概率论第十一章习题解答
概率论课后答案
第 一 章 习 题 一1(4)解:设1B =“两件都是不合格品”,2B =“一件是合格品,另一件是不合格品”,A =“已知所取两件中有一件是不合格品”,则12A B B =+,由题意知,1226442210101112()()282,,()()()15153C C C P B P B B B C C P A P P =====+=故P{1B |A}=11()()()()2/1512/35P AB P B P A P A ===3. 解:A:表示两个一级队被分在不同组,则A :表示两个一级队被分在同一组192181020()()1()0.4740.526,C C P A P A P A C ==-==5.解:设一段长为x ,另一段长为y ,样本空间:0,0,0x a y a x y a Ω<<<<<+<,所求事件满足:0202()a x a y x y a x y ⎧<<⎪⎪⎪<<⎨⎪+>--⎪⎪⎩从而所求概率=14CDEOABS S=. 6.解:设所取两数为,,X Y 样本空间占有区域Ω,两数之积小于14:14XY <,故所求概率()()1()()1S S D S D P S Ω--==Ω,而11411()(1)1(1ln 4)44S D dx x =-=-+⎰,故所求概率为1(1l n4)4+.8.解:设A —某种动物由出生算起活到20年以上,()0.8P A =,B —某种动物由出生 算起活到25年以上,()0.4P B =,则所求的概率为()()0.4()()0.5()()0.8P AB P B BBP P A A P A P A ===== 9.解:设A —某地区后30年内发生特大洪灾,()0.8P A =,B —某地区后40年内发生特大洪灾,()0.85P B =,则所求的概率为 ()()0.15()1()1110.250.2()()P BA P B B B P P A A P A P A =-=-=-=-=.10.解:设A={收报台收到信号“.”},则A ={收报台收到信号“-”},设B={发报台发出信号“.”},则B ={发报台发出信号“-”},由题意知道:()0.4,(|)0.8,(|)0.2,(|)0.1,(|)0.9,P B P A B P A B P A B P A B =====P(B)=0.6,1()0.65,AP B =32()0.7,()0.85AAP P B B ==由贝叶斯公式得:()(|)(|)0.923()(|)()(|)P B P A B P B A P B P A B P B P A B =≈+()(|)(|)0.75()(|)()(|)P B P A B P B A P B P A B P B P A B =≈+12.解:设1A :所抽螺钉来自甲厂 , 2A :所抽螺钉来自乙厂,3A :所抽螺钉来自丙厂,B :所抽螺钉是次品,则1()25%P A =,2()35%P A =,3()40%P A =,1(|)5%P B A =,2(|)4%P B A =,3(|)2%P B A =(1)由全概率公式:112233()()(|)()(|)()(|)0.0345P B P A P B A P A P B A P A P B A =⋅+⋅+⋅=(2)由贝叶斯公式:111(|)()(|)0.3623()P B A P A P A B P B ==.13.解:设A:{直到第n 次才取k 次()k n ≤红 球}={第n 次取到红球}{前n-1次取到k-1次红球},则所求的概率为11111119()101010191010k n kk n kn kk n P A C C -------⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭14.解:设A 表示灯泡使用寿命在1000h 以上,则由题意得()0.2P A =,()0.8P A =,设事件B 表示三个灯泡使用1000h 后恰有i 个坏了,则“三个灯泡使用1000h 后最多只有一个坏了”这一事件课表示为01B B +,由二项概率公式所求概率为01()P B B +=31230313()()0.2(0.2)0.80.104P B P B C +=+⋅= 15.解:设试验E —从二盒火柴中任取一盒,A —取到先用完的哪盒,1()2P A =,则所求概率为将E 重复独立作2n r -次A 发生n 次的概率,故所求的概率为222211()()()222nnn n r n r n rn r n rC P n C-----==.16.设甲、乙两袋,甲袋中有2只白球,4只红球;乙袋中有3只白球,2只红球.今从甲袋中任意取一球放入乙袋中,再从乙袋中任意取一球. 1)问取到白球的概率是多少?2)假设取到白球,问该球来自甲袋的概率是多少?解:设A :取到白球,B :从甲球袋取白球24431) ()(/)()(/)()5/9 6666P A P A B P B P A B P B =+=⋅+⋅=(/)()2/92) (/)()/()2/5()5/9P A B P B P B A P AB P A P A ====17.3个射手向一敌机射击,射中的概率分别是0.4,0.6和0.7.如果一人射中,敌机被击落的概率为0.2;二人射中,被击落的概率为0.6;三人射中则必被击落.(1)求敌机被击落的概率;(2)已知敌机被击落,求该机是三人击中的概率. 解:设A={敌机被击落},B i ={i 个射手击中},i=1,2,3. 则B 1,B 2,B 3互不相容.由题意知:132()0.2,()0.6,()1A A AP P P B B B ===,由于3个射手射击是互相独立的,所以1()0.40.40.30.60.60.30.60.40.70.324P B =⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯= 2()0.40.60.30.40.70.40.60.70.60.436P B =⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=3()0.40.60.70.168P B =⨯⨯=因为事件A 能且只能与互不相容事件B 1,B 2,B 3之一同时发生.于是 (1)由全概率公式得31()()(|)0.3240.20.4360.60.16810.4944i i i P A P B P A B ===⨯+⨯+⨯=∑(2)由Bayes 公式得33331()(|)0.168(|)0.340.4944()(|)iii P B P A B P B A P B P A B ====∑. 第 二 章1(4).设随机变量X 的密度函数为2, 01()0 , x x p x <<⎧=⎨⎩其它,用Y表示对X 的3次独立重复观察中事件1{}2X ≤出现的次数,{2}__P Y ==.解:(3,)Yp B ,1211{}224p P X xdx =≤==⎰,由二项概率公式 223139{2}()()4464P Y C ===.2.解:{报童赔钱}⇔{卖出的报纸钱不够成本},而当 0.15 X <1000× 0.1时,报童赔钱,故{报童赔钱} ⇔{X ≤666}3.解:设X 表示取出次品的只数,则(1)X 的分布律为{}31331322035C P X C ===,{}1221331312135C C P X C ===,{}212133131235C C P X C ===或者(2)X 的分布函数为0 ,022{0} = ,0135()34{0}{1} ,1235{0}{1}x P X x F x P X P X x P X P X <=≤<==+==≤<=+={2} =1 ,2P X x ⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪+=≥⎩,则分布律的图像即为F(x)的分段函数图像。
概率论·课后答案(绝对详解)
i习题一3 设,,B A 为二事件,化简下列事件:B B B A B BA B A B A B A =⋃=⋃⋃=⋃⋃)()())()(1(B B A B B A A A B A B A =⋃⋃⋃=⋃⋃)())()(2(4 电话号码由5个数字组成,每个数字可能是从0到9这10个数字中的任一个,求电话号码由5个不同数字组成的概率。
3024.010302410427210678910445==⋅=⋅⋅⋅⋅=p5 n 张奖券中有m 张有奖的,k 个人购买,每人一张,求其中至少有一人中奖的概率。
答案:.1k n k mn C C --6 从5双不同的鞋子中任取4只,这4只鞋子中“至少有两只配成一双”的概率是多少?解;将这五双靴子分别编号分组},,,,{};,,,,{5432154321b b b b b B a a a a a A ==,则C 表示:“至少有两只配成一双”;从5双不同的鞋子中任取4只,其可能选法有.45C不能配对只能是:一组中选i 只,另一组中选4-i 只,且编号不同,其可能选法为)0,1,2,3,4(;455=--i C C i i i41045341523251235451)(1)(C C C C C C C C C C P C P ++++-=-= 2113218177224161247720104060401011234789105453245224551=-=⋅⋅-=⋅++++-=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅+⋅+⋅⋅+⋅⋅+-= 7在[—1,1]上任取一点,求该点到原点的距离不超过51的概率。
答案:518在长度为a 的线段内任取两点,将其分成三段,求它们可以构成三角形的概率。
,0,0a y a x <<<<且a y x <+<0,又41222,,=⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<<>+⇒⎪⎩⎪⎨⎧--<---<--->+P ay a x a y x y x a x y y x a y x y x a y x 9在区间)1,0(内任取两个数,求这两个数的积小于41的概率。
【走向高考】2015一轮课后强化作业(北师大版):第十一章 计数原理与概率11-9 Word版含解析
基础达标检测一、选择题1.已知随机变量X的分布列X -10 1P 0.50.30.2则DX=()A.0.7 B.0.61C.-0.3 D.0.2[答案] B[解析]EX=(-1)×0.5+0×0.3+1×0.2=-0.3,DX=(-1+0.3)2×0.5+(0+0.3)2×0.3+(1+0.3)2×0.2=0.61.2.某种种子每粒发芽的概率都为0.9,现播种了1 000粒,对于没有发芽的种子,每粒需再补种2粒,补种的种子数记为X,则X的均值为()A.100 B.200C.300 D.400[答案] B[解析]本题以实际问题为背景,考查服从二项分布的事件的均值等.记“不发芽的种子数为X”,则X~B(1 000,0.1),所以EX=1 000×0.1=100,则E(2X)=2EX=200,故选B.3.(2013·广东高考)已知离散型随机变量X 的分布列为( )X 1 2 3 P35310110则X 的数学期望A.32 B .2 C.52 D .3[答案] A[解析] EX =1×35+2×310+3×110=32.4.一射手对靶射击,直到第一次命中为止,每次命中的概率为0.6,现有4颗子弹,命中后乘余子弹的数目X 的均值为( )A .2.44B .3.376C .2.376D .2.4[答案] C[解析] X =0,1,2,3,此时P (X =0)=0.43,P (X =1)=0.6×0.42,P (X =2)=0.6×0.4,P (X =3)=0.6,EX =2.376.故选C.5.设随机变量X 服从正态分布N (μ,σ2),且二次方程x 2+4x +X =0无实数根的概率为12,则μ等于( )A .1B .2C .4D .不能确定[答案] C[解析] 因为方程x 2+4x +X =0无实数根的概率为12,由Δ=16-4X <0,得X >4, 即P (X >4)=12=1-P (X ≤4), 故P (X ≤4)=12,∴μ=4. 6.已知随机变量X 的分布列为X123 P 0.5 xy若EX =158,则DX 等于( ) A.3364 B.5564 C.732 D.932[答案] B[解析] 由分布列的性质得x +y =0.5,又EX =158,所以2x +3y =118,解得x =18,y =38,所以DX =⎝⎛⎭⎪⎫1-1582×12+⎝⎛⎭⎪⎫2-1582×18+⎝⎛⎭⎪⎫3-1582×38=5564.二、填空题7.抛掷两个骰子,至少有一个4点或5点出现时,就说这次实验成功,则在10次实验中,成功次数X 的期望是________.[答案] 509[解析] 由题意一次试验成功的概率为1-23×23=59,10次试验为10次独立重复试验,则成功次数X ~B (10,59),所以EX =509.8.已知随机变量X 的分布列为X12345P 0.1 0.2 0.4 0.2 0.1则EX =[答案] 3 1.2[解析] EX =1×0.1+2×0.2+3×0.4+4×0.2+5×0.1=0.1+0.4+1.2+0.8+0.5=3.DX =(1-3)2×0.1+(2-3)2×0.2+(3-3)2×0.4+(4-3)2×0.2+(5-3)2×0.1=1.2.9.有一批产品,其中有12件正品和4件次品,从中有放回地任取3件,若X 表示取到次品的次数,则DX =________.[答案] 916[解析] ∵X ~B (3,14), ∴DX =3×14×34=916. 三、解答题10.(2013·江西高考)小波以游戏方式决定是参加学校合唱团还是参加学校排球队.游戏规则为:以O 为起点,再从A 1,A 2,A 3,A 4,A 5,A 6,A 7,A 8(如图)这8个点中任取两点分别为终点得到两个向量,记这两个向量的数量积为X .若X =0就参加学校合唱团,否则就参加学校排球队.(1)求小波参加学校合唱团的概率;(2)求X的分布列和数学期望.[解析](1)从8个点中任取两点为向量终点的不同取法共有C28=28种.X=0时,两向量夹角为直角,共有8种情形,所以小波参加学校合唱团的概率为P(X=0)=828=2 7.(2)两向量数量积X 的所有可能取值为-2,-1,0,1, X =-2时,有2种情形;X =1时,有8种情形; X =-1时,有10种情形. 所以X 的分布列为:X -2 -1 0 1 P1145142727EX =(-2)×114+(-1)×514+0×27+1×27=-314.能力强化训练一、选择题1.已知随机变量X 的分布列为X -1 0 1 P121316则下列式子中:①EX =-3;②DX =27;③P (X =0)=13.正确的个数是()A.0 B.1C.2 D.3[答案] C[解析]EX=(-1)×12+0×13+1×16=-13,故①正确;DX=(-1+1 3)2×12+(0+13)2×13+(1+13)2×16=59,故②不正确,③显然正确,应选C.2.节日期间,某种鲜花进货价是每束2.5元,销售价每束5元.节后卖不出的鲜花以每束1.6元价格处理,根据前五年销售情况预测,节日期间这种鲜花的需求量服从如下表所示的分布,若进这种鲜花500束,则期望利润是()X 200300400500P 0.200.350.300.15A.706元C.754元D.720元[答案] A[解析]节日期间预售的量:EX=200×0.2+300×0.35+400×0.3+500×0.15=40+105+120+75=340(束).则期望的利润:η=5X+1.6(500-X)-500×2.5=3.4X-450.∴Eη=3.4EX-450=3.4×340-450=706(元).∴期望利润为706元. 二、填空题3.若p 为非负实数,随机变量X 的概率分布如下表,则EX 的最大值为________,DX 的最大值为________.X 0 1 2 P12-pp12[答案] 32 1 [解析]∵⎩⎨⎧0≤12-p <10≤p <1∴p ∈[0,12].∴EX =p +1≤32,DX =-p 2-p +1≤1.4.抛掷一枚硬币,正面向上记1分,反面向上记2分,若一共抛出硬币4次,且每一次抛掷的结果相互之间没有影响,则总得分X 的均值EX =________.[答案] 6[解析] 抛掷4次可能出现的结果是四反、一正三反、二正二反、三正一反、四正 ,其中对应的分数分别为8、7、6、5、4所以X 的取值为4、5、6、7、8.设对应的概率的值分别为P 1、P 2、P 3、P 4、P 5,则X45678P P 1 P 2 P 3 P 4 P 5P 1=C 44⎝⎛⎭⎪⎫124=116,P 2=C 34⎝ ⎛⎭⎪⎫123·12=14,P 3=C 24⎝ ⎛⎭⎪⎫122⎝ ⎛⎭⎪⎫122=38,P 4=C 14⎝ ⎛⎭⎪⎫12⎝ ⎛⎭⎪⎫123=14,P 5=C 04⎝⎛⎭⎪⎫124=116,EX =4×116+5×14+6×38+7×14+8×116=6. 三、解答题5.(2013·陕西高考)在一场娱乐晚会上,有5位民间歌手(1至5号)登台演唱,由现场数百名观众投票选出最受欢迎歌手.各位观众须彼此独立地在选票上选3名歌手,其中观众甲是1号歌手的歌迷,他必选1号,不选2号,另在3至5号中随机选2名,观众乙和丙对5位歌手的演唱没有偏爱,因此1至5号中随机选3名歌手.(1)求观众甲选中3号歌手且观众乙未选中3号歌手的概率; (2)X 表示3号歌手得到观众甲、乙、丙的票数之和,求X 的分布列及数学期望.[解析] (1)由于观众甲必选1,不选2,则观众甲选中3号歌手的概率为C 11·C 12C 23=23,观众乙未选中3号歌手的概率为C 34C 35=25,甲乙选票彼此独立,故观众甲选中3号歌手且观众乙未选中3号歌手的概率为23×25=415.(2)X 的所有可能取值为0,1,2,3.由(1)知,观众甲选中3号歌手的概率为23观众乙选中3号歌手的概率为1-25=35,则观众丙选中3号歌手的概率也为1-25=35,则P (X =0)=(1-23)×(1-35)2=475P (X =1)=23×(1-35)2+(1-23)×2×35×(1-35)=2075=415 P (X =2)=23×2×35×(1-35)+(1-23)×(35)2=3375=1125 P (X =3)=23×(35)2=1875=625 则X 的分布列如下:X 0 1 2 3 P4754151125625EX =0×475+1×415+2×1125+3×625=2815.6.现有甲、乙两个靶,某射手向甲靶射击一次,命中的概率为34,命中得1分,没有命中得0分;向乙靶射击两次,每次命中的概率为 23,每命中一次得2分,没有命中得0分,该射手每次射击的结果相互独立.假设该射手完成以上三次射击.(1)求该射手恰好命中一次的概率; (2)求该射手的总得分X 的分布列及均值EX . [解析] (1)P =34·(13)2+14·C 12·13·23=736; (2)X 的可能取值为0,1,2,3,4,5 P (X =0)=14·(13)2=136,高考资源网( )您身边的高考专家 版权所有@高考资源网(河北、湖北、辽宁、安徽、重庆)五地区 试卷投稿QQ 2355394696P (X =1)=34·(13)2=112,P (X =2)=14C 1213·23=19,P (X =3)=34C 12·13·23=13,P (X =4)=14·(23)2=19,P (X =5)=34·(23)2=13.所以X 的分布列为: X0 1 2 3 4 5 P 136 112 19 13 19 13EX =0×136+1×112+2×19+3×13+4×19+5×13=4112=3512.。
走向高考一轮课后强化作业北师大:第十一章 计数原理与概率3 含解析
基础达标检测一、选择题1.若二项式(x +1x )n(x >0,且n ∈N +)的展开式中含有常数项,则指数n 必为( )A .奇数B .偶数C .3的倍数D .5的倍数[答案] C[解析] 由T r +1=C r n (x )n -r·(1x )r =C r n x n -3r 2 ,因展开式中含有常数项,故n -3r =0有解,所以n 必为3的倍数,故选C.2.(2014·烟台模拟)在(1+x )5+(1+x )6+(1+x )7的展开式中,x 4的系数是( )A .25B .35C .45D .55[答案] D[解析] 二项式(1+x )5中x 4的系数为C 45,二项式(1+x )6中x 4的系数为C 46,二项式(1+x )7中x 4的系数为C 47,故(1+x )5+(1+x )6+(1+x )7的展开式中x 4的系数为C 45+C 46+C 47=55,故选D.3.(2013·新课标Ⅱ)已知(1+ax )(1+x )5的展开式中x 2的系数为5,则a =( )A .-4B .-3C .-2D .-1[答案] D[解析] (1+ax )(1+x )5=(1+ax )(1+5x +10x 2+10x 3+5x 4+x 5),展开式中x 2的系数为5a +10=5,所以a =-1.4.(4x -2-x )6(x ∈R )展开式中的常数项是( ) A .-20 B .-15 C .15 D .20[答案] C[解析] T r +1=C r 6(22x )6-r(-2-x )r =(-1)r C r 6·(2x )12-3r ,r =4时,12-3r =0,故第5项是常数项,T 5=(-1)4C 46=15.5.(2014·临沂模拟)已知(x -a x )8展开式中常数项为1 120,其中实数a 是常数,则展开式中各项系数的和是( )A .28B .38C .1或38D .1或28[答案] C[解析] 由题意知C 48·(-a )4=1 120,解得a =±2,令x =1,得展开式各项系数和为(1-a )8=1或38.6.22 015除以9的余数是( ) A .1 B .2 C .5D .8[解析] 22 015=4×22 013=4(9-1)671=4(9671-C 16719670+C 26719669+…-1),展开式中共672项,最后一项为4×(-1)=-4,故余数为5.答案选C.二、填空题7.若(x +1x )n的展开式中第3项与第7项的二项式系数相等,则该展开式中1x 2的系数为______.[答案] 56[解析] 本小题主要考查了二项式定理中通项公式的运用.依题意:C 2n =C 6n ,得:n =8.∵(x +1x )8展开式中通项公式为T r +1=C r 8x8-2r,∴令8-2r =-2,即r =5,∴C 58=56,即为所求.本题是常规题型,关键考查通项公式求特定项.8.(a +x )4的展开式中x 3的系数等于8,则实数a =________. [答案] 2[解析] 本题考查了二项式定理,T r +1=C r 4a 4-r x r,∴r =3,∴C 34a =8,∴a =2.注意二项式系数与二项展开式中项的系数是不同的.9.(2013·四川高考)二项式(x +y )5的展开式中,含x 2y 3的项的系数是________.(用数字作答)[解析] T r +1=C r 5x 5-r y r,∴r =3. ∴系数为C 35=10.三、解答题10.在二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -123x n 的展开式中,前三项系数的绝对值成等差数列.(1)求展开式的第四项; (2)求展开式的常数项; (3)求展开式的各项系数的和. [解析] 第一项系数的绝对值为C 0n ,第二项系数的绝对值为C 1n 2,第三项系数的绝对值为C 2n 4,依题意有C 0n +C 2n 4=C 1n2×2,解得n =8.(1)第四项T 4=C 38(3x )5⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-123x 3=-7x 23 .(2)通项公式为T k +1=C k 8(3x )8-k ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-123x k =C k 8⎝ ⎛⎭⎪⎫-12k ·(3x )8-2k ,展开式的常数项满足8-2k =0,即k =4,所以常数项为T 5=C 48·⎝⎛⎭⎪⎫-124=358.(3)令x =1,得展开式的各项系数的和为⎝⎛⎭⎪⎫1-128=128=1256. 能力强化训练一、选择题1.(2013·陕西高考)设函数f (x )=⎩⎨⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 6,x <0,-x , x ≥0,则当x >0时,f [f (x )]表达式的展开式中常数项为( )A .-20B .20C .-15D .15[答案] A[解析] 当x >0时,f (x )=-x <0,∴f [f (x )]=f (-x )=(-x +1x )6=(x -1x)6,展开式中通项为T r+1=C r6(x )6-r(-1x)r=C r6(-1)r x 3-r ,令r =3,T 4=C 36(-1)3=-20,故选A.2.在⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x2-13x n 的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中常数项是( )A .-7B .7C .-28D .28[答案] B[解析] 由题意可知n =8, T r +1=C r 8⎝ ⎛⎭⎪⎫x 28-r ⎝⎛⎭⎪⎪⎫-13x r =⎝ ⎛⎭⎪⎫128-r(-1)r C r8·x 8- 43 r .∴r =6,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫122×(-1)6C 68=7. 二、填空题 3.(13x+2x x )n 的二项展开式中,若各项的二项式系数的和是128,则x 5的系数是________.(以数字作答)[答案] 560 [解析] 因为(13x+2x x )n 的二项展开式中,各项的二项式系数的和为128,所以2n =128,n =7.该二项展开式中的第r +1项为T r +1=C r 7·2r (x - 13 )7-r (x 32 )r =C r 7·2rx 11r-146,令11r -146=5得r =4,所以展开式中x 5的系数为C 47×24=560.4.(2013·浙江高考)设二项式(x -13x)5的展开式中常数项为A ,则A =________.[答案] -10 [解析]T r +1=C r 5(x )5-r·(-13x)r=(-1)rC r 5,令52-5r6=0得r =3,所以A =C 35(-1)3=-10.三、解答题5.已知在二项式(ax m +bx n )12中,a >0,b >0,mn ≠0且2m +n =0.(1)如果在它的展开式中,系数最大的项是常数项,则它是第几项?(2)在(1)的条件下,求ab 的取值范围.[解析] (1)设T k +1=C k 12(ax m )12-k·(bx n )k =C k 12a12-k b k x m (12-k )+nk 为常数项, 则有m (12-k )+nk =0, 即m (12-k )-2mk =0.∵m ≠0,∴k =4,∴它是第5项. (2)∵第5项是系数最大的项,∴⎩⎪⎨⎪⎧ C 412a 8b 4≥C 312a 9b 3C 412a 8b 4≥C 512a 7b5①②由①得a b ≤94,由②得a b ≥85, ∴85≤a b ≤94.6.(1+2x )n 的展开式中第6项与第7项的系数相等,求展开式中二项式系数最大的项和系数最大的项.[解析] T 6=C 5n (2x )5,T 7=C 6n (2x )6,依题意有C 5n ·25=C 6n ·26⇒n =8. ∴(1+2x )8的展开式中二项式系数最大的项为T 5=C 48(2x )4=1120x 4,设第r +1项系数最大,则有⎩⎨⎧C r 8·2r ≥C r -18·2r -1C r 8·2r ≥C r +18·2r +1,⇒⎩⎪⎨⎪⎧8!·2r !(8-r )!≥8!(r -1)!(8-r +1)!,8!r !(8-r )!≥8!·2(r +1)!(8-r -1)!⇒⎩⎨⎧2(8-r +1)≥r ,r +1≥2(8-r )⇒⎩⎪⎨⎪⎧r ≤6,r ≥5⇒5≤r ≤6. 又∵r ∈N ,∴r =5或r =6,∴系数最大的项为T 6=1 792x 5,T 7=1 792x 6.。
