滑下,从最下面的六个出口 (如图所示 1,2,3,4,5,6)出来,规定猜中出口者为胜.如果你在该游戏中,猜得珠子从 3 号出口 出来,那么你取胜的概率为( ) A. 5 16 B. 5 32 C.1 6 D.以上都不对 答案 A 解析 我们把从 A 到 3 的路线图(图略)单独画出来:分析可得, 从 A 到 3 共有 C25=10(种)走法,每一种走法的概率都是 1 2 5,所以珠子从出口 3 出来的概率 是 C25 1 2 5= 5 16. 6.(2018·上海黄浦区模拟)将一枚质地均匀的硬币连续抛掷 5 次,则恰好有 3 次出现正面向上 的概率是________.(结果用数值表示) 答案 5 16 解析 一枚硬币连续抛掷 5 次,则恰好有 3 次出现正面向上的概率 P=C35 1 2 3· 1 2 2= 5 16. 7.(2018·日照模拟)在 x-y≤1, x+2y≤7, x≥0 的可行域内任取一点(x,y),则满足 2x-3y≥0 的概率 是_____. 答案 2 9 解析 绘制不等式组所表示的平面区域如图所示, 由 x-y=1, x+2y=7, 解得 x=3, y=2, 即 A(3,2), 且 B 0,7 2 ,C(0,-1), 故 S△ABC=1 2 × 7 2 +1 ×3=27 4 . 作出直线 2x-3y=0, 则 2x-3y≥0 表示的区域为△OAC, 即不等式 2x-3y≥0 所表示的区域为△OAC,面积为 S△AOC=1 2 ×1×3=3 2 , 所以满足 2x-3y≥0 的概率是 P=S△AOC S△ABC = 3 2 27 4 =2 9. 8.(2018·洛阳联考)已知随机变量 X~B(2,p),Y~N(2,σ2),若 P(X≥1)=0.64,P(04)=________. 答案 0.1 解析 ∵随机变量服从 X~B(2,p), ∴P(X≥1)=1-C02(1-p)2=0.64,解得 p=0.4. 又 Y~N(2,σ2), ∴P(Y>4)=P(Y<0)=0.5-P(0E(Z), 所以该顾客选择第一种抽奖方案更合算. B 组 能力提高 11.某同学用“随机模拟方法”计算曲线 y=ln x 与直线 x=e,y=0 所围成的曲边三角形的 面积时,用计算机分别产生了 10 个在区间[1,e]上的均匀随机数 xi 和 10 个在区间[0,1]上的 均匀随机数 yi(i∈N*,1≤i≤10),其数据如下表的前两行. x 2.50 1.01 1.90 1.22 2.52 2.17 1.89 1.96 1.36 2.22 y 0.84 0.25 0.98 0.15 0.01 0.60 0.59 0.88 0.84 0.10 ln x 0.92 0.01 0.64 0.20 0.92 0.77 0.64 0.67 0.31 0.80 由此可得这个曲边三角形面积的一个近似值是( ) A.3 5(e-1) B.2 5(e-1) C.3 5(e+1) D.2 5(e+1) 答案 A 解析 由表可知,向矩形区域 1≤x≤e, 0≤y≤1 内随机抛掷 10 个点,其中有 6 个点在曲边三角形 内,其频率为 6 10 =3 5. ∵矩形区域的面积为 e-1, ∴曲边三角形面积的近似值为3 5(e-1). 12.记“点 M(x,y)满足 x2+y2≤a(a>0)”为事件 A,记“M(x,y)满足 x-y+1≥0, 5x-2y-4≤0, 2x+y+2≥0 ” 为事件 B,若 P(B|A)=1,则实数 a 的最大值为( ) A.1 2 B.4 5 C.1 D.1 3 答案 A 解析 要使得 P(B|A)=1,则不等式 x2+y2≤a 所表示的区域在不等式组 x-y+1≥0, 5x-2y-4≤0, 2x+y+2≥0 所表示的平面区域内, 又圆 x2+y2=a 的圆心为(0,0),半径为 a, 圆心(0,0)到直线 x-y+1=0 的距离为 d1= 1 2 ≥ a⇒a≤1 2 ; 圆心(0,0)到直线 5x-2y-4=0 的距离为 d2= 4 29 ≥ a⇒a≤16 29 ; 圆心(0,0)到直线 2x+y+2=0 的距离为 d3= 2 5 ≥ a⇒a≤4 5. 因为 d1
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