2019版高考文科数学大一轮复习人教A版文档:第十一章
§11.1 随机事件的概率1.概率和频率(1)在相同的条件S 下重复n 次试验,观察某一事件A 是否出现,称n 次试验中事件A 出现的次数n A 为事件A 出现的频数,称事件A 出现的比例f n (A )=n An 为事件A 出现的频率.(2)对于给定的随机事件A ,在相同条件下,随着试验次数的增加,事件A 发生的频率会在某个常数附近摆动并趋于稳定,我们可以用这个常数来刻画随机事件A 发生的可能性的大小,并把这个常数称为随机事件A 的概率,记作P (A ). 2.事件的关系与运算3.概率的几个基本性质(1)概率的取值范围:0≤P (A )≤1. (2)必然事件的概率P (E )=1. (3)不可能事件的概率P (F )=0. (4)概率的加法公式如果事件A 与事件B 互斥,则P (A ∪B )=P (A )+P (B ). (5)对立事件的概率若事件A 与事件B 互为对立事件,则P (A )=1-P (B ).知识拓展互斥事件与对立事件的区别与联系互斥事件与对立事件都是两个事件的关系,互斥事件是不可能同时发生的两个事件,而对立事件除要求这两个事件不同时发生外,还要求二者之一必须有一个发生,因此,对立事件是互斥事件的特殊情况,而互斥事件未必是对立事件.题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)事件发生的频率与概率是相同的.( × ) (2)随机事件和随机试验是一回事.( × )(3)在大量重复试验中,概率是频率的稳定值.( √ ) (4)两个事件的和事件是指两个事件都得发生.( × )(5)对立事件一定是互斥事件,互斥事件不一定是对立事件.( √ ) (6)两互斥事件的概率和为1.( × )题组二 教材改编2.[P121T5]一个人打靶时连续射击两次,事件“至少有一次中靶”的对立事件是( ) A .至多有一次中靶 B .两次都中靶 C .只有一次中靶 D .两次都不中靶答案 D解析 “至少有一次中靶”的对立事件是“两次都不中靶”.3.[P82B 组T1]有一个容量为66的样本,数据的分组及各组的频数如下:[11.5,15.5),2;[15.5,19.5),4;[19.5,23.5),9;[23.5,27.5),18;[27.5,31.5),11;[31.5,35.5),12;[35.5,39.5),7;[39.5,43.5],3.根据样本的频率分布估计,数据落在[27.5,43.5]内的概率约是________. 答案 12解析 由条件可知,落在[27.5,43.5]内的数据有11+12+7+3=33(个), 故所求概率约是3366=12.题组三 易错自纠4.将一枚硬币向上抛掷10次,其中“正面向上恰有5次”是( ) A .必然事件 B .随机事件 C .不可能事件 D .无法确定 答案 B解析 抛掷10次硬币正面向上的次数可能为0~10,都有可能发生,正面向上5次是随机事件.5.从{1,2,3,4,5}中随机选取一个数a ,从{1,2,3}中随机选取一个数b ,则b >a 的概率是( ) A.45 B.35 C.25 D.15 答案 D解析 基本事件的个数为5×3=15,其中满足b >a 的有3种,所以b >a 的概率为315=15.6.(2018·济南模拟)从一箱产品中随机地抽取一件,设事件A ={抽到一等品},事件B ={抽到二等品},事件C ={抽到三等品},且已知P (A )=0.65,P (B )=0.2,P (C )=0.1,则事件“抽到的产品不是一等品”的概率为______. 答案 0.35解析∵事件A={抽到一等品},且P(A)=0.65,∴事件“抽到的产品不是一等品”的概率为P=1-P(A)=1-0.65=0.35.题型一事件关系的判断1.从装有两个白球和两个黄球的口袋中任取2个球,以下给出了四组事件:①至少有1个白球与至少有1个黄球;②至少有1个黄球与都是黄球;③恰有1个白球与恰有1个黄球;④恰有1个白球与都是黄球.其中互斥而不对立的事件共有()A.0组B.1组C.2组D.3组答案 B解析①中“至少有1个白球”与“至少有1个黄球”可以同时发生,如恰好1个白球和1个黄球,故两个事件不是互斥事件;②中“至少有1个黄球”说明可以是1个白球和1个黄球或2个黄球,故两个事件不互斥;③中“恰有1个白球”与“恰有1个黄球”都是指有1个白球和1个黄球,故两个事件是同一事件;④中两事件不能同时发生,也可能都不发生,因此两事件是互斥事件,但不是对立事件,故选B.2.在5张电话卡中,有3张移动卡和2张联通卡,从中任取2张,若事件“2张全是移动卡”的概率是310,那么概率是710的事件是()A.至多有一张移动卡B.恰有一张移动卡C.都不是移动卡D.至少有一张移动卡答案 A解析至多有一张移动卡包含“一张移动卡,一张联通卡”,“两张全是联通卡”两个事件,它是“2张全是移动卡”的对立事件.3.口袋里装有1红,2白,3黄共6个形状相同的小球,从中取出两个球,事件A=“取出的两个球同色”,B=“取出的两个球中至少有一个黄球”,C=“取出的两个球中至少有一个白球”,D=“取出的两个球不同色”,E=“取出的两个球中至多有一个白球”.下列判断中正确的序号为____________.①A 与D 为对立事件;②B 与C 是互斥事件;③C 与E 是对立事件;④P (C ∪E )=1;⑤P (B )=P (C ). 答案 ①解析 当取出的两个球中一黄一白时,B 与C 都发生,②不正确;当取出的两个球中恰有一个白球时,事件C 与E 都发生,③不正确;显然A 与D 是对立事件,①正确;C ∪E 不一定为必然事件,P (C ∪E )≤1,④不正确;P (B )=45,P (C )=35,⑤不正确.思维升华 (1)准确把握互斥事件与对立事件的概念①互斥事件是不可能同时发生的事件,但可以同时不发生.②对立事件是特殊的互斥事件,特殊在对立的两个事件不可能都不发生,即有且仅有一个发生.(2)判断互斥、对立事件的方法判断互斥事件、对立事件一般用定义判断,不可能同时发生的两个事件为互斥事件;两个事件若有且仅有一个发生,则这两事件为对立事件,对立事件一定是互斥事件.题型二 随机事件的频率与概率典例 (2017·全国Ⅲ)某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成本每瓶4元,售价每瓶6元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶2元的价格当天全部处理完.根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:℃)有关.如果最高气温不低于25,需求量为500瓶;如果最高气温位于区间[20,25),需求量为300瓶;如果最高气温低于20,需求量为200瓶.为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得下面的频数分布表:以最高气温位于各区间的频率估计最高气温位于该区间的概率. (1)估计六月份这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率;(2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为Y (单位:元),当六月份这种酸奶一天的进货量为450瓶时,写出Y 的所有可能值,并估计Y 大于零的概率.解 (1)这种酸奶一天的需求量不超过300瓶,当且仅当最高气温低于25,由表格数据知,最高气温低于25的频率为2+16+3690=0.6,所以这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率的估计值为0.6.(2)当这种酸奶一天的进货量为450瓶时,若最高气温不低于25,则Y =6×450-4×450=900;若最高气温位于区间[20,25),则Y =6×300+2(450-300)-4×450=300; 若最高气温低于20,则Y =6×200+2(450-200)-4×450=-100, 所以,Y 的所有可能值为900,300,-100.Y 大于零当且仅当最高气温不低于20,由表格数据知,最高气温不低于20的频率为36+25+7+490=0.8.因此Y 大于零的概率的估计值为0.8. 思维升华 (1)概率与频率的关系频率反映了一个随机事件出现的频繁程度,频率是随机的,而概率是一个确定的值,通常用概率来反映随机事件发生的可能性的大小,有时也用频率作为随机事件概率的估计值. (2)随机事件概率的求法利用概率的统计定义求事件的概率,即通过大量的重复试验,事件发生的频率会逐渐趋近于某一个常数,这个常数就是概率.跟踪训练 (2016·全国Ⅱ)某险种的基本保费为a (单位:元),继续购买该险种的投保人称为续保人,续保人本年度的保费与其上年度出险次数的关联如下:随机调查了该险种的200名续保人在一年内的出险情况,得到如下统计表:(1)记A 为事件:“一续保人本年度的保费不高于基本保费”,求P (A )的估计值;(2)记B 为事件:“一续保人本年度的保费高于基本保费但不高于基本保费的160%”,求P (B )的估计值;(3)求续保人本年度的平均保费的估计值.解 (1)事件A 发生当且仅当一年内出险次数小于2.由所给数据知,一年内出险次数小于2的频率为60+50200=0.55,故P (A )的估计值为0.55.(2)事件B 发生当且仅当一年内出险次数大于1且小于4.由所给数据知,一年内出险次数大于1且小于4的频率为30+30200=0.3,故P (B )的估计值为0.3.(3)由所给数据,得调查的200名续保人的平均保费为0.85a ×0.30+a ×0.25+1.25a ×0.15+1.5a ×0.15+1.75a ×0.10+2a ×0.05=1.192 5a .因此,续保人本年度平均保费的估计值为1.192 5a .题型三 互斥、对立事件的概率命题点1 互斥事件的概率典例 经统计,在某储蓄所一个营业窗口等候的人数相应的概率如下:求:(1)至多2人排队等候的概率; (2)至少3人排队等候的概率.解 记“无人排队等候”为事件A ,“1人排队等候”为事件B ,“2人排队等候”为事件C ,“3人排队等候”为事件D ,“4人排队等候”为事件E ,“5人及5人以上排队等候”为事件F ,则事件A ,B ,C ,D ,E ,F 彼此互斥.(1)记“至多2人排队等候”为事件G ,则G =A +B +C , 所以P (G )=P (A +B +C )=P (A )+P (B )+P (C ) =0.1+0.16+0.3=0.56.(2)记“至少3人排队等候”为事件H , 则H =D +E +F ,所以P (H )=P (D +E +F )=P (D )+P (E )+P (F )=0.3+0.1+0.04=0.44.命题点2 对立事件的概率典例 一盒中装有12个球,其中5个红球,4个黑球,2个白球,1个绿球.从中随机取出1球,求:(1)取出1球是红球或黑球的概率; (2)取出1球是红球或黑球或白球的概率. 解 方法一 (利用互斥事件求概率) 记事件A 1={任取1球为红球},A 2={任取1球为黑球},A 3={任取1球为白球},A 4={任取1球为绿球}, 则P (A 1)=512,P (A 2)=412=13,P (A 3)=212=16,P (A 4)=112.根据题意知,事件A1,A2,A3,A4彼此互斥,由互斥事件的概率公式,得(1)取出1球是红球或黑球的概率为P(A1∪A2)=P(A1)+P(A2)=512+412=34.(2)取出1球是红球或黑球或白球的概率为P(A1∪A2∪A3)=P(A1)+P(A2)+P(A3)=512+412+212=1112.方法二(利用对立事件求概率)(1)由方法一知,取出1球为红球或黑球的对立事件为取出1球为白球或绿球,即A1∪A2的对立事件为A3∪A4,所以取出1球为红球或黑球的概率为P(A1∪A2)=1-P(A3∪A4)=1-P(A3)-P(A4)=1-212-112=34.(2)因为A1∪A2∪A3的对立事件为A4,所以P(A1∪A2∪A3)=1-P(A4)=1-112=1112.思维升华求复杂事件的概率的两种方法求概率的关键是分清所求事件是由哪些事件组成的,求解时通常有两种方法(1)将所求事件转化成几个彼此互斥的事件的和事件,利用概率加法公式求解概率.(2)若将一个较复杂的事件转化为几个互斥事件的和事件时,需要分类太多,而其对立面的分类较少,可考虑利用对立事件的概率公式,即“正难则反”.它常用来求“至少”或“至多”型事件的概率.跟踪训练某学校在教师外出家访了解学生家长对孩子的学习关心情况活动中,一个月内派出的教师人数及其概率如下表所示:(1)求有4人或5人外出家访的概率;(2)求至少有3人外出家访的概率.解(1)设派出2人及以下为事件A,3人为事件B,4人为事件C,5人为事件D,6人及以上为事件E,则有4人或5人外出家访的事件为事件C或事件D,C,D为互斥事件,根据互斥事件概率的加法公式可知,P(C+D)=P(C)+P(D)=0.3+0.1=0.4.(2)至少有3人外出家访的对立事件为2人及以下,所以由对立事件的概率可知,P=1-P(A)=1-0.1=0.9.用正难则反思想求对立事件的概率典例 (12分)某超市为了解顾客的购物量及结算时间等信息,安排一名员工随机收集了在该超市购物的100位顾客的相关数据,如下表所示.已知这100位顾客中一次购物量超过8件的顾客占55%. (1)确定x ,y 的值,并估计顾客一次购物的结算时间的平均值;(2)求一位顾客一次购物的结算时间不超过...2分钟的概率.(将频率视为概率)思想方法指导 若某一事件包含的基本事件多,而它的对立事件包含的基本事件少,则可用“正难则反”思想求解. 规范解答解 (1)由已知得25+y +10=55,x +30=45, 所以x =15,y =20.[2分]该超市所有顾客一次购物的结算时间组成一个总体,所收集的100位顾客一次购物的结算时间可视为一个容量为100的简单随机样本,顾客一次购物的结算时间的平均值可用样本平均数估计,其估计值为 1×15+1.5×30+2×25+2.5×20+3×10100=1.9(分钟).[6分](2)记A 为事件“一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟”,A 1,A 2分别表示事件“该顾客一次购物的结算时间为2.5分钟”,“该顾客一次购物的结算时间为3分钟”,将频率视为概率,得P (A 1)=20100=15,P (A 2)=10100=110.[9分]P (A )=1-P (A 1)-P (A 2) =1-15-110=710.[11分]故一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟的概率为710.[12分]1.有一个游戏,其规则是甲、乙、丙、丁四个人从同一地点随机地向东、南、西、北四个方向前进,每人一个方向.事件“甲向南”与事件“乙向南”的关系为( ) A .互斥但非对立事件 B .对立事件 C .和事件是不可能事件 D .以上都不对答案 A解析 由于每人一个方向,故“甲向南”意味着“乙向南”是不可能的,故是互斥事件,但不是对立事件.2.某袋中有编号为1,2,3,4,5,6的6个球(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 答案 C解析 设a ,b 分别为甲、乙摸出球的编号.由题意,摸球试验共有36种不同的结果,满足a =b 的基本事件共有6种.所以摸出编号不同的概率P =1-636=56.3.(2016·天津)甲、乙两人下棋,两人下成和棋的概率是12,甲获胜的概率是13,则甲不输的概率为( ) A.56 B.25 C.16 D.13 答案 A解析 事件“甲不输”包含“和棋”和“甲获胜”这两个互斥事件,所以甲不输的概率为12+13=56. 4.(2017·湖南衡阳八中、长郡中学等十三校二模)同学聚会上,某同学从《爱你一万年》、《十年》、《父亲》、《单身情歌》四首歌中选出两首歌进行表演,则《爱你一万年》未被选取的概率为( )A.13B.12C.23D.56答案 B解析 分别记《爱你一万年》、《十年》、《父亲》、《单身情歌》为A 1,A 2,A 3,A 4,从这四首歌中选出两首歌进行表演的所有可能的结果为A 1A 2,A 1A 3,A 1A 4,A 2A 3,A 2A 4,A 3A 4,共6个,其中A 1未被选取的结果有3个,所以所求概率P =36=12.故选B.5.袋中装有3个白球,4个黑球,从中任取3个球,则①恰有1个白球和全是白球;②至少有1个白球和全是黑球;③至少有1个白球和至少有2个白球;④至少有1个白球和至少有1个黑球.在上述事件中,是对立事件的为( ) A .① B .② C .③ D .④答案 B解析 至少有1个白球和全是黑球不同时发生,且一定有一个发生.∴②中两事件是对立事件.6.掷一个骰子的试验,事件A 表示“出现小于5的偶数点”,事件B 表示“出现小于5的点”,若B 表示B 的对立事件,则一次试验中,事件A +B 发生的概率为( ) A.13 B.12 C.23 D.56 答案 C解析 掷一个骰子的试验有6种可能的结果. 依题意知P (A )=26=13,P (B )=46=23,∴P (B )=1-P (B )=1-23=13,∵B 表示“出现5点或6点”,因此事件A 与B 互斥, 从而P (A +B )=P (A )+P (B )=13+13=23.7.(2017·武汉模拟)已知某运动员每次投篮命中的概率都为40%,现采用随机模拟的方法估计该运动员三次投篮恰有两次命中的概率:先由计算器产生0到9之间取整数值的随机数,指定1,2,3,4表示命中,5,6,7,8,9,0表示不命中;再以每三个随机数为一组,代表三次投篮的结果.经随机模拟产生了如下20组随机数:907 966 191 925 271 932 812 458 569 683 431 257 393 027 556 488 730 113 537 989据此估计,该运动员三次投篮恰有两次命中的概率为________. 答案 0.25解析 20组随机数中表示三次投篮恰好有两次命中的是191,271,932,812,393,其频率为520=0.25,以此估计该运动员三次投篮恰有两次命中的概率为0.25.8.若随机事件A ,B 互斥,A ,B 发生的概率均不等于0,且P (A )=2-a ,P (B )=4a -5,则实数a 的取值范围是________________. 答案 ⎝⎛⎦⎤54,43解析 由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧0<P (A )<1,0<P (B )<1,P (A )+P (B )≤1,即⎩⎪⎨⎪⎧0<2-a <1,0<4a -5<1,3a -3≤1,解得⎩⎪⎨⎪⎧1<a <2,54<a <32,a ≤43,所以54<a ≤43.9.(2017·池州模拟)小明忘记了微信登录密码的后两位,只记得最后一位是字母A ,a ,B ,b 中的一个,另一位是数字4,5,6中的一个,则小明输入一次密码能够成功登陆的概率是________. 答案112解析 小明输入密码后两位的所有情况为(4,A ),(4,a ),(4,B ),(4,b ),(5,A ),(5,a ),(5,B ),(5,b ),(6,A ),(6,a ),(6,B ),(6,b ),共12种, 而能成功登陆的密码只有一种,故小明输入一次密码能够成功登陆的概率是112.10.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表:则该营业窗口上午9点钟时,至少有2人排队的概率是________. 答案 0.74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=0.74.11.(2017·武汉调研)某鲜花店将一个月(30天)某品种鲜花的日销售量与销售天数统计如下表,将日销售量落入各组区间的频率视为概率.(1)求这30天中日销售量低于100枝的概率;(2)若此花店在日销售量低于100枝的时候选择2天做促销活动,求这2天恰好是在销售量低于50枝时的概率. 解 (1)设日销售量为x 枝, 则P (0≤x <50)=330=110,P (50≤x <100)=530=16,所以P (0≤x <100)=110+16=415.(2)日销售量低于100枝的共有8天,从中任选2天做促销活动,共有28种情况;日销售量低于50枝的共有3天,从中任选2天做促销活动,共有3种情况. 所以所求概率P =328.12.某商场有奖销售中,购满100元商品得1张奖券,多购多得.1 000张奖券为一个开奖单位,设特等奖1个,一等奖10个,二等奖50个.设1张奖券中特等奖、一等奖、二等奖的事件分别为A ,B ,C ,求: (1)P (A ),P (B ),P (C ); (2)1张奖券的中奖概率;(3)1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率. 解 (1)P (A )=11 000,P (B )=101 000=1100,P (C )=501 000=120. 故事件A ,B ,C 的概率分别为11 000,1100,120. (2)1张奖券中奖包含中特等奖、一等奖、二等奖. 设“1张奖券中奖”这个事件为M ,则M =A ∪B ∪C . ∵A ,B ,C 两两互斥,∴P (M )=P (A ∪B ∪C )=P (A )+P (B )+P (C ) =1+10+501 000=611 000.故1张奖券的中奖概率为611 000. (3)设“1张奖券不中特等奖且不中一等奖”为事件N , 则事件N 与“1张奖券中特等奖或中一等奖”为对立事件, ∴P (N )=1-P (A ∪B )=1-⎝⎛⎭⎫11 000+1100=9891 000. 故1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率为9891 000.13.某学校成立了数学、英语、音乐3个课外兴趣小组,3个小组分别有39,32,33个成员,一些成员参加了不止一个小组,具体情况如图所示.现随机选取一个成员,他属于至少2个小组的概率是________,他属于不超过2个小组的概率是________. 答案 35 1315解析 “至少2个小组”包含“2个小组”和“3个小组”两种情况,故他属于至少2个小组的概率为P =11+10+7+86+7+8+8+10+10+11=35.“不超过2个小组”包含“1个小组”和“2个小组”,其对立事件是“3个小组”. 故他属于不超过2个小组的概率是 P =1-86+7+8+8+10+10+11=1315.14.袋中有12个小球,分别为红球、黑球、黄球、绿球,从中任取一球,取到红球的概率是13,取到黑球或黄球的概率是512,取到黄球或绿球的概率也是512,试求取到黑球、黄球和绿球的概率各是多少?解 方法一 从袋中选取一个球,记事件“摸到红球”、“摸到黑球”、“摸到黄球”、“摸到绿球”分别是A ,B ,C ,D ,则有P (A )=13,P (B ∪C )=P (B )+P (C )=512,P (C ∪D )=P (C )+P (D )=512,P (B ∪C ∪D )=P (B )+P (C )+P (D )=1-P (A )=1-13=23,解得P (B )=14,P (C )=16,P (D )=14,因此取到黑球、黄球、绿球的概率分别是14,16,14.方法二 设红球有n 个,则n 12=13,所以n =4,即红球有4个. 又取到黑球或黄球的概率是512,所以黑球和黄球共5个. 又总球数是12,所以绿球有12-4-5=3(个).又取到黄球或绿球的概率也是512,所以黄球和绿球共5个,而绿球有3个,所以黄球有5-3=2(个).所以黑球有12-4-3-2=3(个). 因此取到黑球、黄球、绿球的概率分别是 312=14,212=16,312=14.15.某企业为了解下属某部门对本企业职工的服务情况,随机访问了50名职工.根据这50名职工对该部门的评分,绘制出的频率分布直方图如图所示,其中样本数据分组区间为[40,50),[50,60),…,[80,90),[90,100].频率分布直方图中a 的值为________;该企业的职工对该部门评分不低于80的概率为________;从评分在[40,60)的受访职工中,随机抽取2人,此2人的评分都在[40,50)的概率为________. 答案 0.006 0.4110解析 (1)因为(0.004+a +0.018+0.022×2+0.028)×10=1,所以a =0.006.(2)由所给频率分布直方图知,50名受访职工评分不低于80的频率为(0.022+0.018)×10=0.4, 所以估计该企业职工对该部门评分不低于80的概率为0.4.(3)受访职工中评分在[50,60)的有50×0.006×10=3(人),记为A 1,A 2,A 3; 受访职工中评分在[40,50)的有50×0.004×10=2(人),记为B 1,B 2,从这5名受访职工中随机抽取2人,所有可能的结果共有10种,它们是{A 1,A 2},{A 1,A 3},{A 1,B 1},{A 1,B 2},{A 2,A 3},{A 2,B 1},{A 2,B 2},{A 3,B 1},{A 3,B 2},{B 1,B 2}.又因为所抽取2人的评分都在[40,50)的结果有1种,即{B1,B2},故所求的概率P=110. 16.某人在如图所示的直角边长为4米的三角形地块的每个格点(指纵、横直线的交叉点以及三角形的顶点)处都种了一株相同品种的作物.根据历年的种植经验,一株该种作物的年收获量Y(单位:kg)与它的“相近”作物株数X之间的关系如表所示:这里,两株作物“相近”是指它们之间的直线距离不超过1米.(1)完成下表,并求所种作物的平均年收获量;(2)在所种作物中随机选取一株,求它的年收获量至少为48 kg的概率.解(1)所种作物的总株数为1+2+3+4+5=15,其中“相近”作物株数为1的作物有2株,“相近”作物株数为2的作物有4株,“相近”作物株数为3的作物有6株,“相近”作物株数为4的作物有3株,列表如下:所种作物的平均年收获量为51×2+48×4+45×6+42×315=69015=46.(2)由(1)知,P(Y=51)=215,P(Y=48)=415.故在所种作物中随机选取一株,它的年收获量至少为48 kg的概率为P(Y≥48)=P(Y=51)+P(Y=48)=215+415=25.。
【走向高考】2015一轮课后强化作业(北师大版):第十一章 计数原理与概率11-2 Word版含解析
基础达标检测一、选择题1.五个工程队承建某项工程的五个不同的子项目,每个工程队承建1项,其中甲工程队不能承建1号子项目,则不同的承建方案共有()A.C14C44种B.C14A44种C.C44种D.A44种[答案] B[解析]先排甲工程队有C14种,其他4个元素在4个位置上的排法为A44种,总方案为C14A44种,故选B.2.(2012·辽宁高考)一排9个座位坐了3个三口之家,若每家人坐在一起,则不同的坐法种数为()A.3×3! B.3×(3!)3C.(3!)4D.9![答案] C[解析]本题考查捆绑法排列问题.由于一家人坐在一起,可以将一家三口人看作一个整体,一家人坐法有3!种,三个家庭即(3!)3种,三个家庭又可全排列,因此共(3!)4种.3.8名学生和2位老师站成一排合影,2位老师不相邻的排法种数为()A.A88A29B.A88C29C.A88A27D.A88C27[答案] A[解析]不相邻问题用插空法,8名学生先排有A88种,产生9个空,2位老师插空有A29种排法,所以最终有A88·A29种排法.故选A 4.(2014·福州质检)某外商计划在4个候选城市中投资3个不同的项目,且在同一个城市投资的项目不超过2个,则该外商不同的投资方案有()A.16种B.36种C.42种D.60种[答案] D[解析]若3个不同的项目投资到4个城市中的3个,每个城市一项,共A34种方法;若3个不同的项目投资到4个城市中的2个,一个城市一项、一个城市两项共C23A24种方法,由分类计数原理知共A34+C23 A24=60种方法.5.用0到9这10个数字,可以组成没有重复数字的三位偶数的个数为()A.324 B.328C.360 D.648[答案] B[解析]考查排列组合有关知识、特殊位置优先考虑.分两类:个位数为0和个位数非零.个位为0的有A 29=72个个位不是0的有C 14·C 18·C 18=64×4=256个 ∴共有72+256=328个,∴选B.6.(2013·四川高考)从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a 、b ,共可得到lg a -lg b 的不同值的个数是( )A .9B .10C .18D .20[答案] C[解析] 从1,3,5,7,9中取两个数计算lg a -lg b =lg a b .共有A 25=20种取法.但是lg 31=lg 93.lg 13=lg 39.故共有20-2=18个不同值.二、填空题7.(2013·重庆高考)从3名骨科、4名脑外科和5名内科医生中选派5人组成一个抗震救灾医疗小组,则骨科、脑外科和内科医生都至少有1人的选派方法种数是________(用数字作答).[答案] 590[解析] 本题考查排列组合的运算问题.依题意,C 33C 14C 15+C 23(C 24C 15+C 14C 25)+C 13(C 24C 25+C 14C 35+C 34C 15)=20+210+360=590.8.有5名男生3名女生,从中选出5人分别担任语文、数学、英语、物理、化学学科的课代表,若某女生必须担任语文课代表,则不同的选法共有________种(用数字作答).[答案]840[解析]由题意知,从剩余7人中选出4人担任4个学科课代表,共有A47=840(种).9.从0,1,2,3,4,5这六个数字中任取两个奇数和两个偶数,组成没有重复数字的四位数的个数为________.[答案]180[解析]本小题主要考查排列组合的基础知识.由题意知可分为两类,1)选“0”,共有C23C12C13A33=108个,2)不选“0”,共有C23A44=72个,∴由分类加法计数原理得72+108=180.三、解答题10.(1)3人坐在有八个座位的一排上,若每人的左右两边都要有空位,则不同坐法的种数为几种?(2)有5个人并排站成一排,如果甲必须在乙的右边,则不同的排法有多少种?(3)现有10个保送上大学的名额,分配给7所学校,每校至少有1个名额,问名额分配的方法共有多少种?[解析](1)由题意知有5个座位都是空的,我们把3个人看成是坐在座位上的人,往5个空座的空档插,由于这5个空座位之间共有4个空,3个人去插,共有A34=24种.(2)∵总的排法数为A 55=120种,∴甲在乙的右边的排法数为12A 55=60种.(3)解法1:每个学校至少有一个名额,则分去7个,剩余3个名额到7所学校的方法种数就是要求的分配方法种数.分类:若3个名额分到一所学校有7种方法;若分配到2所学校有C 27×2=42种;若分配到3所学校有C 37=35种.∴共有7+42+35=84种方法.解法2:10个元素之间有9个间隔,要求分成7份,相当于用6块挡板插在9个间隔中,共有C 69=84种不同方法.∴名额分配总数为84种.能力强化训练一、选择题1.现有16张不同的卡片,其中红色、黄色、蓝色、绿色卡片各4张.从中任取3张,要求这3张卡片不能是同一种颜色,且红色卡片至多1张,不同取法的种数为( )A .232B .252C .472D .484[答案] C[解析] 本题考查了利用组合知识来解决实际问题.C 316-4C 34-C 24C 112=16×15×146-16-72=560-88=472. 另解:C 04C 312-3C 34+C 14C 212=12×11×106-12+4×12×112=220+264-12=472.解题时要注意直接求解与反面求解相结合,做到不漏不重.2.由1、2、3、4、5组成没有重复数字且1,2都不与5相邻的五位数的个数是( )A .36B .32C .28D .24[答案] A[解析] 本题考查排列与组合知识.当5排在两端时,有C 12C 12A 33=24种排法;当5不排在两端,即放在3和4之间时,有A 22A 33=12种排法.故共有24+12=36种排法.二、填空题3.(2013·新课标Ⅱ)从n 个正整数1,2,…,n 中任意取出两个不同的数,若取出的两数之和等于5的概率为114,则n =________.[答案] 8[解析] 由已知从1,2,3,…,n 中取出的两数之和等于5,有以下情况:(1,4),(2,3),从n 个正整数中任取两数有C 2n 种取法,由条件知,2C 2n =114,∴C 2n =28,∴n =8.4.(2014·天津模拟)将4名新来的同学分配到A、B、C三个班级中,每个班级至少安排1名学生,其中甲同学不能分配到A班,那么不同的分配方案种数是________.[答案]24种[解析]将4名新来的同学分配到A、B、C三个班级中,每个班级至少安排一名学生有C24A33种分配方案,其中甲同学分配到A班共有C23A22+C13A22种方案.因此满足条件的不同方案共有C24A33-C23A22-C13A22=24(种).三、解答题5.在10名演员中,5人能歌,8人善舞,从中选出5人,使这5人能演出一个由1人独唱4人伴舞的节目,共有几种选法?[解析]本题中的“双面手”有3人,仅能歌的2人,仅善舞的5人.把问题分为:(1)独唱演员从双面手中选,剩下的2个双面手和只能善舞的5个演员一起参加伴舞人员的选拔;(2)独唱演员不从双面手中选拔,即从只能唱歌的2人中选拔,这样3个双面手就可以和只能善舞的5个演员一起参加伴舞人员的选拔.故选法种数是C13C47+C12C48=245.6.已知10件不同的产品中有4件次品,现对它们一一测试,直到找到所有4件次品为止.(1)若恰在第2次测试时,才测试到第一件次品,第8次才找到最后一件次品,则共有多少种不同的测试方法(2)若至多测试6次就能找到所有4件次品,则共有多少种不同的测试方法?[解析](1)若恰在第2次测试时,才测到第一件次品,第8次才找到最后一件次品,若是不放回的逐个抽取测试.第2次测到第一件次品有4种抽法;第8次测到最后一件次品有3种抽法;第3至第7次抽取测到最后两件次品共有A25种抽法;剩余4次抽到的是正品,共有A24A25A46=86 400种抽法.(2)检测4次可测出4件次品,不同的测试方法有A44种,检测5次可测出4件次品,不同的测试方法有4A34A16种;检测6次测出4件次品或6件正品,则不同的测试方法共有4A35A26+A66种.由分类计数原理,满足条件的不同的测试方法的种数为A44+4A34A16+4A35A26+A66=8 520.。
高考文科数学第11章概率11.1 随机事件的概率
【答案】 B
高考总复习·数学文科(RJ)
第十一章 概率
3.(2015·湖北)我国古代数学名著《数书九章》有“米
谷粒分”题:粮仓开仓收粮,有人送来米1 534石,验得米
内夹谷,抽样取米一把,数得254粒内夹谷28粒,则这批
米内夹谷约为( )
A.134石
B.169石
C.338石
D.1 365石
【解析】 因为样品中米内夹谷的比为22584,所以这批米内夹
③是互斥事件且是对立事件. “至少有1名男生”,即“选出的2人不全是女生”,它与 “全是女生”不可能同时发生,且其并事件是必然事件,所 以两个事件互斥且对立.
高考总复习·数学文科(RJ)
第十一章 概率 题型二 随机事件的频率与概率 【例2】 (2015·北京)某超市随机选取1 000位顾客,记
录了他们购买甲、乙、丙、丁四种商品的情况,整理成如 下统计表,其中“√”表示购买,“×”表示未购买.
高考总复习·数学文科(RJ)
第十一章 概率
【解析】 ①错,不一定是 10 件次品;②错,73是频率而非概 率;③错,频率不等于概率,这是两个不同的概念.
【答案】 0
高考总复习·数学文科(RJ)
第十一章 概率
5.(教材改编)袋中装有9个白球,2个红球,从中任取3 个球,则①恰有1个红球和全是白球;②至少有1个红球和 全是白球;③至少有1个红球和至少有2个白球;④至少有 1个白球和至少有1个红球.在上述事件中,是对立事件的 为________.
高考总复习·数学文科(RJ)
第十一章 概率
(3)至多有一张移动卡包含“一张移动卡,一张联通卡”、 “两张全是联通卡”两个事件,它是“2张全是移动卡”的对 立事件,故选A.
概率论课后习题答案
习题1解答1. 写出下列随机试验的样本空间Ω:(1)记录一个班一次数学考试的平均分数(设以百分制记分); (2)生产产品直到有10件正品为止,记录生产产品的总件数;(3)对某工厂出厂的产品进行检查,合格的记为“正品”,不合格的记为“次品”,如连续查出了2件次品就停止检查,或检查了4件产品就停止检查,记录检查的结果; (4)在单位圆内任意取一点,记录它的坐标.解:(1)以n 表示该班的学生人数,总成绩的可能取值为0,1,2,…,100n ,所以该试验的样本空间为{|0,1,2,,100}ii n nΩ==.(2)设在生产第10件正品前共生产了k 件不合格品,样本空间为{10|0,1,2,}k k Ω=+=,或写成{10,11,12,}.Ω=(3)采用0表示检查到一个次品,以1表示检查到一个正品,例如0110表示第一次与第四次检查到次品,而第二次与第三次检查到的是正品,样本空间可表示为{00,100,0100,0101,0110,1100,1010,1011,0111,1101,1110,1111}Ω=.(3)取直角坐标系,则有22{(,)|1}x y x y Ω=+<,若取极坐标系,则有{(,)|01,02π}ρθρθΩ=≤<≤<.2.设A 、B 、C 为三事件,用A 、B 、C 及其运算关系表示下列事件. (1)A 发生而B 与C 不发生; (2)A 、B 、C 中恰好发生一个; (3)A 、B 、C 中至少有一个发生; (4)A 、B 、C 中恰好有两个发生; (5)A 、B 、C 中至少有两个发生; (6)A 、B 、C 中有不多于一个事件发生.解:(1)ABC 或A B C --或()A B C -;(2)ABC ABC ABC ;(3)AB C 或ABCABCABCABCABCABCABC ;(4)ABC ABCABC .(5)AB AC BC 或ABC ABC ABCABC ;(6)ABCABCABCABC .3.设样本空间{|02}x x Ω=≤≤,事件{|0.51}A x x =≤≤,{|0.8 1.6}B x x =<≤,具体写出下列事件:(1)AB ;(2)A B -;(3)A B -;(4)A B .解:(1){|0.81}AB x x =<≤; (2){|0.50.8}A B x x -=≤≤;(3){|00.50.82}A B x x x -=≤<<≤或; (4){|00.5 1.62}AB x x x =≤<<≤或.4. 一个样本空间有三个样本点, 其对应的概率分别为22,,41p p p -, 求p 的值. 解:由于样本空间所有的样本点构成一个必然事件,所以2241 1.p p p ++-=解之得1233p p =-=-,又因为一个事件的概率总是大于0,所以3p =- 5. 已知()P A =0.3,()P B =0.5,()P A B =0.8,求(1)()P AB ;(2)()P A B -;(3)()P AB .解:(1)由()()()()P AB P A P B P AB =+-得()()()()030.50.80P AB P A P B P A B =+-=+-=.(2) ()()()0.300.3P A B P A P AB -=-=-=. (3) ()1()1()10.80.2.P AB P AB P AB =-=-=-=6. 设()P AB =()P AB ,且()P A p =,求()P B . 解:由()P AB =()1()1()1()()()P AB P AB P AB P A P B P AB =-=-=--+得()()1P A P B +=,从而()1.P B p =-7. 设3个事件A 、B 、C ,()0.4P A =,()0.5P B =,()0.6P C =,()0.2P AC =,()P BC =0.4且AB =Φ,求()P A B C .解:()()()()()()()()0.40.50.600.20.400.9.P A B C P A P B P C P AB P AC P BC P ABC =++---+=++---+=8. 将3个球随机地放入4个杯子中去,求杯子中球的最大个数分别为1,2,3的概率. 解:依题意可知,基本事件总数为34个.以,1,2,3i A i =表示事件“杯子中球的最大个数为i ”,则1A 表示每个杯子最多放一个球,共有34A 种方法,故34136().416A P A ==2A 表示3个球中任取2个放入4个杯子中的任一个中,其余一个放入其余3个杯子中,放法总数为211343C C C 种,故211343239().416C C C P A == 3A 表示3个球放入同一个杯子中,共有14C 种放法,故14331().416C P A ==9. 在整数0至9中任取4个,能排成一个四位偶数的概率是多少?解:从0至9 中任取4个数进行排列共有10×9×8×7种排法.其中有(4×9×8×7-4×8×7+9×8×7)种能成4位偶数. 故所求概率为4987487987411098790P ⨯⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯==⨯⨯⨯. 10. 一部五卷的文集,按任意次序放到书架上去,试求下列事件的概率:(1)第一卷出现在旁边;(2)第一卷及第五卷出现在旁边;(3)第一卷或第五卷出现在旁边;(4)第一卷及第五卷都不出现在旁边;(5)第三卷正好在正中.解:(1)第一卷出现在旁边,可能出现在左边或右边,剩下四卷可在剩下四个位置上任意排,所以5/2!5/!42=⨯=p .(2)可能有第一卷出现在左边而第五卷出现右边,或者第一卷出现在右边而第五卷出现在左边,剩下三卷可在中间三人上位置上任意排,所以 10/1!5/!32=⨯=p .(3)p P ={第一卷出现在旁边}+P{第五卷出现旁边}-P{第一卷及第五卷出现在旁边}2217551010=+-=. (4)这里事件是(3)中事件的对立事件,所以 10/310/71=-=P .(5)第三卷居中,其余四卷在剩下四个位置上可任意排,所以5/1!5/!41=⨯=P . 11. 把2,3,4,5诸数各写在一X 小纸片上,任取其三而排成自左向右的次序,求所得数是偶数的概率.解:末位数可能是2或4.当末位数是2(或4)时,前两位数字从剩下三个数字中选排,所以 23342/1/2P A A =⨯=.12. 一幢10层楼的楼房中的一架电梯,在底层登上7位乘客.电梯在每一层都停,乘客从第二层起离开电梯,假设每位乘客在哪一层离开电梯是等可能的,求没有两位及两位以上乘客在同一层离开的概率.解:每位乘客可在除底层外的9层中任意一层离开电梯,现有7位乘客,所以样本点总数为79.事件A “没有两位及两位以上乘客在同一层离开”相当于“从9层中任取7层,各有一位乘客离开电梯”.所以包含79A 个样本点,于是7799)(A A P =.13. 某人午觉醒来,发觉表停了, 他打开收音机,想听电台报时, 设电台每正点是报时一次,求他(她)等待时间短于10分钟的概率.解:以分钟为单位, 记上一次报时时刻为下一次报时时刻为60, 于是这个人打开收音机的时间必在),60,0(记 “等待时间短于10分钟”为事件,A 则有(0,60),Ω=)60,50(=A ,⊂Ω于是)(A P 6010=.61= 14. 甲乙两人相约812-点在预定地点会面。
【走向高考】2015一轮课后强化作业(北师大版):第十一章 计数原理与概率11-4 Word版含解析
基础达标检测一、选择题1.已知某厂的产品合格率为90%,抽出10件产品检查,则下列说法正确的是( )A .合格产品少于9件B .合格产品多于9件C .合格产品正好是9件D .合格产品可能是9件 [答案] D[解析] 由概率的意义可知,抽出10件产品检查时,由于产品合格率为90%,所以合格产品可能为9件.2.掷一枚均匀的硬币两次,事件M :一次正面朝上,一次反面朝上;事件N :至少一次正面朝上,则下列结果正确的是( )A .P (M )=13,P (N )=12B .P (M )=12,P (N )=12C .P (M )=13,P (N )=34D .P (M )=12,P (N )=34 [答案] D[解析] P (M )=12,P (N )=1-12×12=34.3.(文)将一枚硬币向上抛掷10次,其中“正面向上恰有5次”是( )A .必然事件B .随机事件C .不可能事件D .无法确定[答案] B[解析] 抛一枚硬币,正面向上的次数是随机的,因此抛10次正面向上5次是随机事件.(理)在n 次重复进行的试验中,事件A 发生的频率为m n ,当n 很大时,P (A )与m n 的关系是( )A .P (A )≈m nB .P (A )<m nC .P (A )>m nD .P (A )=m n[答案] A[解析] 随着试验次数n 的增大,频率m n 就越接近事件A 的概率.故选A.4.(文)从6名学生中选取4人参加数学竞赛,其中A 同学被选中的概率为( )A.12B.13C.35D.23 [答案] D[解析] 从6名学生中选4人,每人被选中的可能性都是46=23,∴P (A )=23.∴选D.(理)(2012·西安模拟)某班有60名学生,其中女生24人,现任选一人,则选中男生的概率为( )3660C.25D.35[答案] D [解析] 由题意知男生有60-24=36(人),故男生选中的概率为3660=35.5.某商场举行抽奖活动,从装有编号0,1,2,3的四个小球的抽奖箱中同时抽出两个小球,两个小球号码之和等于5时中一等奖,等于4时中二等奖,等于3时中三等奖,则在一次抽奖中,中奖的概率为( )A.23B.13C.34D.14[答案] A[解析] 本题主要考查等可能事件的概率的求法和对立事件的概率公式的应用.从四个小球中任取两个小球的取法有6种,抽出的两个小球号码之和等于1的取法有1种:(0,1);抽出的两个小球号码之和等于2的取法有1种:(0,2).所以在一次抽奖中,中奖的概率为1-(16+16)=23.6.(2013·新课标Ⅰ)从1、2、3、4中任取2个不同的数,则取出的2个数之差的绝对值为2的概率是( )A.12B.1346[答案] B [解析] 由题意知总事件数为6,且分别为(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),满足条件的事件数为2,所以所求概率为13.二、填空题7.已知某台纺纱机在1小时内发生0次、1次、2次断头的概率分别是0.8,0.12,0.05,则这台纺纱机在1小时内断头不超过两次的概率和断头超过两次的概率分别为________,________.[答案] 0.97 0.03[解析] 断头不超过两次的概率P 1=0.8+0.12+0.05=0.97;于是断头超过两次的概率P 2=1-P 2=1-0.97=0.03.8.甲、乙两人下棋,甲获胜的概率为0.3,两人下成和棋的概率为0.5,那么甲不输的概率是________.[答案] 0.8[解析] “甲获胜”记为事件A ,“两人下成和棋”记为事件B ,则易知A 与B 互斥,所以甲不输的概率为P (A +B )=P (A )+P (B )=0.3+0.5=0.8.9.有20张卡片,每张卡片上分别标有两个连续的自然数k ,k +1,其中k =0,1,2,…,19.从这20张卡片中任取一张,记事件“该卡片上两个数的各位数字之和(例如:若取到标有9,10的卡片,则卡片上两个数的各位数字之和为9+1+0=10)不小于14”为A ,则P (A )=________.[答案]1 4[解析]本小题考查等可能事件的概率.从20张卡片中取一张共20种方法,其中数字和不小于14的共5张,∴P=520=1 4.三、解答题10.某商场有奖销售中,购满100元商品得1张奖券,多购多得,1000张奖券为一个开奖单位,设特等奖1个,一等奖10个,二等奖50个.设1张奖券中特等奖、一等奖、二等奖的事件分别为A、B、C,求:(1)P(A),P(B),P(C);(2)1张奖券的中奖概率;(3)1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率.[解析](1)事件A,B,C的概率分别为11000,1100,120.(2)1张奖券中奖包含中特等奖、一等奖、二等奖.设“1张奖券中奖”这个事件为M,则M=A+B+C.∵A、B、C两两互斥,∴P(M)=P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C)=1+10+501 000=611 000.故1张奖券的中奖概率为611 000.(3)设“1张奖券不中特等奖且不中一等奖”为事件N,则事件N与“1张奖券中特等奖或中一等奖”为对立事件,∴P(N)=1-P(A+B)=1-(11 000+1100)=9891 000.故1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率为9891 000.能力强化训练一、选择题1.(文)口袋内装有一些大小相同的红球、黄球、白球,从中摸出一个球,摸出红球的概率为0.4,摸出黄球的概率为0.35,则摸出白球的概率是()A.0.2 B.0.3C.0.25 D.0.5[答案] C[解析]记事件A、B、C分别是为“摸出一球是红球”,“摸出一球是黄球”,“摸出一球是白球”,由已知得事件A、B、C互斥,且事件A+B+C是必然事件,∴P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C)=1,∴P(C)=1-0.4-0.35=0.25.(理)荷花池中,有一只青蛙在成“品”字形的三片荷叶上跳来跳去(每次跳跃时,均从一叶跳到另一叶),而且逆时针方向跳的概率是顺时针方向跳的概率的两倍.如图,假设现在青蛙在A叶上,则顺时针跳动一次停在C叶上的概率是()A.13B.23C.49D.12 [答案] A[解析] 设青蛙按顺时针方向跳的概率为P 1,按逆时针方向跳的概率为P 2,则有P 2=2P 1,P 1+P 2=1,∴P 1=13,P 2=23,则顺时针跳动一次停在C 叶上的概率为P 1=13.2.(2013·安徽高考)若某公司从五位大学毕业生甲、乙、丙、丁、戊中录用三人,这五人被录用的机会均等,则甲或乙被录用的概率为( )A.23B.25C.35D.910 [答案] D[解析] 以五位大学生选三人共有10种等可能选法,事件“甲或乙被录用”的对立事件为“甲、乙都未被录用”即“丙、丁、戊被录用”,只有一种等可能情况,所以P =1-110=910.二、填空题3.(文)中国乒乓球队甲、乙两名队员参加奥运会乒乓球女子单打比赛,甲夺得冠军的概率为37,乙夺得冠军的概率为14,那么中国队夺得女子乒乓球单打冠军的概率为________.[答案] 1928[解析] 设事件A 为“甲夺得冠军”,事件B 为“乙夺得冠军”,则P (A )=37,P (B )=14,因为事件A 和事件B 是互斥事件,∴P (A +B )=P (A )+P (B )=37+14=1928.(理)在10枝铅笔中,有8枝正品和2枝次品,从中不放回地任取2枝,至少取到1枝次品的概率是________.[答案] 1745[解析] 解法1(直接法):“至少取到1枝次品”包括:A =“第一次取次品,第二次取到正品”;B =“第一次取正品,第二次取到次品”;C =“第一、二次均取到次品”三种互斥事件,所以所求事件的概率为P (A )+P (B )+P (C )=2×8+8×2+2×110×9=1745. 解法2(间接法):“至少取到1枝次品”的对立事件为“取到的2枝铅笔均为正品”,所以所求事件的概率为1-8×710×9=1745. 4.从长度分别为2、3、4、5的四条线段中任意取出三条,则以这三条线段为边可以构成三角形的概率是________.[答案] 34[解析] 从四条线段中任取三条的所有情况有:(2,3,4),(2,4,5),(2,3,5),(3,4,5).其中能构成三角形的有(2,3,4),(2,4,5)和(3,4,5),所以P =34.三、解答题5.由经验得知,在人民商场付款处排队等候付款的人数及其概率如下: 排队人数0 1 2 3 4 5人以上 概率 0.1 0.16 0.3 0.3 0.1 0.04(2)至少2人排队的概率.[解析] 记“没有人排队”为事件A ,“1人排队”为事件B ,“2人排队”为事件C ,A 、B 、C 彼此互斥.(1)记“至多2人排队”为事件E ,则P (E )=P (A +B +C )=P (A )+P (B )+P (C )=0.1+0.16+0.3=0.56.(2)记“至少2人排队”为事件D .“少于2人排队”为事件A +B ,那么事件D与事件A+B是对立事件,则P(D)=1-P(A+B)=1-[P(A)+P(B)]=1-(0.1+0.16)=0.74.6.(2013·湖南高考)某人在如图所示的直角边长为4米的三角形地块的每个格点(指纵、横直线的交叉点以及三角形的顶点)处都种了一株相同品种的作物.根据历年的种植经验,一株该种作物的年收获量Y(单位:kg)与它的“相近”作物株数X之间的关系如下表所示:X 123 4Y 514845421米.(1)完成下表,并求所种作物的平均年收获量:Y 51484542频数 4(2)48kg的概率.[解析](1)所种作物的总株数为1+2+3+4+5=15,其中“相高考资源网( ) 您身边的高考专家 版权所有@高考资源网(河北、湖北、辽宁、安徽、重庆)五地区 试卷投稿QQ 2355394696近”作物株数为1的作物有2株,“相近”作物株数为2的作物有4株,“相近”作物株数为3的作物有6株,“相近”作物株数为4的作物有3株,列表如下:Y51 48 45 42 频数 2 4 6 3所种作物的平均年收获量为51×2+48×4+45×6+42×315=102+192+270+12615=69015=46. (2)由(1)知,P (Y =51)=215,P (Y =48)=415.故在所种作物中随机选取一株,它的年收获量至少为48kg 的概率为P (Y ≥48)=P (Y =51)+P (Y =48)=215+415=25.。
湖北汽车工业学院概率论作业10—11答案
[10] 随机变量的数学期望与方差一、一批零件中有9个合格品与3个废品.安装机器时从这批零件中任取一个.如果取出的废品不再放回去,求在取得合格品以前已取出的废品数的数学期望、方差与标准差.【解】设随机变量X 为取得合格品以前已取出的废品数,则X 的可能取值为3,2,1,0,,43129)0(===X P ,449119123)1(=⋅==X P ,2209109112123)2(=⋅⋅==X P ,220199101112123)3(=⋅⋅⋅==X P即有故3.022013220924491430)(=⨯+⨯+⨯+⨯=X E 2X 的分布为故,4091.022922019220944491430)(2≈=⨯+⨯+⨯+⨯=X E 从而有,3191.03.0229)()()(222≈-=-=)(X E X E X D .565.03191.0)()(≈≈=X D X σ二、一工厂生产的某种设备的寿命X (以年为单位)服从参数为25.0=λ的指数分布.工厂规定,出售的设备若在售出一年之内损坏可予以调换.若工厂售出一台设备赢利1000元,调换一台设备厂方需花费3000元.试求厂方出售一台设备的平均净赢利.【解】由题设,概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤>=-. 0, 0 ;0 ,41)(4x x e x f x则⎰⎰---∞--=-===<104110441141)()1(e e dx e dx x f X P xx进而有 .)1(1)1(41-=<-=≥eX P X P设Y 表示厂方出售一台设备获得的净赢利,则Y 的概率分布为从而有4.336200030001000)1(2000)(414141≈-⨯=⨯+-⨯-=---eee Y E厂方出售一台设备获得的平均净赢利约为4.336元.三、设随机变量X 的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≥<-=.1 , 0;1,11)(2x x x x f π 求X 的数学期望)(X E 与方差)(X D . 【解】011)()(112=-⋅==⎰⎰-+∞∞-dx x πx dx x xf X Edx x πxπdx xπx dx x f x X D ⎰⎰⎰-=-⋅==-∞+∞-1022112221211)()(.21]arcsin 2112[2102=+--=x x x π 四、设随机变量X 的概率密度为,21)(+∞<<∞-=-x e x f x,求X 的数学期望)(X E 与方差)(X D .【解】021)()(===⎰⎰+∞∞--+∞∞-dx xe dx x xf X E x2!2)3(21)()(0222======⎰⎰⎰+∞-+∞∞--+∞∞-Γdx e x dx e x dx x f x X D x x(亦可分部积分计算)[11] 随机变量函数的数学期望·关于数学期望与方差的定理一、设随机变量X 服从二项分布)4.0,3(B ,求2)3(X X Y -=的数学期望与方差. 【解】X 的概率分布为Y即2Y 的分布为72.072.0128.00)(=⨯+⨯=Y E72.072.0128.00)(2=⨯+⨯=Y E2016.0)72.0(72.0)()()(222=-=-=Y E Y E Y D二、设随机变量X 的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤>=-,0,0;0,21)(2x x e x f x求随机变量X Y =的数学期望与方差.【解】22)()()(22π-=-=Y E Y E Y D22)21(212)23(2221)()(022π=Γ⋅=Γ=⋅=⋅==⎰⎰⎰∞+-=∞+-∞+∞-du e u dx e x dx x f x Y E u x u x 2)2(2221)()(02022=Γ=⋅=⋅==⎰⎰⎰∞+-=∞+-∞+∞-du e u dx e x dx x xf Y E u x u x三、游客乘电梯从电视塔底层到电视塔顶层观光.电梯于每个整点的第20分钟从底层起行.假设一游客在上午八点的第X 分钟到达底层候梯处,且X 在]60,0[上均匀分布,记Y 为该游客的等候时间.(1)写出Y 与X 的函数关系.(2)不求Y 的概率分布,直接利用(1)的结果求游客的等候时间的期望.【解】(1)⎪⎩⎪⎨⎧≤≤=其他,0600,601)(x x f ,⎩⎨⎧≤<-≤≤-=6020,80200,20Y x X x X (2)dx x dx x dx x f x g Y E ⎰⎰⎰⋅-+⋅-==+∞∞-6020200601)80(601)20()()()(dx x dx dx ⎰⎰⎰⋅-⋅+⋅=60060206006016016060120=30四、设随机变量n X X X ,,21相互独立,并且服从同一分布,数学期望为μ,方差为2σ.求这些随机变量的算术平均值∑==ni i X n X 11的数学期望与方差.【解】因为μ=)(i X E ,2)(σ=i X D ,且随机变量n X X X ,,21相互独立.所以有μμn X E n X E n X n E X E ni n i i ni i n i i =====∑∑∑∑====11111)(1)(1)1()(,n σσn X D n X D n X n D X D ni ni ini i n i i 2122121211)(1)(1)1()(=====∑∑∑∑====。
2019版文科数学大第十一章 概率11.3 含答案
§11。
3几何概型最新考纲考情考向分析1.了解随机数的意义,能运用随机模拟的方法估计概率.2。
了解几何概型的意义.以理解几何概型的概念、概率公式为主,会求一些简单的几何概型的概率,常与平面几何、线性规划、不等式的解集等知识交汇考查,在高考中多以选择,填空题的形式考查,难度为中档。
1.几何概型如果每个事件发生的概率只与构成该事件区域的长度(面积或体积)成比例,则称这样的概率模型为几何概率模型,简称为几何概型.2.在几何概型中,事件A的概率的计算公式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。
3.要切实理解并掌握几何概型试验的两个基本特点(1)无限性:在一次试验中,可能出现的结果有无限多个;(2)等可能性:每个结果的发生具有等可能性.4.随机模拟方法(1)使用计算机或者其他方式进行的模拟试验,以便通过这个试验求出随机事件的概率的近似值的方法就是模拟方法.(2)用计算器或计算机模拟试验的方法为随机模拟方法.这个方法的基本步骤是①用计算器或计算机产生某个范围内的随机数,并赋予每个随机数一定的意义;②统计代表某意义的随机数的个数M和总的随机数个数N;③计算频率f n(A)=MN作为所求概率的近似值.题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)在一个正方形区域内任取一点的概率是零.(√)(2)几何概型中,每一个基本事件就是从某个特定的几何区域内随机地取一点,该区域中的每一点被取到的机会相等.(√)(3)在几何概型定义中的区域可以是线段、平面图形、立体图形.(√)(4)随机模拟方法是以事件发生的频率估计概率.(√)(5)与面积有关的几何概型的概率与几何图形的形状有关.(×)(6)从区间[1,10]内任取一个数,取到1的概率是P=错误!。
(×)题组二教材改编2.[P137思考]在线段[0,3]上任投一点,则此点坐标小于1的概率为()A。
概率论课后习题解答
一、习题详解:1.1 写出下列随机试验的样本空间:(1) 某篮球运动员投篮时, 连续5 次都命中, 观察其投篮次数;解:连续5 次都命中,至少要投5次以上,故}{ ,7,6,51=Ω;(2) 掷一颗匀称的骰子两次, 观察前后两次出现的点数之和;解:}{12,11,4,3,22 =Ω;(3) 观察某医院一天内前来就诊的人数;解:医院一天内前来就诊的人数理论上可以从0到无穷,所以}{,2,1,03=Ω; (4) 从编号为1,2,3,4,5 的5 件产品中任意取出两件, 观察取出哪两件产品; 解:属于不放回抽样,故两件产品不会相同,编号必是一大一小,故:()}{;51,4≤≤=Ωj i j i(5) 检查两件产品是否合格;解:用0 表示合格, 1 表示不合格,则()()()()}{1,1,0,1,1,0,0,05=Ω;(6) 观察某地一天内的最高气温和最低气温(假设最低气温不低于T1, 最高气温不高于T2); 解:用x 表示最低气温, y 表示最高气温;考虑到这是一个二维的样本空间,故: ()}{216,T y x T y x ≤≤=Ω ;(7) 在单位圆内任取两点, 观察这两点的距离;解:}{207 x x =Ω;(8) 在长为l 的线段上任取一点, 该点将线段分成两段, 观察两线段的长度.解:()}{l y x y x y x =+=Ω,0,0,8 ;1.2 设A ,B ,C 为三事件, 用A;B;C 的运算关系表示下列各事件:(1) A 与B 都发生, 但C 不发生; C AB ;(2) A 发生, 且B 与C 至少有一个发生;)(C B A ⋃;(3) A,B,C 中至少有一个发生; C B A ⋃⋃;(4) A,B,C 中恰有一个发生;C B A C B A C B A ⋃⋃;(5) A,B,C 中至少有两个发生; BC AC AB ⋃⋃;(6) A,B,C 中至多有一个发生;C B C A B A ⋃⋃; (7) A;B;C 中至多有两个发生;ABC ;(8) A,B,C 中恰有两个发生.C AB C B A BC A ⋃⋃ ;注意:此类题目答案一般不唯一,有不同的表示方式。
2018版高考数学文人教大一轮复习讲义 教师版文档第十
1.几何概型如果每个事件发生的概率只与构成该事件区域的长度(面积或体积)成比例,则称这样的概率模型为几何概率模型,简称为几何概型.2.几何概型中,事件A的概率的计算公式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).3.几何概型试验的两个基本特点(1)无限性:在一次试验中,可能出现的结果有无限多个;(2)等可能性:每个结果的发生具有等可能性.4.随机模拟方法(1)使用计算机或者其他方式进行的模拟试验,以便通过这个试验求出随机事件的概率的近似值的方法就是模拟方法.(2)用计算机或计算器模拟试验的方法为随机模拟方法.这个方法的基本步骤是①用计算器或计算机产生某个范围内的随机数,并赋予每个随机数一定的意义;②统计代表某意义的随机数的个数M和总的随机数个数N;③计算频率f n(A)=MN作为所求概率的近似值.【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)在一个正方形区域内任取一点的概率是零.(√)(2)几何概型中,每一个基本事件就是从某个特定的几何区域内随机地取一点,该区域中的每一点被取到的机会相等.(√)(3)在几何概型定义中的区域可以是线段、平面图形、立体图形.(√)(4)随机模拟方法是以事件发生的频率估计概率.( √ ) (5)与面积有关的几何概型的概率与几何图形的形状有关.( × ) (6)从区间[1,10]内任取一个数,取到1的概率是P =19.( ×)1.(教材改编)在线段[0,3]上任投一点,则此点坐标小于1的概率为( ) A.12 B.13 C.14 D .1 答案 B解析 坐标小于1的区间为[0,1],长度为1,[0,3]区间长度为3,故所求概率为13.2.(2015·山东)在区间[0,2]上随机地取一个数x ,则事件“-1≤121log ()2x +≤1”发生的概率为( )A.34B.23C.13D.14 答案 A解析 由-1≤121log ()2x +≤1,得12≤x +12≤2,∴0≤x ≤32.∴由几何概型的概率计算公式得所求概率 P =32-02-0=34.3.(教材改编)有四个游戏盘,将它们水平放稳后,在上面扔一颗玻璃小球,若小球落在阴影部分,则可中奖,小明要想增加中奖机会,应选择的游戏盘是()答案 A解析 ∵P (A )=38,P (B )=28,P (C )=26,P (D )=13,∴P (A )>P (C )=P (D )>P (B ).4.(2017·济南月考)一个长方体空屋子,长,宽,高分别为5米,4米,3米,地面三个角上各装有一个捕蝇器(大小忽略不计),可捕捉距其一米空间内的苍蝇,若一只苍蝇从位于另外一角处的门口飞入,并在房间内盘旋,则苍蝇被捕捉的概率是( ) A.π180 B.π150 C.π120 D.π90 答案 C解析 屋子的体积为5×4×3=60(立方米),捕蝇器能捕捉到的空间体积为18×43π×13×3=π2(立方米).故苍蝇被捕捉的概率是π260=π120.5.若将一个质点随机投入如图所示的长方形ABCD 中,其中AB =2,BC =1,则质点落在以AB 为直径的半圆内的概率是________. 答案 π4解析 设质点落在以AB 为直径的半圆内为事件A , 则P (A )=阴影面积长方形面积=12π·121×2=π4.题型一 与长度、角度有关的几何概型例1 (1)(2016·全国甲卷)某路口人行横道的信号灯为红灯和绿灯交替出现,红灯持续时间为40秒.若一名行人来到该路口遇到红灯,则至少需要等待15秒才出现绿灯的概率为( ) A.710 B.58 C.38 D.310(2)(2017·太原调研)在区间[-π2,π2]上随机取一个数x ,则cos x 的值介于0到12之间的概率为________. 答案 (1)B (2)13解析 (1)至少需要等待15秒才出现绿灯的概率为40-1540=58,故选B.(2)当-π2≤x ≤π2时,由0≤cos x ≤12,得-π2≤x ≤-π3或π3≤x ≤π2,根据几何概型概率公式得所求概率为13.(3)如图所示,在△ABC 中,∠B =60°,∠C =45°,高AD =3,在∠BAC 内作射线AM 交BC 于点M ,求BM <1的概率.解 因为∠B =60°,∠C =45°,所以∠BAC =75°. 在Rt △ABD 中,AD =3,∠B =60°, 所以BD =AD tan 60°=1,∠BAD =30°.记事件N 为“在∠BAC 内作射线AM 交BC 于点M ,使BM <1”,则可得∠BAM <∠BAD 时事件N 发生.由几何概型的概率公式,得P (N )=30°75°=25.引申探究1.本例(2)中,若将“cos x 的值介于0到12”改为“cos x 的值介于0到32”,则概率如何?解 当-π2≤x ≤π2时,由0≤cos x ≤32,得-π2≤x ≤-π6或π6≤x ≤π2,根据几何概型概率公式得所求概率为23.2.本例(3)中,若将“在∠BAC 内作射线AM 交BC 于点M ”改为“在线段BC 上找一点M ”,求BM <1的概率.解 依题意知BC =BD +DC =1+3, P (BM <1)=11+3=3-12.思维升华 求解与长度、角度有关的几何概型的方法求与长度(角度)有关的几何概型的概率的方法是把题中所表示的几何模型转化为长度(角度),然后求解.要特别注意“长度型”与“角度型”的不同.解题的关键是构建事件的区域(长度或角度).(1)(2016·全国乙卷)某公司的班车在7:00,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是( ) A.13 B.12 C.23 D.34(2)已知集合A ={x |-1<x <5},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x -23-x >0,在集合A 中任取一个元素x ,则事件“x ∈(A ∩B )”的概率是________. 答案 (1)B (2)16解析 (1)如图所示,画出时间轴.小明到达的时间会随机的落在图中线段AB 中,而当他的到达时间落在线段AC 或DB 时,才能保证他等车的时间不超过10分钟,根据几何概型得所求概率P =10+1040=12,故选B.(2)由题意得A ={x |-1<x <5},B ={}x | 2<x <3,故A ∩B ={x |2<x <3}.由几何概型知,在集合A 中任取一个元素x ,则x ∈(A ∩B )的概率为P =16.题型二 与面积有关的几何概型 命题点1 与平面图形面积有关的问题例2 (2016·全国甲卷)从区间[0,1]随机抽取2n 个数x 1,x 2,…,x n ,y 1,y 2,…,y n ,构成n 个数对(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n ),其中两数的平方和小于1的数对共有m 个,则用随机模拟的方法得到的圆周率π的近似值为( ) A.4n m B.2n m C.4m n D.2m n 答案 C解析 由题意得(x i ,y i )(i =1,2,…,n )在如图所示方格中,而平方和小于1的点均在如图所示的阴影中,由几何概型概率计算公式知π41=mn ,∴π=4mn,故选C.命题点2 与线性规划知识交汇命题的问题例3 (2016·武汉模拟)由不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,y ≥0,y -x -2≤0确定的平面区域记为Ω1,由不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤1,x +y ≥-2确定的平面区域记为Ω2,若在Ω1中随机取一点,则该点恰好在Ω2内的概率为________. 答案 78解析 如图,平面区域Ω1就是三角形区域OAB ,平面区域Ω2与平面区域Ω1的重叠部分就是区域OACD ,易知C (-12,32),故由几何概型的概率公式,得所求概率P =S 四边形OACDS △OAB=2-142=78.思维升华 求解与面积有关的几何概型的注意点求解与面积有关的几何概型时,关键是弄清某事件对应的面积,必要时可根据题意构造两个变量,把变量看成点的坐标,找到全部试验结果构成的平面图形,以便求解.(1)(2016·昌平模拟)设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +2≥0,x ≤4,y ≥-2表示的平面区域为D .在区域D内随机取一个点,则此点到直线y +2=0的距离大于2的概率是( ) A.413 B.513 C.825 D.925(2)(2015·福建)如图,矩形ABCD 中,点A 在x 轴上,点B 的坐标为(1,0),且点C 与点D 在函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≥0,-12x +1,x <0的图象上.若在矩形ABCD 内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率等于()A.16B.14C.38D.12 答案 (1)D (2)B解析 (1)作出平面区域D ,可知平面区域D 是以A (4,3),B (4,-2),C (-6,-2)为顶点的三角形区域.当点在△AEF 区域内时,点到直线y +2=0的距离大于2. ∴P =S △AEF S △ABC =12×6×312×10×5=925.(2)由图形知C (1,2),D (-2,2),∵S 四边形ABCD =6,S 阴=12×3×1=32,∴P =326=14.题型三 与体积有关的几何概型例4 (1)(2016·贵州黔东南州凯里一中期末)一只蜜蜂在一个棱长为3的正方体内自由飞行,若蜜蜂在飞行过程中始终保持与正方体6个表面的距离均大于1,则称其为“安全飞行”,则蜜蜂“安全飞行”的概率为( ) A.18 B.16 C.127 D.38(2)已知正三棱锥S —ABC 的底面边长为4,高为3,在正三棱锥内任取一点P ,使得V P —ABC <12V S —ABC 的概率是( ) A.78 B.34 C.12 D.14 答案 (1)C (2)A解析 (1)由题意知小蜜蜂的安全飞行范围为以这个正方体的中心为中心,且棱长为1的小正方体内.这个小正方体的体积为1,大正方体的体积为27,故安全飞行的概率为P =127.(2)当P 在三棱锥的三条侧棱的中点所在的平面及下底面构成的正三棱台内时符合要求,由几何概型知,P =1-18=78.思维升华 求解与体积有关的几何概型的注意点对于与体积有关的几何概型问题,关键是计算问题的总体积(总空间)以及事件的体积(事件空间),对于某些较复杂的问题也可利用其对立事件去求.(2016·哈尔滨模拟)在体积为V 的三棱锥S -ABC 的棱AB 上任取一点P ,则三棱锥S -APC 的体积大于V3的概率是________.答案 23解析 如图,三棱锥S -ABC 与三棱锥S -APC 的高相同,要使三棱锥S -APC 的体积大于V3,只需△APC 的面积大于△ABC 的面积的13.假设点P ′是线段AB 靠近点A 的三等分点,记事件M 为“三棱锥S -APC 的体积大于V3”,则事件M 发生的区域是线段P ′B . 从而P (M )=P ′B AB =23.12.几何概型中的“测度”典例 (1)在等腰Rt △ABC 中,∠C =90°,在直角边BC 上任取一点M ,则∠CAM <30°的概率是________.(2)在长为1的线段上任取两点,则这两点之间的距离小于12的概率为( )A.14B.12C.34D.78 错解展示解析 (1)∵∠C =90°,∠CAM =30°,∴所求概率为3090=13.(2)两点之间线段长为12时,占长为1的线段的一半,故所求概率为12.答案 (1)13 (2)B现场纠错解析 (1)因为点M 在直角边BC 上是等可能出现的,所以“测度”是长度.设直角边长为a ,则所求概率为33a a =33.(2)设任取两点所表示的数分别为x ,y , 则0≤x ≤1,且0≤y ≤1.由题意知|x -y |<12,所以所求概率为P =1-2×12×12×121=34.答案 (1)33(2)C 纠错心得 (1)在线段上取点,则点在线段上等可能出现;在角内作射线,则射线在角内的分布等可能.(2)两个变量在某个范围内取值,对应的“测度”是面积.1.(2016·佛山模拟)如图,矩形长为6,宽为4,在矩形内随机地撒300颗黄豆,数得落在椭圆外的黄豆数为96,以此实验数据为依据可以估计出椭圆的面积约为( )A .16.32B .15.32C .8.68D .7.68 答案 A解析 设椭圆的面积为S ,则S4×6=300-96300,故S =16.32.2.(2016·南平模拟)设p 在[0,5]上随机地取值,则关于x 的方程x 2+px +1=0有实数根的概率为( )A.15B.25C.35D.45 答案 C解析 方程有实数根,则Δ=p 2-4≥0,解得p ≥2或p ≤-2(舍去), 故所求概率为P =5-25-0=35,故选C.3.(2016·四川宜宾筠连中学第三次月考)如图所示,在边长为2的正方形中有一封闭曲线围成的阴影区域.在正方形中随机撒一粒豆子,它落在阴影区域内的概率为23,则阴影区域的面积为( )A.43B.83C.23D.13 答案 B解析 正方形中随机撒一粒豆子,它落在阴影区域内的概率P =S 阴影S 正方形.又∵S 正方形=4,∴S 阴影=83,故选B.4.如图,在圆心角为直角的扇形OAB 中,分别以OA ,OB 为直径作两个半圆.在扇形OAB 内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率是( )A.1-2πB.12-1πC.2πD.1π 答案 A解析 设分别以OA ,OB 为直径的两个半圆交于点C ,OA 的中点为D ,如图,连接OC ,DC . 不妨令OA =OB =2, 则OD =DA =DC =1.在以OA 为直径的半圆中,空白部分面积S 1=π4+12×1×1-⎝⎛⎭⎫π4-12×1×1=1, 所以整体图形中空白部分面积S 2=2. 又因为S 扇形OAB =14×π×22=π,所以阴影部分面积为S 3=π-2. 所以P =π-2π=1-2π.5.已知△ABC 中,∠ABC =60°,AB =2,BC =6,在BC 上任取一点D ,则使△ABD 为钝角三角形的概率为( ) A.16 B.13 C.12 D.23 答案 C解析 如图,当BE =1时,∠AEB 为直角,则点D 在线段BE (不包含B 、E 点)上时,△ABD 为钝角三角形;当BF =4时,∠BAF 为直角,则点D 在线段CF (不包含C 、F 点)上时,△ABD 为钝角三角形,所以△ABD 为钝角三角形的概率为1+26=12.6.欧阳修的《卖油翁》中写到:“(翁)乃取一葫芦,置于地,以钱覆其口,徐以杓酌油沥之,自钱孔入,而钱不湿”,可见“行行出状元”,卖油翁的技艺让人叹为观止.若铜钱是直径为3 cm 的圆,中间有边长为1 cm 的正方形孔,若随机向铜钱上滴一滴油(油滴的直径忽略不计),则正好落入孔中的概率是________.答案49π解析 依题意,所求概率为P =12π·(32)2=49π.7.有一个底面圆的半径为1、高为2的圆柱,点O 为这个圆柱底面圆的圆心,在这个圆柱内随机取一点P ,则点P 到点O 的距离大于1的概率为________. 答案 23解析 V 圆柱=2π,V 半球=12×43π×13=23π,V 半球V 圆柱=13, 故点P 到O 的距离大于1的概率为23.8.在区间[1,5]和[2,4]上分别各取一个数,记为m 和n ,则方程x 2m 2+y 2n 2=1表示焦点在x 轴上的椭圆的概率是________. 答案 12解析 ∵方程x 2m 2+y 2n2=1表示焦点在x 轴上的椭圆,∴m >n .如图,由题意知,在矩形ABCD 内任取一点Q (m ,n ),点Q 落在阴影部分的概率即为所求的概率,易知直线m =n 恰好将矩形平分, ∴所求的概率为P =12.9.随机地向半圆0<y <2ax -x 2(a 为正常数)内掷一点,点落在圆内任何区域的概率与区域的面积成正比,则原点与该点的连线与x 轴的夹角小于π4的概率为______.答案 12+1π解析 半圆区域如图所示.设A 表示事件“原点与该点的连线与x 轴的夹角小于π4”,由几何概型的概率计算公式得P (A )=A 的面积半圆的面积=14πa 2+12a 212πa 2=12+1π.10.(2016·湖南衡阳八中月考)随机向边长为5,5,6的三角形中投一点P ,则点P 到三个顶点的距离都不小于1的概率是________. 答案 1-π24解析 由题意作图,如图,则点P 应落在深色阴影部分,S △=12×6×52-32=12,三个小扇形可合并成一个半圆,故其面积为π2,故点P 到三个顶点的距离都不小于1的概率为12-π212=1-π24.11.已知向量a =(-2,1),b =(x ,y ).(1)若x ,y 分别表示将一枚质地均匀的正方体骰子(六个面的点数分别为1,2,3,4,5,6)先后抛掷两次时第一次,第二次出现的点数,求满足a ·b =-1的概率; (2)若x ,y 在连续区间[1,6]上取值,求满足a ·b <0的概率.解 (1)将一枚质地均匀的正方体骰子先后抛掷两次,所包含的基本事件总数为6×6=36, 由a ·b =-1得-2x +y =-1,所以满足a ·b =-1的基本事件为(1,1),(2,3),(3,5),共3个,故满足a ·b =-1的概率为336=112.(2)若x ,y 在连续区间[1,6]上取值,则全部基本事件的结果为Ω={(x ,y )|1≤x ≤6,1≤y ≤6}, 满足a ·b <0的基本事件的结果为A ={(x ,y )|1≤x ≤6,1≤y ≤6且-2x +y <0}. 画出图形如图,矩形的面积为S 矩形=25,阴影部分的面积为S 阴影=25-12×2×4=21,故满足a ·b <0的概率为2125.12.已知关于x 的二次函数f (x )=ax 2-4bx +1.设点(a ,b )是区域⎩⎪⎨⎪⎧x +y -8≤0,x >0,y >0内的一点,求函数y =f (x )在区间[1,+∞)上是增函数的概率.解 ∵函数f (x )=ax 2-4bx +1的图象的对称轴为直线x =2ba ,要使f (x )=ax 2-4bx +1在区间[1,+∞)上为增函数, 当且仅当a >0且2ba≤1,即2b ≤a .依条件可知事件的全部结果所构成的区域为 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫(a ,b )⎪⎪⎪⎩⎪⎨⎪⎧ a +b -8≤0,a >0,b >0,构成所求事件的区域为三角形部分. 所求概率区间应满足2b ≤a .由⎩⎪⎨⎪⎧a +b -8=0,b =a 2,得交点坐标为(163,83),故所求事件的概率为P =12×8×8312×8×8=13.*13.甲、乙两船驶向一个不能同时停泊两艘船的码头,它们在一昼夜内到达该码头的时刻是等可能的.如果甲船停泊时间为1 h ,乙船停泊时间为2 h ,求它们中的任意一艘都不需要等待码头空出的概率.解 设甲、乙两艘船到达码头的时刻分别为x 与y ,记事件A 为“两船都不需要等待码头空出”,则0≤x ≤24,0≤y ≤24,要使两船都不需要等待码头空出,当且仅当甲比乙早到达1 h 以上或乙比甲早到达2 h 以上,即y -x ≥1或x -y ≥2.故所求事件构成集合A ={(x ,y )|y -x ≥1或x -y ≥2,x ∈[0,24],y ∈[0,24]}.A 为图中阴影部分,全部结果构成集合Ω为边长是24的正方形及其内部. 所求概率为P (A )=A 的面积Ω的面积=(24-1)2×12+(24-2)2×12242=506.5576=1 0131 152.。
2019版一轮优化探究理数练习:第十一章 第十一节 事件的独立性及二项分布含解析
1.抛掷甲、乙两枚骰子,若事件A:“甲骰子的点数大于2”,事件B:“甲、乙两枚骰子的点数之和等于7”,求P(B|A)的值.解析:事件A包含的基本事件有24个:(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(4,6),(5, 1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5),(5,6),(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6),而在事件A发生的条件下,事件B包含的基本事件有以下4个:(3,4),(4,3),(5,2),(6, 1),故所求概率为P(B|A)=4 24=16.2.市场上供应的灯泡中,甲厂产品占70%,乙厂占30%,甲厂产品的合格率是95%,乙厂的合格率是80%,求市场上灯泡的合格率.解析:记事件A为“甲厂产品”,事件B为“乙厂产品”,事件C为“市场上的灯泡为合格品”,事件C1为“甲厂生产的灯泡为合格品”,事件C2为“乙厂生产的灯泡为合格品”,则C=AC1+BC2,∴P(C)=P(AC1)+P(BC2)=P(A)·P(C1|A)+P(B)·P(C2|B)=70%×95%+30%×80%=90.5%.3.某学生在上学路上要经过4个路口,假设在各路口是否遇到红灯是相互独立的,遇到红灯的概率都是25,遇到红灯时停留的时间都是1 min.求这名学生在上学路上因遇到红灯停留的总时间至多是2 min 的概率.解析:设这名学生在上学路上因遇到红灯停留的总时间至多是2 min为事件B,这名学生上学路上遇到k 次红灯为事件B k (k =0,1,2). 则由题意,得P (B 0)=(35)4=81625, P (B 1)=C 14(35)3·(25)1=216625, P (B 2)=C 24·(35)2·(25)2=216625 由于事件B 等价于“这名学生在上学路上至多遇到两次红灯”, ∴事件B 的概率为P (B )=P (B 0)+P (B 1)+P (B 2)=513625.4.某公交公司对某线路客源情况统计显示,公交车从每个停靠点出发后,乘客人数及频率如下表:(2)全线途经10个停靠点,若有2个以上(含2个)停靠点出发后乘客人数超过18人的概率大于0.9,公交公司就考虑在该线路增加一个班次,请问该线路需要增加班次吗?解析:(1)由表知,乘客人数不超过24人的频率是0.10+0.15+0.25+0.20=0.70, 则从每个停靠点出发后,乘客人数不超过24人的概率约是0.70.(2)由表知,从每个停靠点出发后,乘客人数超过18人的概率约为0.5,设途经10个停靠站,乘车人数超过18人的个数为X ,则X ~B (10,0.5), ∴P (X ≥2)=1-P (X =0)-P (X =1)=1-C 010(1-0.5)10-C 110·0.5×(1-0.5)9 =1-(0.5)10-10×(0.5)10=1 0131 024>0.9, 故该线路需要增加班次.5.某计算机程序每运行一次都随机出现一个五位的二进制数A =a 1a 2a 3a 4a 5,已知a 1=1,a k (k =2,3,4,5)出现0的概率为13,出现1 的概率为23.记ξ=a 1+a 2+a 3+a 4+a 5,当程序运行一次时, (1)求ξ=3的概率;(2)求ξ的概率分布.解析:(1)已知a 1=1,要使ξ=3,只需后四位中出现2个1和2个0.∴P (ξ=3)=C 24(23)2·(13)2=827.(2)ξ的可能取值为1,2,3,4,5. P (ξ=1)=C 04(23)0·(13)4=181; P (ξ=2)=C 14(23)1·(13)3=881; P (ξ=3)=C 24(23)2·(13)2=827;P (ξ=4)=C 34(23)3·(13)1=3281;P (ξ=5)=C 44(23)4=1681.∴ξ的概率分布为6.0.8,计算: (1)两人都击中目标的概率; (2)其中恰有一人击中目标的概率; (3)至少有一人击中目标的概率.解析:记“甲射击一次,击中目标”为事件A ,“乙射击一次,击中目标”为事件B .“两人都击中目标”是事件AB ;“恰有1人击中目标”是A B -或A -B ;“至少有1人击中目标”是AB 或A B -或A -B .(1)显然,“两人各射击一次,都击中目标”就是事件AB ,又由于事件A 与B 相互独立,所以P (AB )=P (A )P (B )=0.8×0.8=0.64.(2)“两人各射击一次,恰好有一次击中目标”包括两种情况:一种是甲击中乙未击中(即A B -),另一种是甲未击中乙击中(即A -B ),根据题意,这两种情况在各射击一次时不可能同时发生,即事件A B -与A -B 是互斥的,所以所求概率为P =P (A B -)+P (A -B )=P (A )P (B -)+P (A -)P (B )=0. 8×(1-0.8)+(1-0.8)×0.8=0.16+0.16=0.32.(3)“两人各射击一次,至少有一人击中目标”的概率为P =P (AB )+[P (A B -)+P (A -B )]=0.64+0.32=0.96.7.如图,一圆形靶分成A ,B ,C 三部分,其面积之比为1∶1∶ 2.某同学向该靶投掷3枚飞镖,每次1枚.假设他每次投掷必定会中靶,且投中靶内各点是随机的. (1)求该同学在一次投掷中投中A 区域的概率;(2)设X 表示该同学在3次投掷中投中A 区域的次数,求X 的概率分布; (3)若该同学投中A ,B ,C 三个区域分别可得3分,2分,1分,求他投掷3次恰好得4分的概率.解析:(1)设该同学在一次投掷中投中A 区域的概率为P (A ),依题意,P (A )=14. (2)依题意知,X ~B (3,14),从而X 的概率分布为:X 0 1 2 3 P27642764964164(3)设B i 表示事件“第i 次击中目标时,击中B 区域”, Ci 表示事件“第i 次击中目标时,击中C 区域”,i =1,2,3. 依题意知P =P (B 1C 2C 3)+P (C 1B 2C 3)+P (C 1C 2B 3)=3×14×12×12=316.8.某单位为绿化环境,移栽了甲、乙两种大树各2株.设甲、乙两种大树移栽的成活率分别为23和12,且各株大树是否成活互不影响.求移栽的4株大树中: (1)两种大树各成活1株的概率; (2)成活的株数X 的概率分布.解析:设A k 表示甲种大树成活k 株,k =0,1,2,B l 表示乙种大树成活l 株,l =0,1,2,则A k ,B l 独立,由独立重复试验中事件发生的概率公式有P (A k )=C k 2(23)k (13)2-k,P (B l )=C l 2(12)l (12)2-l .据此算得P (A 0)=19,P (A 1)=49,P (A 2)=49, P (B 0)=14,P (B 1)=12,P (B 2)=14.(1)所求概率为P (A 1B 1)=P (A 1)P (B 1)=49×12=29. (2)X 的所有可能取值为0,1,2,3,4,且 P (X =0)=P (A 0B 0)=P (A 0)P (B 0)=19×14=136,P (X =1)=P (A 0B 1)+P (A 1B 0)=19×12+49×14=16,P (X =2)=P (A 0B 2)+P (A 1B 1)+P (A 2B 0)=19×14+49×12+49×14=1336, P (X =3)=P (A 1B 2)+P (A 2B 1) =49×14+49×12=13, P (X =4)=P (A 2B 2)=49×14=19. 综上知X 的概率分布为。
高考数学一轮复习第十一章计数原理概率随机变量及其分布第四节随机事件的概率课后作业理
【2019最新】精选高考数学一轮复习第十一章计数原理概率随机变量及其分布第四节随机事件的概率课后作业理一、选择题1.抽查10件产品,设事件A为“至少有2件次品”,则事件A的对立事件为( )A.至多有2件次品 B.至多有1件次品C.至多有2件正品 D.至少有2件正品2.在一次随机试验中,彼此互斥的事件A,B,C,D的概率分别为0.2,0.2,0.3,0.3,则下列说法正确的是( )A.A∪B与C是互斥事件,也是对立事件B.B∪C与D是互斥事件,也是对立事件C.A∪C与B∪D是互斥事件,但不是对立事件D.A与B∪C∪D是互斥事件,也是对立事件3.口袋中有100个大小相同的红球、白球、黑球,其中红球45个,从口袋中摸出一个球,摸出白球的概率为0.23,则摸出黑球的概率为( ) A.0.45 B.0.67 C.0.64 D.0.324.围棋盒子中有多粒黑子和白子,已知从中取出2粒都是黑子的概率为,都是白子的概率是.则从中任意取出2粒恰好是同一色的概率是( )A. B. C. D.15.甲、乙两人下棋,和棋的概率为,乙获胜的概率为,则下列说法正确的是( ) A.甲获胜的概率是 B.甲不输的概率是12C.乙输了的概率是 D.乙不输的概率是12二、填空题6.已知某台纺纱机在1小时内发生0次、1次、2次断头的概率分别是0.8、0.12、0.05,则这台纺纱机在1小时内断头不超过两次的概率和断头超过两次的概率分别为________,________.7.某城市2015年的空气质量状况如下表所示:100<T≤150时,空气质量为轻微污染,则该城市2015年空气质量达到良或优的概率为________.8.现有10个数,它们能构成一个以1为首项,-3为公比的等比数列,若从这10个数中随机抽取一个数,则它小于8的概率是________.三、解答题9.经统计,在某储蓄所一个营业窗口等候的人数及相应的概率如下:求:(1)(2)至少3人排队等候的概率是多少?10.某河流上的一座水力发电站,每年六月份的发电量Y(单位:万千瓦时)与该河上游在六月份的降雨量X(单位:毫米)有关.据统计,当X=70时,Y=460;X 每增加10,Y增加5.已知近20年X的值为140,110,160,70,200,160,140,160,220,200,110,160,160,200,140,110,160,220,1 40,160.(1)完成如下的频率分布表:近20年六月份降雨量频率分布表(2)假定今年六月份的降雨量与近20年六月份降雨量的分布规律相同,并将频率视为概率,求今年六月份该水力发电站的发电量低于490(万千瓦时)或超过530(万千瓦时)的概率.1.从某校高二年级的所有学生中,随机抽取20人,测得他们的身高(单位:cm)分别为:162,153,148,154,165,168,172,171,173,150,151,152,160,165,164,179,149,158,159,175.根据样本频率分布估计总体分布的原理,在该校高二年级的所有学生中任抽一人,估计该生的身高在155.5 cm~170.5 cm之间的概率约为( )A. B. C. D.132.口袋内装有一些除颜色不同之外其他均相同的红球、白球和黑球,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,若红球有21个,则黑球有________个.答案一、选择题1. 解析:选B ∵“至少有n个”的反面是“至多有n-1个”,又∵事件A“至少有2件次品”,∴事件A的对立事件为“至多有1件次品”.2. 解析:选D 由于A,B,C,D彼此互斥,且A∪B∪C∪D是一个必然事件,故其事件的关系可由如图所示的韦恩图表示,由图可知,任何一个事件与其余3个事件的和事件必然是对立事件,任何两个事件的和事件与其余两个事件的和事件也是对立事件.3. 解析:选D 摸出红球的概率为0.45,摸出白球的概率为0.23,故摸出黑球的概率P=1-0.45-0.23=0.32.4. 解析:选C 设“从中取出2粒都是黑子”为事件A,“从中取出2粒都是白子”为事件B,“任意取出2粒恰好是同一色”为事件C,则C=A∪B,且事件A与B 互斥.所以P(C)=P(A)+P(B)=+=.即任意取出2粒恰好是同一色的概率为.5. 解析:选A “甲获胜”是“和棋或乙获胜”的对立事件,所以“甲获胜”的概率是P=1--=,故A正确;“乙输”等于“甲获胜”,其概率为,故C不正确;设事件A为“甲不输”,则A是“甲胜”、“和棋”这两个互斥事件的并事件,所以P(A)=+=或设事件A为“甲不输”看作是“乙获胜”的对立事件,所以P(A)=1-=,故B不正确;同理,“乙不输”的概率为,故D不正确.二、填空题6. 解析:断头不超过两次的概率P1=0.8+0.12+0.05=0.97.于是,断头超过两次的概率P2=1-P1=1-0.97=0.03.答案:0.97 0.037. 解析:由题意可知2015年空气质量达到良或优的概率为P=++=.答案:358. 解析:由题意得an=(-3)n-1,易知前10项中奇数项为正,偶数项为负,所以小于8的项为第一项和偶数项,共6项,即6个数,所以p==.答案:35三、解答题9. 解:记“无人排队等候”为事件A,“1人排队等候”为事件B,“2人排队等候”为事件C,“3人排队等候”为事件D,“4人排队等候”为事件E,“5人及5人以上排队等候”为事件F,则事件A、B、C、D、E、F互斥.(1)记“至多2人排队等候”为事件G,则G=A∪B∪C,所以P(G)=P(A∪B∪C)=P(A)+P(B)+P(C)=0.1+0.16+0.3=0.56.(2)法一:记“至少3人排队等候”为事件H,则H=D∪E∪F,所以P(H)=P(D∪E∪F)=P(D)+P(E)+P(F)=0.3+0.1+0.04=0.44.法二:记“至少3人排队等候”为事件H,则其对立事件为事件G,所以P(H)=1-P(G)=0.44.10. 解:(1)在所给数据中,降雨量为110毫米的有3个,为160毫米的有7个,为200毫米的有3个.故近20年六月份降雨量频率分布表为Y=+425,故P(“发电量低于490万千瓦时或超过530万千瓦时”)=P(Y<490或Y>530)=P(X<130或X>210)=P(X=70)+P(X=110)+P(X=220)=++=.故今年六月份该水力发电站的发电量低于490(万千瓦时)或超过530(万千瓦时)的概率为.1. 解析:选A 从已知数据可以看出,在随机抽取的这20位学生中,身高在155.5 cm~170.5 cm之间的学生有8人,频率为,故可估计在该校高二年级的所有学生中任抽一人,其身高在155.5 cm~170.5 cm之间的概率约为.2. 解析:摸到黑球的概率为1-0.42-0.28=0.3.设黑球有n个,则=,故n=15.答案:15。
2018版高考数学文北师大版大一轮复习讲义教师版文档 第十一章 概率 11.1 含答案 精品
1.随机事件和确定事件(1)在条件S下,一定会发生的事件,叫作相对于条件S的必然事件.(2)在条件S下,一定不会发生的事件,叫作相对于条件S的不可能事件.(3)必然事件与不可能事件统称为相对于条件S的确定事件.(4)在条件S下可能发生也可能不发生的事件,叫作相对于条件S的随机事件.(5)确定事件和随机事件统称为事件,一般用大写字母A,B,C…表示.2.频率与概率在相同的条件下,大量重复进行同一试验时,随机事件A发生的频率会在某个常数附近摆动,即随机事件A发生的频率具有稳定性.这时,我们把这个常数叫作随机事件A的概率,记作P(A).3.事件的关系与运算互斥事件:在一个随机试验中,我们把一次试验下不能同时发生的两个事件A与B称作互斥事件.事件A+B:事件A+B发生是指事件A和事件B至少有一个发生.对立事件:不会同时发生,并且一定有一个发生的事件是相互对立事件.4.概率的几个基本性质(1)概率的取值范围:0≤P(A)≤1.(2)必然事件的概率P(E)=1.(3)不可能事件的概率P(F)=0.(4)互斥事件概率的加法公式①如果事件A与事件B互斥,则P(A+B)=P(A)+P(B).②若事件A 与事件A 互为对立事件,则P (A )=1-P (A ). 【知识拓展】互斥事件与对立事件的区别与联系互斥事件与对立事件都是两个事件的关系,互斥事件是不可能同时发生的两个事件,而对立事件除要求这两个事件不同时发生外,还要求二者之一必须有一个发生,因此,对立事件是互斥事件的特殊情况,而互斥事件未必是对立事件. 【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)事件发生频率与概率是相同的.( × ) (2)随机事件和随机试验是一回事.( × )(3)在大量重复试验中,概率是频率的稳定值.( √ ) (4)两个事件的和事件是指两个事件都得发生.( × )(5)对立事件一定是互斥事件,互斥事件不一定是对立事件.( √ ) (6)两互斥事件的概率和为1.( × )1.从{1,2,3,4,5}中随机选取一个数a ,从{1,2,3}中随机选取一个数b ,则b >a 的概率是( ) A.45 B.35 C.25 D.15 答案 D解析 基本事件的个数为5×3=15,其中满足b >a 的有3种,所以b >a 的概率为315=15.2.(教材改编)将一枚硬币向上抛掷10次,其中“正面向上恰有5次”是( ) A .必然事件 B .随机事件 C .不可能事件 D .无法确定答案 B解析 抛掷10次硬币正面向上的次数可能为0~10,都有可能发生,正面向上5次是随机事件.3.从某班学生中任意找出一人,如果该同学的身高小于160 cm 的概率为0.2,该同学的身高在[160,175](单位:cm)内的概率为0.5,那么该同学的身高超过175 cm 的概率为( ) A .0.2 B .0.3 C .0.7 D .0.8答案 B解析 因为必然事件发生的概率是1,所以该同学的身高超过175 cm 的概率为1-0.2-0.5=0.3,故选B.4.给出下列三个命题,其中正确的命题有________个.①有一大批产品,已知次品率为10%,从中任取100件,必有10件是次品;②做7次抛硬币的试验,结果3次出现正面,因此正面出现的概率是37;③随机事件发生的频率就是这个随机事件发生的概率. 答案 0解析 ①错,不一定是10件次品;②错,37是频率而非概率;③错,频率不等于概率,这是两个不同的概念.5.(教材改编)袋中装有9个白球,2个红球,从中任取3个球,则①恰有1个红球和全是白球;②至少有1个红球和全是白球;③至少有1个红球和至少有2个白球;④至少有1个白球和至少有1个红球.在上述事件中,是对立事件的为________. 答案 ②解析 ①是互斥不对立的事件,②是对立事件,③④不是互斥事件.题型一 事件关系的判断例1 (1)从1,2,3,…,7这7个数中任取两个数,其中: ①恰有一个是偶数和恰有一个是奇数; ②至少有一个是奇数和两个都是奇数; ③至少有一个是奇数和两个都是偶数; ④至少有一个是奇数和至少有一个是偶数. 上述事件中,是对立事件的是( ) A .① B .②④ C .③ D .①③(2)设条件甲:“事件A 与事件B 是对立事件”,结论乙:“概率满足P (A )+P (B )=1”,则甲是乙的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件(3)在5张电话卡中,有3张移动卡和2张联通卡,从中任取2张,若事件“2张全是移动卡”的概率是310,那么概率是710的事件是()A.至多有一张移动卡B.恰有一张移动卡C.都不是移动卡D.至少有一张移动卡答案(1)C(2)A(3)A解析(1)③中“至少有一个是奇数”即“两个奇数或一奇一偶”,而从1~7中任取两个数根据取到数的奇偶性可认为共有三个事件:“两个都是奇数”、“一奇一偶”、“两个都是偶数”,故“至少有一个是奇数”与“两个都是偶数”是对立事件,易知其余都不是对立事件.(2)若事件A与事件B是对立事件,则A+B为必然事件,再由概率的加法公式得P(A)+P(B)=1.设掷一枚硬币3次,事件A:“至少出现一次正面”,事件B:“3次出现正面”,则P(A)=78,P(B)=18,满足P(A)+P(B)=1,但A,B不是对立事件.(3)至多有一张移动卡包含“一张移动卡,一张联通卡”,“两张全是联通卡”两个事件,它是“2张全是移动卡”的对立事件.思维升华(1)准确把握互斥事件与对立事件的概念①互斥事件是不可能同时发生的事件,但可以同时不发生.②对立事件是特殊的互斥事件,特殊在对立的两个事件不可能都不发生,即有且仅有一个发生.(2)判断互斥、对立事件的方法判断互斥事件、对立事件一般用定义判断,不可能同时发生的两个事件为互斥事件;两个事件,若有且仅有一个发生,则这两事件为对立事件,对立事件一定是互斥事件.下列命题:①将一枚硬币抛两次,设事件M:“两次出现正面”,事件N:“只有一次出现反面”,则事件M与N互为对立事件;②若事件A与B互为对立事件,则事件A与B为互斥事件;③若事件A与B为互斥事件,则事件A与B为对立事件;④若事件A与B互为对立事件,则事件A+B为必然事件.其中,真命题是()A.①②④B.②④C .③④D .①②答案 B解析 对①,将一枚硬币抛两次,共出现{正,正},{正,反},{反,正},{反,反}四种结果,则事件M 与N 是互斥事件,但不是对立事件,故①错;对②,对立事件首先是互斥事件,故②正确;对③,互斥事件不一定是对立事件,如①中两个事件,故③错;对④,事件A 、B 为对立事件,则在一次试验中A 、B 一定有一个要发生,故④正确. 题型二 随机事件的频率与概率例2 (2016·全国甲卷)某险种的基本保费为a (单位:元),继续购买该险种的投保人称为续保人,续保人本年度的保费与其上年度出险次数的关联如下:随机调查了该险种的200名续保人在一年内的出险情况,得到如下统计表:(1)记A 为事件:“一续保人本年度的保费不高于基本保费”,求P (A )的估计值;(2)记B 为事件:“一续保人本年度的保费高于基本保费但不高于基本保费的160%”,求P (B )的估计值;(3)求续保人本年度的平均保费的估计值.解 (1)事件A 发生当且仅当一年内出险次数小于2.由所给数据知,一年内出险次数小于2的频率为60+50200=0.55,故P (A )的估计值为0.55.(2)事件B 发生当且仅当一年内出险次数大于1且小于4.由所给数据知,一年内出险次数大于1且小于4的频率为30+30200=0.3,故P (B )的估计值为0.3.(3)由所给数据得调查的200名续保人的平均保费为0.85a ×0.30+a ×0.25+1.25a ×0.15+1.5a ×0.15+1.75a ×0.10+2a ×0.05=1.192 5a .因此,续保人本年度平均保费的估计值为1.192 5a . 思维升华 (1)概率与频率的关系频率反映了一个随机事件出现的频繁程度,频率是随机的,而概率是一个确定的值,通常用概率来反映随机事件发生的可能性的大小,有时也用频率作为随机事件概率的估计值. (2)随机事件概率的求法利用概率的统计定义求事件的概率,即通过大量的重复试验,事件发生的频率会逐渐趋近于某一个常数,这个常数就是概率.(2015·北京)某超市随机选取1 000位顾客,记录了他们购买甲、乙、丙、丁四种商品的情况,整理成如下统计表,其中“√”表示购买,“×”表示未购买.(1)估计顾客同时购买乙和丙的概率;(2)估计顾客在甲、乙、丙、丁中同时购买3种商品的概率;(3)如果顾客购买了甲,则该顾客同时购买乙、丙、丁中哪种商品的可能性最大? 解 (1)从统计表可以看出,在这1 000位顾客中有200位顾客同时购买了乙和丙, 所以顾客同时购买乙和丙的概率可以估计为2001 000=0.2.(2)从统计表可以看出,在这1 000位顾客中,有100位顾客同时购买了甲、丙、丁,另有200位顾客同时购买了甲、乙、丙,其他顾客最多购买了2种商品.所以顾客在甲、乙、丙、丁中同时购买3种商品的概率可以估计为100+2001 000=0.3.(3)与(1)同理,可得顾客同时购买甲和乙的概率可以估计为2001 000=0.2,顾客同时购买甲和丙的概率可以估计为100+200+3001 000=0.6,顾客同时购买甲和丁的概率可以估计为1001 000=0.1.所以,如果顾客购买了甲,则该顾客同时购买丙的可能性最大. 题型三 互斥事件、对立事件的概率 命题点1 互斥事件的概率例3 袋中有12个小球,分别为红球、黑球、黄球、绿球,从中任取一球,得到红球的概率是13,得到黑球或黄球的概率是512,得到黄球或绿球的概率也是512,试求得到黑球、黄球和绿球的概率各是多少?解 方法一 从袋中选取一个球,记事件“摸到红球”“摸到黑球”“摸到黄球”“摸到绿球”分别为A ,B ,C ,D ,则有 P (A )=13,P (B +C )=P (B )+P (C )=512,P (C +D )=P (C )+P (D )=512,P (B +C +D )=P (B )+P (C )+P (D )=1-P (A )=1-13=23,解得P (B )=14,P (C )=16,P (D )=14,因此得到黑球、黄球、绿球的概率分别是14,16,14. 方法二 设红球有n 个,则n 12=13,所以n =4,即红球有4个. 又得到黑球或黄球的概率是512,所以黑球和黄球共5个. 又总球数是12,所以绿球有12-4-5=3(个).又得到黄球或绿球的概率也是512,所以黄球和绿球共5个,而绿球有3个,所以黄球有5-3=2(个).所以黑球有12-4-3-2=3(个). 因此得到黑球、黄球、绿球的概率分别是 312=14,212=16,312=14. 命题点2 对立事件的概率例4 某商场有奖销售中,购满100元商品得1张奖券,多购多得.1 000张奖券为一个开奖单位,设特等奖1个,一等奖10个,二等奖50个.设1张奖券中特等奖,一等奖,二等奖的事件分别为A ,B ,C ,求: (1)P (A ),P (B ),P (C ); (2)1张奖券的中奖概率;(3)1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率. 解 (1)P (A )=11 000,P (B )=101 000=1100,P (C )=501 000=120. 故事件A ,B ,C 的概率分别为11 000,1100,120. (2)1张奖券中奖包含中特等奖,一等奖,二等奖.设“1张奖券中奖”这个事件为M ,则M =A +B +C .∵A ,B ,C 两两互斥,∴P (M )=P (A +B +C )=P (A )+P (B )+P (C ) =1+10+501 000=611 000.故1张奖券的中奖概率为611 000. (3)设“1张奖券不中特等奖且不中一等奖”为事件N ,则事件N 与“1张奖券中特等奖或中一等奖”为对立事件,∴P (N )=1-P (A +B )=1-⎝⎛⎭⎫11 000+1100=9891 000. 故1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率为9891 000.思维升华 求复杂事件的概率的两种方法求概率的关键是分清所求事件是由哪些事件组成的,求解时通常有两种方法: (1)将所求事件转化成几个彼此互斥的事件的和事件,利用概率加法公式求解概率;(2)若将一个较复杂的事件转化为几个互斥事件的和事件时,需要分类太多,而其对立面的分类较少,可考虑利用对立事件的概率公式,即“正难则反”.它常用来求“至少”或“至多”型事件的概率.经统计,在某储蓄所一个营业窗口等候的人数相应的概率如下:求:(1)至多2人排队等候的概率; (2)至少3人排队等候的概率.解 记“无人排队等候”为事件A ,“1人排队等候”为事件B ,“2人排队等候”为事件C ,“3人排队等候”为事件D ,“4人排队等候”为事件E ,“5人及5人以上排队等候”为事件F ,则事件A 、B 、C 、D 、E 、F 彼此互斥.(1)记“至多2人排队等候”为事件G ,则G =A +B +C ,所以P(G)=P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C)=0.1+0.16+0.3=0.56.(2)方法一记“至少3人排队等候”为事件H,则H=D+E+F,所以P(H)=P(D+E+F)=P(D)+P(E)+P(F)=0.3+0.1+0.04=0.44.方法二记“至少3人排队等候”为事件H,则其对立事件为事件G,所以P(H)=1-P(G)=0.44.22.用正难则反思想求互斥事件的概率典例(12分)某超市为了了解顾客的购物量及结算时间等信息,安排一名员工随机收集了在该超市购物的100位顾客的相关数据,如下表所示.已知这100位顾客中一次购物量超过8件的顾客占55%.(1)确定x,y的值,并估计顾客一次购物的结算时间的平均数;(2)求一位顾客一次购物的结算时间不超过...2分钟的概率.(将频率视为概率)思想方法指导若某一事件包含的基本事件多,而它的对立事件包含的基本事件少,则可用“正难则反”思想求解.规范解答解(1)由已知得25+y+10=55,x+30=45,所以x=15,y=20.[2分]该超市所有顾客一次购物的结算时间组成一个总体,所收集的100位顾客一次购物的结算时间可视为总体的一个容量为100的简单随机样本,顾客一次购物的结算时间的平均数可用样本平均数估计,其估计值为1×15+1.5×30+2×25+2.5×20+3×10100=1.9(分钟).[6分](2)记A 为事件“一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟”,A 1,A 2分别表示事件“该顾客一次购物的结算时间为2.5分钟”,“该顾客一次购物的结算时间为3分钟”,将频率视为概率得P (A 1)=20100=15,P (A 2)=10100=110.[9分]P (A )=1-P (A 1)-P (A 2)=1-15-110=710.[11分]故一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟的概率为710.[12分]1.(2016·天津)甲、乙两人下棋,两人下成和棋的概率是12,甲获胜的概率是13,则甲不输的概率为( ) A.56 B.25 C.16 D.13答案 A解析 事件“甲不输”包含“和棋”和“甲获胜”这两个互斥事件,所以甲不输的概率为12+13=56. 2.(教材改编)袋中装有3个白球,4个黑球,从中任取3个球,则①恰有1个白球和全是白球;②至少有1个白球和全是黑球;③至少有1个白球和至少有2个白球;④至少有1个白球和至少有1个黑球.在上述事件中,是对立事件的为( ) A .① B .② C .③ D .④ 答案 B解析 至少有1个白球和全是黑球不同时发生,且一定有一个发生.∴②中两事件是对立事件.3.(2016·安阳模拟)从一箱产品中随机地抽取一件,设事件A ={抽到一等品},事件B ={抽到二等品},事件C ={抽到三等品},且已知P (A )=0.65,P (B )=0.2,P (C )=0.1,则事件“抽到的产品不是一等品”的概率为( )A.0.7 B.0.65 C.0.35 D.0.5答案 C解析“抽到的产品不是一等品”与事件A是对立事件,∴所求概率P=1-P(A)=0.35.4.(2016·襄阳模拟)有一个游戏,其规则是甲、乙、丙、丁四个人从同一地点随机地向东、南、西、北四个方向前进,每人一个方向.事件“甲向南”与事件“乙向南”是()A.互斥但非对立事件B.对立事件C.相互独立事件D.以上都不对答案 A解析由于每人一个方向,故“甲向南”意味着“乙向南”是不可能的,故是互斥事件,但不是对立事件,故选A.5.(2016·蚌埠模拟)从一篮子鸡蛋中任取1个,如果其重量小于30克的概率为0.3,重量在[30,40]克的概率为0.5,那么重量不小于30克的概率为()A.0.8 B.0.5 C.0.7 D.0.3答案 C解析由互斥事件概率公式知重量大于40克的概率为1-0.3-0.5=0.2,又∵0.5+0.2=0.7,∴重量不小于30克的概率为0.7.6.对一批产品的长度(单位:mm)进行抽样检测,下图为检测结果的频率分布直方图.根据标准,产品长度在区间[20,25)上的为一等品,在区间[15,20)和[25,30)上的为二等品,在区间[10,15)和[30,35)上的为三等品.用频率估计概率,现从该批产品中随机抽取一件,则其为二等品的概率为()A.0.09 B.0.20 C.0.25 D.0.45答案 D解析设区间[25,30)对应矩形的高为x,则所有矩形面积之和为1,即(0.02+0.04+0.06+0.03+x )×5=1,解得x =0.05.产品为二等品的概率为0.04×5+0.05×5=0.45. 7.在200件产品中,有192件一级品,8件二级品,则下列事件: ①在这200件产品中任意选出9件,全部是一级品; ②在这200件产品中任意选出9件,全部是二级品; ③在这200件产品中任意选出9件,不全是二级品.其中________是必然事件;________是不可能事件;________是随机事件. 答案 ③ ② ①8.已知某运动员每次投篮命中的概率都为40%,现采用随机模拟的方法估计该运动员三次投篮恰有两次命中的概率:先由计算器产生0到9之间取整数值的随机数,指定1,2,3,4表示命中,5,6,7,8,9,0表示不命中;再以每三个随机数为一组,代表三次投篮的结果.经随机模拟产生了如下20组随机数:907 966 191 925 271 932 812 458 569 683 431 257 393 027 556 488 730 113 537 989据此估计,该运动员三次投篮恰有两次命中的概率为________. 答案 0.25解析 20组随机数中表示三次投篮恰好有两次命中的是191,271,932,812,393,其频率为520=0.25,以此估计该运动员三次投篮恰有两次命中的概率为0.25.9.若随机事件A ,B 互斥,A ,B 发生的概率均不等于0,且P (A )=2-a ,P (B )=4a -5,则实数a 的取值范围是________________. 答案 (54,43]解析 由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧0<P (A )<1,0<P (B )<1,P (A )+P (B )≤1⇒⎩⎪⎨⎪⎧0<2-a <1,0<4a -5<13a -3≤1,⇒⎩⎪⎨⎪⎧1<a <2,54<a <32,a ≤43⇒54<a ≤43. 10.若A ,B 互为对立事件,其概率分别为P (A )=4x ,P (B )=1y ,且x >0,y >0,则x +y 的最小值为________. 答案 9解析 由题意可知4x +1y =1,则x +y =(x +y )(4x +1y )=5+(4y x +x y )≥9,当且仅当4y x =xy,即x =2y时等号成立.11.某保险公司利用简单随机抽样方法,对投保车辆进行抽样,样本车辆中每辆车的赔付结果统计如下:(1)若每辆车的投保金额均为2 800元,估计赔付金额大于投保金额的概率;(2)在样本车辆中,车主是新司机的占10%,在赔付金额为4 000元的样本车辆中,车主是新司机的占20%,估计在已投保车辆中,新司机获赔金额为4 000元的概率.解(1)设A表示事件“赔付金额为3 000元”,B表示事件“赔付金额为4 000元”,以频率估计概率得P(A)=1501 000=0.15,P(B)=1201 000=0.12.由于投保金额为2 800元,赔付金额大于投保金额对应的情形是赔付金额为3 000元和4 000元,所以其概率为P(A)+P(B)=0.15+0.12=0.27.(2)设C表示事件“投保车辆中新司机获赔4 000元”,由已知,样本车辆中车主为新司机的有0.1×1 000=100(辆),而赔付金额为4 000元的车辆中,车主为新司机的有0.2×120=24(辆),所以样本车辆中新司机车主获赔金额为4 000元的频率为24100=0.24,由频率估计概率得P(C)=0.24.12.国家射击队的队员为在射击世锦赛上取得优异成绩,正在加紧备战,经过近期训练,某队员射击一次命中7~10环的概率如下表所示:求该射击队员射击一次:(1)射中9环或10环的概率;(2)命中不足8环的概率.解记事件“射击一次,命中k环”为A k(k∈N,k≤10),则事件A k之间彼此互斥.(1)记“射击一次,射中9环或10环”为事件A,那么当A9,A10之一发生时,事件A发生,由互斥事件的加法公式得P(A)=P(A9)+P(A10)=0.28+0.32=0.6.(2)设“射击一次,至少命中8环”的事件为B ,则B 表示事件“射击一次,命中不足8环”. 又B =A 8+A 9+A 10,由互斥事件概率的加法公式得 P (B )=P (A 8)+P (A 9)+P (A 10) =0.18+0.28+0.32=0.78.故P (B )=1-P (B )=1-0.78=0.22.因此,射击一次,命中不足8环的概率为0.22.13.一盒中装有12个球,其中5个红球,4个黑球,2个白球,1个绿球.从中随机取出1球,求:(1)取出1球是红球或黑球的概率; (2)取出1球是红球或黑球或白球的概率. 解 方法一 (利用互斥事件求概率) 记事件A 1={任取1球为红球},A 2={任取1球为黑球},A 3={任取1球为白球},A 4={任取1球为绿球}, 则P (A 1)=512,P (A 2)=412=13,P (A 3)=212=16,P (A 4)=112.根据题意知,事件A 1,A 2,A 3,A 4彼此互斥,由互斥事件的概率公式,得 (1)取出1球为红球或黑球的概率为 P (A 1+A 2)=P (A 1)+P (A 2) =512+412=34. (2)取出1球为红球或黑球或白球的概率为 P (A 1+A 2+A 3)=P (A 1)+P (A 2)+P (A 3) =512+412+212=1112. 方法二 (利用对立事件求概率)(1)由方法一知,取出1球为红球或黑球的对立事件为取出1球为白球或绿球,即A 1+A 2的对立事件为A 3+A 4,所以取出1球为红球或黑球的概率为P (A 1+A 2)=1-P (A 3+A 4)=1-P (A 3)-P (A 4)=1-212-112=34.(2)因为A 1+A 2+A 3的对立事件为A 4,1 12=1112.所以P(A1+A2+A3)=1-P(A4)=1-。
高等数学课后习题答案--第十一章.
《高等数学》习题参考资料第五篇概率论与数理统计第十一章概率论§ 1 概率习题1. 设一个工人生产了5 个零件, 用Ai表示“第i个零件是正品”,i=1,2,3,4,5,试用Ai表示下列事件:(1)没有一个次品;(2)最多有3个次品;(3)只有2个次品;(4)至少有3个次品.【答案】 (1) B1=A1A2A3A4A5;(2) B2=A1A2+A1A3+A1A4+A1A5 +A2A3+A2A4+A2A5 +A3A4+A3A5+A4A5;(3) B3=A1A2A3A4A5+A1A23A45 +A12A3A45+1A2A3A45+A1A234A5+A12A34A5+1A2A34A5+1A23A4A5+A123A4A5+12A3A4A5;(4) B4=+12345 +A12345+1A2345 +12A345+123A45+1234A5+A1A2345+A12A345+A123A45+A1234A5+1A234A5+1A23A45+1A2A345+123A4A5+12A34A5+12A3A45.2. 已知P(B)=0.3, p(A∪B)=0.6, 求P(A).【答案】 P(A)=P(A∪B)−P(B)=0.3.3. 如果事件A和B同时出现的概率P(AB)=0, 则下列结论成立的是:(1) A与B互逆; (2) AB为不可能事件; (3) P(A)=0或P(B)=0; (4)AB未必是不可能事件.【解】(1) 和(2)成立. (3),(4) 不成立.2184. 已知P(A∩B)=P(∩), 且P(A)=p, 求P(B).【答案】P(B)=1−p.5. 设事件A,B的概率分别为P(A)=和P(B)=, 且P(AB)=12141, 求P(B)和10P(A)【解】P(B)=P(B)−P(AB)=32; P(A)=P(A)−P(AB)=.2056. 对任意三个事件A,B,C, 试证P(A∪B∪C)=P(A)+P(B)+P(C)−P(AB)−P(BC)−P(AC)+P(ABC).并把这个结论推广到n个事件的情况【解】 P(A∪B∪C)=P(A∪B)+P(C)−P((A∪B)∩C)=P(A)+P(B)−P(AB)+P(C)−P(AC∪BC)=P(A)+P(B)+P(C)−P(AB)−P(BC)−P(AC)+P(ABC).7. 十把钥匙, 其中有3把能打开房门, 现从中任取2把, 求能打开房门的概率.11C3C7+C328 【答案】 p==.215C108. 甲、乙、丙各自向同一个目标射击一次, 已知它们的命中率分别为0.7 ,0.8 和0.75, 求目标被击中2次的概率.【解】设A,B,C分别表示甲乙丙射中目标的事件,p=P(AB+P(A)+P(BC)=0.7×0.8×0.25+0.7×0.2×0.75+0.3×0.8×0.75=0.14+0.105+0.18=0.425.9. 男人的性染色体为(x,y), 女人为(x,x). 当生殖细胞作成数分裂时. 这时染色体分配在两个细胞中. 如果某种遗传病和隐性遗传病都在染色体x上, 把这种染219色体记为x*. 对于男人, 性染色体为x*,y时为隐性遗传病患者. 对于女人, 性染色体为x*,x*时, 为隐性遗传病患者, 性染色体为(x*,x)或(x,x*)时为隐性遗传病携带者. 讨论子女为隐性遗传病患者(A1)和隐性遗传病携带者(A2)的概率.【解】除去父母均为正常者之外, 列表如下:父母子女儿 P(A1) P(A2) P(A1+A2)111(x,y) (x*,x) (x,y),(x*,y) (x,x),(x,x*) 44211**(x,y) (x*,x*) (x*,y),(x*,y) (x,x),(x,x) 12211(x*,y) (x,x) (x,y),(x,y) (x*,x),(x*,x) 0 22113(x*,y) (x*,x) (x*,y),(x,y) (x*,x*),(x*,x) 244(x*,y) (x*,x*) (x*,y),(x*,y) (x*,x*),(x*,x*) 1 0 1()()10. 若班上有40个同学, 每个人的生日是一年365天中的哪一天是等可能的.试求班上至少有两位同学的生日在同一天的事件A的概率.【解】此问题也类似一个分房问题. 把365天看作365个房间, 事件A的对立事件是“没有两个同学在同一天生日”的事件, 它就相当于每个同学占据一天的日子一样. 于是按例10知N! P(A)=(N−n)!⋅NnN=365,n=40, 因而365!N!1=−=1−0.109=0.891,P(A)=1−P(A)=1−(N−n)!⋅Nn(365−40)!⋅36540即班上至少有两个同学在同一天生日的可能性达到89%.若n =20, 则概率就接近0.5.若n = 50, 则概率达到97%.若n = 100, 则概率几乎达到1.11. 从 0,1,2,L,9十个数字中任取3个组成三位数, 问这个三位数是偶数的概率.111C92P2+C4C8C841【答案】p==181C9P12. 某人写了3封信, 并分别在3 个信封上写了这3封信的地址, 如果他任意地将3 张信纸装入3个信封中, 求没有一封信的信封和信纸是配对的概率..220【解】设A表示”至少有一封信的信封和信纸是配对”的事件. Ai表示”第i个111信封和自己的信纸配对”的事件. P(Ai)=, P(AiAj)==, i≠j,33!611P(A1A2A3)==. A=A1+A2+A3, 于是3!6P(A1+A2+A3)=P(A1)+P(A2)+P(A3) −P(A1A2)−P(A2A3)−P(A1A3)+P(A1A2A3) 11141=3×−3×+=,因此P()=1−P(A)=.3666313. 设100个成品中有3 个是次品, 任取5个, 求其次品数分别为 0 , 1 ,2 , 3 的概率. i5−iC3C97, i=0,1,2,3. 【答案】 pi=5C10014. 设一个口袋里有十个硬币, 其中五分的有2个, 二分的有3 个, 一分的有5 个, 若从中任取5个硬币, 问其总值大于10 分的概率.23131122C2C8+C2C3C5+C2C3C5126 【答案】 p===0.55252C1015. 设100件产品中有5件次品, 现从中随意地抽取10 件, 求这10 件中恰有3件次品的概率.37C5C 【答案】 p=1095.C10016. 电路由元件A 和两个并联的元件B和C串联而成. 设元件A , B , C 损坏的概率分别是0.3 ,0.2 , 0.25 . 求电路发生故障的概率.【解】E=A∪(B∩C),P(E)=P(A)+P(BC)−P(ABC)=0.3+0.05−0.015=0.33522117. 设100件零件中, 次品率为10%, 先后从中各任取1个, 第一次取出的零件不放回, 求第二次取得正品的概率.【答案】p=989190×+×=0.91099109918. 设口袋中有a个黑球, b个白球 (b>2), 球的大小和质地一样, 甲, 乙,丙三人依次从口袋中任取一个球, 取后不放回, 分别求出三人各自取得白球的概率.【答案】19. 设12个乒乓球中有9个是新的, 3个是旧的, 第一次比赛取出了3 个, 用完后放回, 第二次比赛又取出3 个球, 求第二次比赛取出的3 个球中有2个是新球的概率. 031212121123012C3C9C6C6C3C9C5C7C32C9C4C8C3C9C3C91377= 【答案】p=.+++333333333025C12C12C12C12C12C12C12C12b.a+b20. 设10个考签中有4个是难题, 三个人参加抽签考试, 不重复地抽取, 每个人抽一题, 甲先, 乙次, 丙最后, 证明三个人抽到难题的概率是相同的.【解】本题类似18题, 每个人抽到难题的概率都是42=.10521. 两封信随机地投入到4个邮筒里. 求前两个邮筒内没有信的概率以及第一个邮筒内只有一封信的概率.1C2⋅33221 【答案】 p1=2=, p2=2=.484422. 二维随机点(m,n)在区域|m|<1,|n|<1中等可能地出现, 求方程x2+mx+n=0的两个根都是正根的概率222【答案】 n>0且 m<0且m2−4n>0,p=1.4823. 把长度为a的铁丝任意折成三段, 求它们可以构成一个三角形的概率.【解】设三段为x,y,a−x−y, 于是0<x<a, 0<y<a, ; 根据三角形两边和大于第三边, 则符合条件的是0<x<aaa, 0<y<, <x+y<a, 如图.22221 a 12 2 因此所求概率p==.24a224. 从(0,1)中随机地取两个数, 求下列事件的概率 (1) 两数之和小于(2) 两数之积小于; (3) 同时满足前两个条件.146;51441−××255=17=0.68; 【解】 (1) p=125(2)p=1111×1+1=(1+ln4)=0.567;4444x6−1011 5 5 −x dx+6−+6+ −x dx=0.593.4x 6 10 6106+1 (3) p=×1+15525. Buffon问题在平面上画出等距离a的平行线, 向此平面随机地投掷一根长为l(l<a)的针. 试求针与平行线相交的概率.223【解】以M表示针的中点, x表示M与最近的平行线的距离, t表示针与a平行线的夹角, 显然0≤x≤, 0≤t≤π, 针与平行线相交的充分必要条件是2l0<x<sint, 于是2lπsintdt∫02l=P(A)=aπaπ×226. 设有 Ai(i=1,2,3,4,5)五个相同元件构成图11.1.2所示系统, 每一个元件能正常工作的概率是p, 各元件是否正常工作是相互独立的, 问此系统能正常工作(接通)的概率?【解】将系统分成两种情况讨论,一是A3正常, 二是A3不正常, 记B为系统正常工作,Ai表示Ai元件正常工作,A3正常时相当于右图于是P(B|A3)=P((A1∪A4)∩(A2∪A5))=P(A1∪A4)P(A2∪A5)=(1−P(1)P(4))(1−P(2)P(5))=p2(2−p)2,224A3不正常时, 相当于右图P(B|3)=P((A1∩A4)∪(A2∩A5))=P(A1A2)+P(A4A5)−P(A1A2A4A5)=p2(2−p2),于是根据全概率公式,P(B)=P(A3)P(B|A3)+P(3)P(B|3)=p⋅p2(2−p)2+(1−p)⋅p2(2−p2)=p2(2p3−5p2+2p+2)《高等数学》习题参考资料第十一章概率论§ 2 条件概率全概率公式 Bayes公式习题1. 袋中有4个白球, 2个黑球, 连取2 个球, 取后不放回, 如果已知第一个是白球, 问第二个是白球的概率?3 【答案】.52. A,B为两随机事件, 且B⊂A, 则下列哪个式子是正确的: (1)P(A∪B)=P(A); (2)P(AB)=P(A); (3)P(B−A)=P(A)−P(B).(4)P(B|A)=P(B).【答案】(1) 是正确的. 其余是错误的2253. 用三个机床加工同一种零件, 零件由各机床加工的概率分别是0.5 ,0.35 , 0.15 , 各机床加工的零件为合格品的概率分别是0.95 , 0.92 , 0.96 ,求全部产品的合格率. 【解】p=0.5×0.95+0.35×0.92+0.15×0.96=0.941.4. 设有10 箱同样规格的产品, 其中5 箱是甲厂的产品, 次品率是是乙厂的产品, 次品率是1; 3 箱1011; 2 箱是丙厂的产品, 次品率是. 今在这10 箱产1520品中任选1箱, 再从中任取1件产品, 问它是次品的概率是多少? 又若已知取得的一件产品是次品, 它是甲厂的产品的概率是多少?【解】(1) p=∑P(Ai)P(E|Ai)=i=1351312125⋅+⋅+⋅=;(2) .1010101510202585. 有2 个口袋. 甲袋中装有2 个白球, 1个黑球; 乙袋中装有1个白球, 2个黑球. 由甲袋任取1 个球放入乙袋, 再从乙袋中任取1 个球, 求取到白球的概率.【解】p=21115⋅+⋅=.3234126. 设每次射击时命中率为0.2 , 问至少需进行多少次独立的射击, 才能使至少击中一次的概率不小于0.9 .【解】射击n次, 至少击中一次的概率为p=1−(1−0.2)n, 91−0.8n=0., 于是n=ln0.1=10.3, 因此取n=11次.ln0.87. 某设备由A , B 两个部件串联而成, 两个部件中任何一个失灵, 该设备就失灵. 若使用1000小时后, 部件A失灵的概率是0.1, 部件B 失灵的概率是0.3,若两个部件是否失灵是相互独立的, 求这个设备使用1000小时后不失灵的概率.226【解】p=1−(1−0.1)(1−0.3)=0.37.8. 某种牌号的电子元件使用到1000小时的概率为0.9, 使用到1500小时的概率为0.3, 今有该种牌号的一个电子元件已使用了1000小时, 问该电子元件能用到1500小时的概率.【解】条件概率p=139. 甲、乙两人独立地对同一目标进行射击一发子弹, 他们的命中率分别是0.7和0.8, 现在目标被命中一发, 求它是甲射中的概率.【解】利用Bayes公式: p=10. 设三次独立试验中, 事件A出现的概率相等. 若已知A至少出现一次的概率等于0.7×0.214=.0.7×0.2+0.8×0.33819, 求事件A在一次试验中出现的概率.27 191, p=;273 【解】1−(1−p)3=11. 上海电脑型体育彩票共有36个号码 (自01, 02, 03 到 36) 可供选择,每注选7个号码, 每期开奖开出七个号码. 若彩票的七个号与开奖的七个号一样(不论次序), 则中特等奖. 假定每期彩票销售4,500,000元, 有300个销售点,平均每个销售点销售15000元. 问每期彩票至少开出一个一等奖的概率是多少?经多少期彩票销售才能使至少开出一个特等奖的概率达到0.95.【解】解上海电脑型福利彩票共有36个号可供选择, 每注7个号, 因此共有7C36=8347680 (记为M) 种(注). 每次销售6,000,000元, 有300个销售点, 平均每个销售点销售20000元, 即10000张彩票. 在一个销售点售出的彩票中, 中一等奖的可能概率为100001 1 M−1 kx~B(10000,), p1=∑C1000 MMM k=1=0.001197220461.k10000−k M−1 =1− M 10000227各销售点的销售可以看作的相互独立的. 300个销售点至少有一个点销售的彩票中一等奖的概率是p300=1−(1−p1)300=1−(1−0.001197220461)300≈0.3018919036.即每期开奖至少产生一个一等奖的概率约0.302. 因此, 在k期彩票中至少产生一个一等奖的概率Pk是P=1−(1−p300)k=1−(0.63893742)k.k椐此易计算出p3 := 0.5126450857, p4 := 0.7624851875 , p5 := 0.8341889864p6 := 0.8842459889, p7 := 0.9191911877, p8 := 0.9435867139p9 := 0.9606174282, p10 := 0.9725067078, p11 := 0.9808067101若要使中奖概率达到0.95 则有k>8, 即开奖12. 在长达11年的时间里,从得克萨斯州的一个县中有870人被要求作为可能的大陪审团的陪审员,该县的人口中有墨西哥血统的美国人占79%,但只有339个有墨西哥血统的美国人被选为履行大陪审团陪审员的职责.如何用来概率模型确定:大陪审团陪审员的选择对有墨西哥血统的美国人来说并非没有种族歧视.【解】若没有种族偏见则339个或更少的墨西哥血统的美国人被选为陪审员的概率为∑n=0339−nC[n0.79p]C[8700.21p]C870p,其中p是该县的人口数, p是个很大的数,若p=10000, 则此概率为0.20848×10−161, 几乎为0.13. 某场比赛进行五局, 并以五战三胜决定胜负. 若已知甲方在每一局中的胜率为0.6, 求甲方在比赛中获胜的概率是多少?【解】获胜有三种情况: 3:0, 3:1, 3:2, 于是p(A1)=p3=0.216,P(A2)=C32p2(1−p)⋅p=0.259,22 P(A3)=C4p(1−p)2⋅p=0.207,因此 p=P(A1)+P(A2)+P(A3)=0.682.22814. 假设有三张形状完全相同, 但所涂颜色不同的卡片, 第一张两面全是红色, 第二张两面全是黑色, 第三张是一面红一面黑, 将这三张卡片放在帽子里经充分混合后, 随机地取出一张放在桌上, 如果取出的卡片朝上的一面是红的, 那么它的另一面为黑的概率是多少.1 【解】 . 注意两面全是红色的卡片有正反面向上两种可能, 因此符合“卡片3朝上的一面是红的”条件的情况有三种, 另一面为黑的仅一种情况.15. 若选择题有m种答案, 考生可能知道答案, 也可能瞎猜. 设考生知道正确答案的概率是p , 瞎猜的概率是1−p, 考生瞎猜猜对的概率为问他确实知道正确答案的概率是多少.1, 如果已知考生答对了,m【解】mp.1+(m−1)p16. 瓷杯成箱出售, 每箱20只, 假设各箱含0, 1, 及 2只残次品的概率分别为0.8,0.1, 0.1, 一顾客欲购一箱瓷杯, 购买时, 任取一箱, 从中任意地察看4只, 若无残次品,则就买下, 否则退回. 试求: (1) 顾客买下该箱的概率; (2) 在顾客买下该箱的瓷杯中,确实没有残次品的概率.【解】 (1) 44895; (2) .47511217. 在n双不同的鞋中任取2r 只(r<n), 求 (1) 其中没有成双的概率; (2) 恰好有2 双的概率; (3) 有r双的概率.2r 【解】样本点总数有C2n. (1) 可以先从n双中取出2r双, 再从每双中任取r22rCn一只, 于是p1=; (2) 先从n双中任取2双, 再从n−2双中取出2r−4双,2rC2n r2r−2n22r−2CnCn−1再从每双中任取一只, 于是p2=; (3) p3=2r.2rC2nC2n229《高等数学》习题参考资料第十一章概率论§3 一维随机变量习题1. 设有m件产品, 其中n件为次品, 从中任取k件 (k<m), 记取得的次品数为ξ, 试写出ξ的概率分布.【解】根据题意认为n≤m, 由于有较多的未知参数, 因此应该讨论这些参数的不同情况.2. 设离散型随机变量ξ以正的概率只取 1, 2 , 3 , 又设P(ξ=1)=0.4,P(ξ=3)=0.5. (1)计算P(ξ=2); (2) 求ξ的分布和分布函数.【解】(1)P(ξ=2)=0.1,(2) 分布律: ξ=ip1230.40.10.5x≤1 0, 0.4,1<x≤2 分布函数F(x)= 0.5,2<x≤33<x 1,2303. 设随机变量ξ的密度函数为 A x∈[−2,2],4−x2, ϕ(x)= 2π x∉[−2,2], 0,求 (1) 系数A 的值; (2) ξ的分布函数F(x), 并作图.【解】(1) A=1;0, x 1 (2) F(x)= 2π+4arcsin+x4−x2 ,2 4π 1, x≤−2−2<x<2x≥24. 从学校到市中心广场共有六个十字路口, 假定在各个十字路口遇到红灯的事件是相互独立的, 且概率都是0.4. 以ξ表示遇到的红灯数, 求随机变量ξ的分布. 以η表示汽车行驶过程中在第一次停止前所经过的路口数, 求η的分布.【解】011C60.650.4234560.6635C620.640.42C60.630.43C640.640.44C60.610.450.46012345 6∗0.660.40.4⋅0.60.4⋅0.620.4⋅0.630.4⋅0.640.4⋅0.65∗假定过了6站后停下.5. 设某种疫苗中所含细菌数服从Poisson分布. 设1毫升疫苗中平均含有一个细菌, 把这种疫苗放入5只试管中, 每只试管放2毫升. 试求: (1) 5 只试管中都有细菌的概率; (2) 至少有3 只试管中有细菌的概率 (提示: λ=2). 【解】每只试管中有细菌的概率为p, 记ξ表示细菌个数, η表示有细菌的试管20−2数, 于是p=P(ξ≥1)=1−P(ξ=0)=1−e≈0.8647,0!(1) 5 只试管中都有细菌的概率为P(η=5)=p5=0.86475≈0.4833;231(2) 记q=1−p, 至少有3 只试管中有细菌的概率332550P(η≥3) =C5pq+C54p4q1+C5pq=0.4834+0.3782+0.1184=0.980.6. 某乘客在某公交车站候车的时间 (以分计) ξ服从指数分布, 其概率密度函数x 1−5 ϕξ(x)= 5e,x>0,x≤0 0,某乘客在候公交车时, 若等车超过 10 分钟, 他就离开而乘出租车. 该乘客一个星期要乘车 5 次, 若以η 表示一周内他乘出租车的次数, 写出η的分布律, 【解】每天等车时间超过10分钟的概率p=∫ϕξ(x)dx=∫−∞101001edx=−e5−x5−x1050=1−e−2于是η的分布律:η=kP(=k)011C5pq423332C5pq45q5C52p2q3C54p4qp57. 设随机变量ξ服从N(0,1), 那么Φ0(0),ϕ0(0),P(ξ=0)各取什么值, 它们各表示什么意思?【解】Φ0(0)=0, ϕ0(0)=12, P(ξ=0)无意义.8. 设随机变量ξ服从N(0,1), 求P(ξ<2.5), P(ξ≥−1), P(−1.5≤ξ≤1). 【解】P(ξ<2.5)=0.99379, P(ξ≥−1)=2×0.841345-1=0.68269,P(−1.5≤ξ≤1)=0.5-(1-0.933193)=0.433193.2329. 设随机变量ξ服从N(−1,16), 求P(ξ>−1.5), P(ξ<8), P(|ξ|<4). 【解】P(ξ>−1.5)=0.5478, P(ξ<8)=0.988, P(|ξ|<4)=0.668.10. 设随机变量ξ服从N(0,1),求a值, 分别使(1)P(|ξ|<a)=0.975, (2)P(ξ>−a)=0.975,(3)P(ξ<a)=0.975.【答案】 (1)a=2.24, (2) a=1.96, (3) a=1.96.11. 设随机变量ξ的概率分布密度为ϕ(x)=e−|x|,12求 (1) 随机变量ξ的分布函数F(x); (2) P(a≤ξ≤b), P(ξ≥a), P(ξ≤b), 其中 a<0,b>0.1xx≤0 2e,【解】(1) F(x)= ,1−x 1−e,x>0 21111 (2) P(a≤ξ≤b)=1−e−b−ea, P(ξ≥a)=1−ea, P(ξ≤b)=1−e−b.222212. 设某商品的月销售量服从参数为7的Poisson分布,. 问在月初商店要进货多少此商品, 才能保证当月不脱销的概率为0.999.【解】不脱销表示商店到月末还有货. 设月销售量为ξ因此问题是求 k ,使P(ξ>k)≤0.001, 即P(ξ≤k)≥0.999, 计算λ=7的Poisson分布值,P(ξ≥16)=0.002407, 000958P(ξ>16)=0.,001448P(ξ=16)=0.>0.001,P(ξ=17)=0.000596<0.001, 因此k=17, 月初的最少进货应该是k−1=16个单位.13. 设某地在任何长为t(周)的时间内发生地震的次数n(t)服从参数为λt的Poisson 分布. (1) 若T表示直到下一次地震发生所需的时间(周), 求T的概率分布. (2) 求相邻三周内至少发生3次地震的概率. (3) 在连续8周无地震的情况下, 下8周仍无地震的概率’233(λt)k−kt 【解】 P(n(t)=k)=e.表示在t时间间隔内发生k次地震.k!(1) P(T≥t)=P(n(t)=0)=e−λt, 它表示在t时间间隔内不发生地震的概率,于是T的分布函数F(t): t≤0时,F(t)=0; t>0时, F(t)=P(T<t) =1−P(T≥t)1−e−λtt>0=1−e. 即F(t)= , 即T服从参数为λ的指数分布;≤0t0这表明Poisson过程的来到间隔服从指数分布;(2) 相邻三周内至少发生3次地震, 即在3周时间内发生三次以上地震P(n(3)≥3)=1−P(n(3)<3)=1−P(n(3)=0)−P(n(3)=1)−P(n(3)=2)−λt9λ2e−2λ9=1−e−3λe−=1−(1+3λ+λ2)e−3λ;22P("T≥16"⋅"T≥8")P("T≥16"⋅)e−16λ(3) P("t≥16"|"T≥8")= = =−8λ =e−8λ.P("T≥8")P("T≥8")e这说明指数分布具有无记忆性.3λ−3λ14. 设有800万个质点独立地散布在容积为2千立方米的一个水池中, 每一个质点在水池各处是等可能的. 求从这个水池中任取的1 升(0.001立方米)水中含有质点个数ξ的分布密度.8,000,000=4即np=λ=4,2,000×1,0001或解: 一个质点落在1升水中的概率是p=,8,000,000个质点相当于2,000,000 8,000,000次Bernoulli试验, 于是1升水中含有质点数ξ,服从的分布【解】在一升水中平均有质点 pk=Ck8000000p(1−p)k8000000−k(np)k−np4k−4≈e=ek!k!15. 某射手有6发子弹, 命中率为0.85, 如果命中了, 就停止射击, 如果不命中, 就一直射下去, 直到子弹用完为止. 求耗用子弹数ξ的分布律.【答案】ξpk1p2pq3pq24pq35pq46, 其中 p=0.85, q=0.15.q516. 某市每天耗电量不超过一百万千瓦小时, 该市每天的耗电率(天耗电量/百万千瓦小时) ξ的密度函数是23412x(1−x)2,ϕ(x)= 0,x∈(0,1],x∉(0,1].如果该市发电厂每天供电量为80万千瓦小时, 则任一天供电量不够需要的概率是多少?【解】P(ξ>0.8)=1−P(ξ≤0.8)=1−∫12x(1−x)2dx=0.0272.00.817. 某仪器装有三只独立工作的同型号电子元件,其寿命(小时)都服从同一指数分布,其密度函数为1x 1−600 ef(x)= 600 0x>0x≤0试求在仪器使用的最初200小时内,至少有一只电子元件损坏的概率。
2019版高考文科数学大一轮复习人教A版文档:第十一章
§11.2 古典概型1.基本事件的特点(1)任何两个基本事件是互斥的;(2)任何事件(除不可能事件)都可以表示成基本事件的和. 2.古典概型具有以下两个特点的概率模型称为古典概率模型,简称古典概型. (1)试验中所有可能出现的基本事件只有有限个; (2)每个基本事件出现的可能性相等.3.如果一次试验中可能出现的结果有n 个,而且所有结果出现的可能性都相等,那么每一个基本事件的概率都是1n ;如果某个事件A 包括的结果有m 个,那么事件A 的概率P (A )=mn .4.古典概型的概率公式 P (A )=A 包含的基本事件的个数基本事件的总数.题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)“在适宜条件下,种下一粒种子观察它是否发芽”属于古典概型,其基本事件是“发芽”与“不发芽”.( × )(2)掷一枚硬币两次,出现“两个正面”“一正一反”“两个反面”,这三个结果是等可能事件.( × )(3)从市场上出售的标准为500±5 g 的袋装食盐中任取一袋测其重量,属于古典概型.( × ) (4)有3个兴趣小组,甲、乙两位同学各自参加其中一个小组,每位同学参加各个小组的可能性相同,则这两位同学参加同一个兴趣小组的概率为13.( √ )(5)从1,2,3,4,5中任取出两个不同的数,其和为5的概率是0.2.( √ )(6)在古典概型中,如果事件A 中基本事件构成集合A ,且集合A 中的元素个数为n ,所有的基本事件构成集合I ,且集合I 中元素个数为m ,则事件A 的概率为nm .( √ )题组二 教材改编2.[P127例3]一个盒子里装有标号为1,2,3,4的4张卡片,随机地抽取2张,则取出的2张卡片上的数字之和为奇数的概率是( ) A.14 B.13 C.12 D.23答案 D解析 抽取两张卡片的基本事件有:(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共6种,和为奇数的事件有:(1,2),(1,4),(2,3),(3,4),共4种. ∴所求概率为46=23.3.[P145A 组T5]袋中装有6个白球,5个黄球,4个红球,从中任取一球,则取到白球的概率为( ) A.25 B.415 C.35 D.23 答案 A解析 从袋中任取一球,有15种取法,其中取到白球的取法有6种,则所求概率为P =615=25. 4.[P133T4]同时掷两个骰子,向上点数不相同的概率为________. 答案 56解析 掷两个骰子一次,向上的点数共6×6=36(种)可能的结果,其中点数相同的结果共有6种,所以点数不相同的概率P =1-66×6=56.题组三 易错自纠5.将2本不同的数学书和1本语文书在书架上随机排成一行,则2本数学书相邻的概率为( ) A.12 B.13 C.23 D.56答案 C解析 设两本不同的数学书为a 1,a 2,1本语文书为b ,则在书架上的摆放方法有a 1a 2b ,a 1ba 2,a 2a 1b ,a 2ba 1,ba 1a 2,ba 2a 1,共6种,其中数学书相邻的有4种. 因此2本数学书相邻的概率P =46=23.6.将号码分别为1,2,3,4的四个小球放入一个袋中,这些小球仅号码不同,其余完全相同,甲从袋中摸出一个小球,其号码为a ,放回后,乙从此袋中再摸出一个小球,其号码为b ,则使不等式a -2b +4<0成立的事件发生的概率为________. 答案 14解析 由题意知(a ,b )的所有可能结果有4×4=16(种),其中满足a -2b +4<0的有(1,3),(1,4),(2,4),(3,4),共4种结果. 故所求事件的概率P =416=14.题型一 基本事件与古典概型的判断1.下列试验中,古典概型的个数为( )①向上抛一枚质地不均匀的硬币,观察正面向上的概率; ②向正方形ABCD 内,任意抛掷一点P ,点P 恰与点C 重合; ③从1,2,3,4四个数中,任取两个数,求所取两数之一是2的概率; ④在线段[0,5]上任取一点,求此点小于2的概率. A .0 B .1 C .2 D .3 答案 B解析 ①中,硬币质地不均匀,不是等可能事件, 所以不是古典概型;②④的基本事件都不是有限个,不是古典概型;③符合古典概型的特点,是古典概型.2.(2018·沈阳模拟)有两个正四面体的玩具,其四个面上分别标有数字1,2,3,4,下面做投掷这两个正四面体玩具的试验:用(x,y)表示结果,其中x表示第1个正四面体玩具出现的点数,y表示第2个正四面体玩具出现的点数.试写出:(1)试验的基本事件;(2)事件“出现点数之和大于3”包含的基本事件;(3)事件“出现点数相等”包含的基本事件.解(1)这个试验的基本事件为(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4).(2)事件“出现点数之和大于3”包含的基本事件为(1,3),(1,4),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4).(3)事件“出现点数相等”包含的基本事件为(1,1),(2,2),(3,3),(4,4).3.袋中有大小相同的5个白球,3个黑球和3个红球,每球有一个区别于其他球的编号,从中摸出一个球.(1)有多少种不同的摸法?如果把每个球的编号看作一个基本事件建立概率模型,该模型是不是古典概型?(2)若按球的颜色为划分基本事件的依据,有多少个基本事件?以这些基本事件建立概率模型,该模型是不是古典概型?解(1)由于共有11个球,且每个球有不同的编号,故共有11种不同的摸法.又因为所有球大小相同,因此每个球被摸中的可能性相等,故以球的编号为基本事件的概率模型为古典概型.(2)由于11个球共有3种颜色,因此共有3个基本事件,分别记为A:“摸到白球”,B:“摸到黑球”,C:“摸到红球”,又因为所有球大小相同,所以一次摸球每个球被摸中的可能性均为111,而白球有5个,故一次摸球摸到白球的可能性为511,同理可知摸到黑球、红球的可能性均为3 11,显然这三个基本事件出现的可能性不相等,故以颜色为划分基本事件的依据的概率模型不是古典概型.思维升华 一个试验是否为古典概型,在于这个试验是否具有古典概型的两个特点——有限性和等可能性,只有同时具备这两个特点的概型才是古典概型. 题型二 古典概型的求法典例 (1)(2017·全国Ⅱ)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( ) A.110 B.15 C.310 D.25答案 D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 =1025=25. (2)袋中有形状、大小都相同的4个球,其中1个白球,1个红球,2个黄球,从中一次随机摸出2个球,则这2个球颜色不同的概率为________. 答案 56解析 设取出的2个球颜色不同为事件A ,基本事件有:(白,红),(白,黄),(白,黄),(红,黄),(红,黄),(黄,黄),共6种,事件A 包含5种,故P (A )=56.(3)(2017·北京西城区期末)小波以游戏方式决定是去打球、唱歌还是去下棋.游戏规则为:以O 为起点,从A 1,A 2,A 3,A 4,A 5,A 6(如图)这6个点中任取2个点分别为终点得到两个向量,记这两个向量的数量积为X ,若X >0,就去打球,若X =0,就去唱歌,若X <0,就去下棋,则小波不去唱歌的概率是________.答案1115解析 根据题意可知,X 的所有可能取值为-2,-1,0,1.数量积为-2的有OA 2→·OA 5→,共1种;数量积为-1的有OA 1→·OA 5→,OA 1→·OA 6→,OA 2→·OA 4→,OA 2→·OA 6→,OA 3→·OA 4→,OA 3→·OA 5→,共6种;数量积为0的有OA 1→·OA 3→,OA 1→·OA 4→,OA 3→·OA 6→,OA 4→·OA 6→,共4种;数量积为1的有OA 1→·OA 2→,OA 2→·OA 3→,OA 4→·OA 5→,OA 5→·OA 6→,共4种,故所有可能的情况共有1+6+4+4=15(种),其中X ≠0的情况有1+6+4=11(种),故根据古典概型的概率计算公式知小波不去唱歌的概率P =1115. 引申探究1.本例(2)中,若将4个球改为颜色相同,标号分别为1,2,3,4的四个小球,从中一次取两球,求标号和为奇数的概率.解 基本事件数仍为6.设标号和为奇数为事件A ,则A 包含的基本事件为(1,2),(1,4),(2,3),(3,4),共4种, 所以P (A )=46=23.2.本例(2)中,若将条件改为有放回地取球,取两次,求两次取球颜色相同的概率. 解 基本事件为(白,白),(白,红),(白,黄),(白,黄),(红,红),(红,白),(红,黄),(红,黄),(黄,黄),(黄,白),(黄,红),(黄,黄),(黄,黄),(黄,白),(黄,红),(黄,黄),共16种,其中颜色相同的有6种, 故所求概率P =616=38.思维升华 求古典概型的概率的关键是求试验的基本事件的总数和事件A 包含的基本事件的个数,这就需要正确列出基本事件,基本事件的表示方法有列举法、列表法和树状图法,具体应用时可根据需要灵活选择.跟踪训练 (2017·山东)某旅游爱好者计划从3个亚洲国家A 1,A 2,A 3和3个欧洲国家B 1,B 2,B 3中选择2个国家去旅游.(1)若从这6个国家中任选2个,求这2个国家都是亚洲国家的概率;(2)若从亚洲国家和欧洲国家中各任选1个,求这2个国家包括A 1但不包括B 1的概率. 解 (1)由题意知,从6个国家中任选2个国家,其一切可能的结果组成的基本事件有:{A 1,A 2},{A 1,A 3},{A 1,B 1},{A 1,B 2},{A 1,B 3},{A 2,A 3},{A 2,B 1},{A 2,B 2},{A 2,B 3},{A 3,B 1},{A 3,B 2},{A 3,B 3},{B 1,B 2},{B 1,B 3},{B 2,B 3},共15个.所选两个国家都是亚洲国家的事件所包含的基本事件有:{A 1,A 2},{A 1,A 3},{A 2,A 3},共3个,则所求事件的概率为P =315=15.(2)从亚洲国家和欧洲国家中各任选1个,其一切可能的结果组成的基本事件有:{A 1,B 1},{A 1,B 2},{A 1,B 3},{A 2,B 1},{A 2,B 2},{A 2,B 3},{A 3,B 1},{A 3,B 2},{A 3,B 3},共9个.包括A 1但不包括B 1的事件所包含的基本事件有: {A 1,B 2},{A 1,B 3},共2个, 则所求事件的概率为P =29.题型三 古典概型与统计的综合应用典例 (2017·郑州模拟)空气质量指数(Air Quality Index ,简称AQI)是定量描述空气质量状况的指数,空气质量按照AQI 大小分为六级:0~50为优;51~100为良;101~150为轻度污染;151~200为中度污染;201~300为重度污染;>300为严重污染.一环保人士记录了某地2016年某月10天的AQI 的茎叶图如图所示.(1)利用该样本估计该地本月空气质量优良(AQI ≤100)的天数;(按这个月总共有30天计算) (2)若从样本中的空气质量不佳(AQI>100)的这些天中,随机地抽取两天深入分析各种污染指标,求该两天的空气质量等级恰好不同的概率.解 (1)从茎叶图中发现该样本中空气质量优的天数为1,空气质量良的天数为3,故该样本中空气质量优良的频率为410=25,估计该月空气质量优良的频率为25,从而估计该月空气质量优良的天数为30×25=12.(2)该样本中为轻度污染的共4天,分别记为a 1,a 2,a 3,a 4; 为中度污染的共1天,记为b ;为重度污染的共1天,记为c .从中随机抽取两天的所有可能结果有:(a 1,a 2),(a 1,a 3),(a 1,a 4),(a 1,b ),(a 1,c ),(a 2,a 3),(a 2,a 4),(a 2,b ),(a 2,c ),(a 3,a 4),(a 3,b ),(a 3,c ),(a 4,b ),(a 4,c ),(b ,c ),共15个.其中空气质量等级恰好不同的结果有(a 1,b ),(a 1,c ),(a 2,b ),(a 2,c ),(a 3,b ),(a 3,c ),(a 4,b ),(a 4,c ),(b ,c ),共9个.所以该两天的空气质量等级恰好不同的概率为915=35.思维升华 有关古典概型与统计结合的题型是高考考查概率的一个重要题型,已成为高考考查的热点,概率与统计结合题,无论是直接描述还是利用概率分布表、频率分布直方图、茎叶图等给出信息,准确从题中提炼信息是解题的关键.跟踪训练从某学校2016届高三年级共800名男生中随机抽取50名测量身高,被测学生身高全部介于155 cm和195 cm之间,将测量结果按如下方式分成八组:第一组[155,160),第二组[160,165),…,第八组[190,195],如图是按上述分组方法得到的频率分布直方图的一部分,已知第六组比第七组多1人,第一组和第八组人数相同.(1)求第六组、第七组的频率并补充完整频率分布直方图;(2)若从身高属于第六组和第八组的所有男生中随机抽取两名,记他们的身高分别为x,y,求|x-y|≤5的概率.解(1)由频率分布直方图知,前五组的频率为(0.008+0.016+0.04+0.04+0.06)×5=0.82,所以后三组的频率为1-0.82=0.18,人数为0.18×50=9,由频率分布直方图得第八组的频率为0.008×5=0.04,人数为0.04×50=2,设第六组人数为m,则第七组人数为m-1,又m+m-1+2=9,所以m=4,即第六组人数为4,第七组人数为3,频率分别为0.08,0.06,频率除以组距分别等于0.016,0.012,则完整的频率分布直方图如图所示:(2)由(1)知身高在[180,185)内的男生有四名,设为a,b,c,d,身高在[190,195]的男生有两名,设为A,B.若x,y∈[180,185),有ab,ac,ad,bc,bd,cd共6种情况;若x ,y ∈[190,195],只有AB 1种情况;若x ,y 分别在[180,185),[190,195]内,有aA ,bA ,cA ,dA ,aB ,bB ,cB ,dB 共8种情况, 所以基本事件的总数为6+8+1=15,事件|x -y |≤5包含的基本事件的个数为6+1=7, 故所求概率为715.六审细节更完善典例 (12分)一个袋中装有四个形状大小完全相同的球,球的编号分别为1,2,3,4. (1)从袋中随机取两个球,求取出的球的编号之和不大于4的概率;(2)先从袋中随机取一个球,该球的编号为m ,将球放回袋中,然后再从袋中随机取一个球,该球的编号为n ,求n <m +2的概率.(1)基本事件为取两个球↓(两球一次取出,不分先后,可用集合的形式表示) 把取两个球的所有结果列举出来 ↓{1,2},{1,3},{1,4},{2,3},{2,4},{3,4} ↓两球编号之和不大于4(注意:和不大于4,应为小于4或等于4) ↓{1,2},{1,3}↓利用古典概型概率公式求解 P =26=13(2)两球分两次取,且有放回↓(两球的编号记录是有次序的,用坐标的形式表示) 基本事件的总数可用列举法表示 ↓(1,1),(1,2),(1,3),(1,4), (2,1),(2,2),(2,3),(2,4), (3,1),(3,2),(3,3),(3,4), (4,1),(4,2),(4,3),(4,4)↓(注意细节,m 是第1个球的编号,n 是第2个球的编号) n <m +2的情况较多,计算复杂 ↓(将复杂问题转化为简单问题) 计算n ≥m +2的概率 ↓n ≥m +2的所有情况为(1,3),(1,4),(2,4) ↓ P 1=316↓(注意细节,P 1=316是n ≥m +2的概率,需转化为其对立事件的概率)n <m +2的概率为1-P 1=1316.规范解答解 (1)从袋中随机取两个球,其一切可能的结果组成的基本事件有{1,2},{1,3},{1,4},{2,3},{2,4},{3,4},共6个.从袋中取出的球的编号之和不大于4的事件有{1,2},{1,3},共2个.因此所求事件的概率P =26=13.[4分] (2)先从袋中随机取一个球,记下编号为m ,放回后,再从袋中随机取一个球,记下编号为n ,其一切可能的结果有(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),共16个.[6分]又满足条件n ≥m +2的事件为(1,3),(1,4),(2,4),共3个, 所以满足条件n ≥m +2的事件的概率P 1=316.[10分]故满足条件n <m +2的事件的概率为 1-P 1=1-316=1316.[12分]1.(2016·全国Ⅰ)为美化环境,从红、黄、白、紫4种颜色的花中任选2种花种在一个花坛中,余下的2种花种在另一个花坛中,则红色和紫色的花不在同一花坛的概率是( ) A.13 B.12 C.23 D.56答案 C解析 将4种颜色的花任选2种种在一个花坛中,余下2种种在另一个花坛中,有((红黄)、(白紫)),((白紫)、(红黄)),((红白)、(黄紫)),((黄紫)、(红白)),((红紫)、(黄白)),((黄白)、(红紫)),共6种种法,其中红色和紫色不在一个花坛的种法有((红黄)、(白紫)),((白紫)、(红黄)),((红白)、(黄紫)),((黄紫),(红白)),共4种,故所求概率为P =46=23. 2.(2016·全国Ⅲ)小敏打开计算机时,忘记了开机密码的前两位,只记得第一位是M ,I ,N 中的一个字母,第二位是1,2,3,4,5中的一个数字,则小敏输入一次密码能够成功开机的概率是( )A.815B.18C.115D.130答案 C解析 第一位是M ,I ,N 中的一个字母,第二位是1,2,3,4,5中的一个数字,所以总的基本事件的个数为15,密码正确只有一种,概率为115,故选C. 3.(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.518B.49C.59D.79答案 C解析 ∵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)=59×48=518, P (第一次抽到偶数,第二次抽到奇数)=49×58=518, ∴P (抽到的2张卡片上的数奇偶性不同)=518+518=59. 故选C.4.(2016·北京)从甲、乙等5名学生中随机选出2人,则甲被选中的概率为( )A.15B.25C.825D.925答案 B解析 从甲、乙等5名学生中随机选2人共有10种情况,甲被选中有4种情况,则甲被选中的概率为410=25. 5.在集合A ={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 在圆x 2+y 2=9内部的概率为( )A.12B.13C.34D.25答案 B 解析 点P (m ,n )的情况为(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3),共6种,只有(2,1),(2,2)这2个点在圆x 2+y 2=9的内部,所求概率为26=13. 6.设m ,n 分别是先后抛掷一枚骰子得到的点数,则在先后两次出现的点数中有5的条件下,方程x 2+mx +n =0有实根的概率为( )A.1136B.736C.711D.710答案 C解析 先后两次出现的点数中有5的情况有:(1,5),(2,5),(3,5),(4,5),(5,5),(6,5),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,6),共11种,其中使方程x 2+mx +n =0有实根的情况有:(5,5),(6,5),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,6),共7种.故所求事件的概率P =711. 7.(2016·四川)从2,3,8,9中任取两个不同的数字,分别记为a ,b ,则log a b 为整数的概率是________.答案 16解析 从2,3,8,9中任取2个不同的数字,记为(a ,b ),则有(2,3),(3,2),(2,8),(8,2),(2,9),(9,2),(3,8),(8,3),(3,9),(9,3),(8,9),(9,8),共有12种情况,其中符合log a b 为整数的有log 39和log 28两种情况,∴P =212=16. 8.如图所示的茎叶图是甲、乙两人在4次模拟测试中的成绩,其中一个数字被污损,则甲的平均成绩不超过乙的平均成绩的概率为________.答案 0.3解析 依题意,记题中被污损的数字为x ,若甲的平均成绩不超过乙的平均成绩,则有(8+9+2+1)-(5+3+x +5)≤0,x ≥7,即此时x 的可能取值是7,8,9,因此甲的平均成绩不超过乙的平均成绩的概率P =310=0.3.9.在集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =n π3,n =1,2,3,…,10中任取一个元素,所取元素恰好满足方程cos x =12的概率是________. 答案 310解析 基本事件总数为10,满足方程cos x =12的基本事件数为3,故所求概率P =310. 10.在3张奖券中有一、二等奖各1张,另1张无奖.甲、乙两人各抽取1张,则两人都中奖的概率是________.答案 13解析 设中一、二等奖及不中奖分别记为1,2,0,那么甲、乙抽奖结果有(1,2),(1,0),(2,1),(2,0),(0,1),(0,2),共6种.其中甲、乙都中奖有(1,2),(2,1),共2种,所以P (A )=26=13. 11.设连续抛掷两次骰子得到的点数分别为m ,n ,令平面向量a =(m ,n ),b =(1,-3).(1)求事件“a ⊥b ”发生的概率;(2)求事件“|a |≤|b |”发生的概率.解 (1)由题意知,m ∈{1,2,3,4,5,6},n ∈{1,2,3,4,5,6},故(m ,n )所有可能的情况共36种. 因为a ⊥b ,所以m -3n =0,即m =3n ,有(3,1),(6,2),共2种,所以事件“a ⊥b ”发生的概率为236=118. (2)由|a |≤|b |,得m 2+n 2≤10,有(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(3,1),共6种,其概率为636=16. 所以事件“|a |≤|b |”发生的概率为16. 12.某中学调查了某班全部45名同学参加书法社团和演讲社团的情况,数据如下表:(单位:人)(1)从该班随机选1名同学,求该同学至少参加上述一个社团的概率;(2)在既参加书法社团又参加演讲社团的8名同学中,有5名男同学A 1,A 2,A 3,A 4,A 5,3名女同学B 1,B 2,B 3.现从这5名男同学和3名女同学中各随机选1人,求A 1被选中且B 1未被选中的概率.解 (1)由调查数据可知,既未参加书法社团又未参加演讲社团的同学有30人,故至少参加上述一个社团的同学共有45-30=15(人),所以从该班随机选1名同学,该同学至少参加上述一个社团的概率P =1545=13. (2)从这5名男同学和3名女同学中各随机选1人,其一切可能的结果组成的基本事件有: {A 1,B 1},{A 1,B 2},{A 1,B 3},{A 2,B 1},{A 2,B 2},{A 2,B 3},{A 3,B 1},{A 3,B 2},{A 3,B 3},{A 4,B 1},{A 4,B 2},{A 4,B 3},{A 5,B 1},{A 5,B 2},{A 5,B 3},共15个.根据题意,这些基本事件的出现是等可能的,事件“A 1被选中且B 1未被选中”所包含的基本事件有:{A 1,B 2},{A 1,B 3},共2个.因此,A 1被选中且B 1未被选中的概率P =215.13.连续2次抛掷一枚骰子(六个面上分别标有数字1,2,3,4,5,6),记“两次向上的数字之和等于m ”为事件A ,则P (A )最大时,m =________.答案 7解析 1+1=2,1+2=3,1+3=4,1+4=5,1+5=6,1+6=7,2+1=3,2+2=4,2+3=5,2+4=6,2+5=7,2+6=8,…,依次列出m 的可能取值,知7出现次数最多.14.(2016·山东)某儿童乐园在“六一”儿童节推出了一项趣味活动.参加活动的儿童需转动如图所示的转盘两次,每次转动后,待转盘停止转动时,记录指针所指区域中的数.设两次记录的数分别为x ,y .奖励规则如下:①若xy ≤3,则奖励玩具一个;②若xy ≥8,则奖励水杯一个;③其余情况奖励饮料一瓶.假设转盘质地均匀,四个区域划分均匀,小亮准备参加此项活动.(1)求小亮获得玩具的概率;(2)请比较小亮获得水杯与获得饮料的概率的大小,并说明理由.解 (1)用数对(x ,y )表示儿童参加活动先后记录的数,则基本事件空间Ω与点集S ={(x ,y )|x ∈N ,y ∈N,1≤x ≤4,1≤y ≤4}一一对应.因为S 中元素的个数是4×4=16,所以基本事件总数n =16.记“xy ≤3”为事件A ,则事件A 包含的基本事件共5个,即(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(3,1),所以P (A )=516,即小亮获得玩具的概率为516. (2)记“xy ≥8”为事件B ,“3<xy <8”为事件C .则事件B 包含的基本事件共6个,即(2,4),(3,3),(3,4),(4,2),(4,3),(4,4).所以P (B )=616=38. 事件C 包含的基本事件共5个,即(1,4),(2,2),(2,3),(3,2),(4,1).所以P (C )=516.因为38>516, 所以小亮获得水杯的概率大于获得饮料的概率.15.设a ∈{1,2,3,4},b ∈{2,4,8,12},则函数f (x )=x 3+ax -b 在区间[1,2]上有零点的概率为________.答案 1116解析 由已知f ′(x )=3x 2+a >0,所以f (x )在R 上单调递增,若f (x )在[1,2]上有零点,则需⎩⎪⎨⎪⎧f (1)=1+a -b ≤0,f (2)=8+2a -b ≥0,经验证有(1,2),(1,4),(1,8),(2,4),(2,8),(2,12),(3,4),(3,8),(3,12),(4,8),(4,12),共11对满足条件,而总的情况有16对,故所求概率为1116. 16.甲、乙两人用4张扑克牌(分别是红桃2,红桃3,红桃4,方片4)玩游戏,他们将扑克牌洗匀后,背面朝上放在桌面上,甲先抽,乙后抽,抽出的牌不放回,各抽一张.(1)设(i ,j )表示甲、乙抽到的牌的牌面数字(如果甲抽到红桃2,乙抽到红桃3,记为(2,3)),写出甲、乙两人抽到的牌的所有情况;(2)若甲抽到红桃3,则乙抽到的牌的牌面数字比3大的概率是多少?(3)甲、乙约定,若甲抽到的牌的牌面数字比乙大,则甲胜;否则,乙胜,你认为此游戏是否公平?请说明理由.解 (1)方片4用4′表示,则甲、乙两人抽到的牌的所有情况为:(2,3),(2,4),(2,4′),(3,2),(3,4),(3,4′),(4,2),(4,3),(4,4′),(4′,2),(4′,3),(4′,4),共12种不同的情况.(2)甲抽到3,乙抽到的牌只能是2,4,4′,因此乙抽到的牌的牌面数字大于3的概率为23. (3)甲抽到的牌的牌面数字比乙大,有(3,2),(4,2),(4,3),(4′,2),(4′,3),共5种情况.甲胜的概率为P 1=512,乙胜的概率为P 2=712. 因为512<712,所以此游戏不公平.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
仍用上述推证方法,可知为使 E[W (t )W (t + τ )] 只依赖于 τ ,有 R X (τ ) = RY (τ ) ,且
R XY (τ ) = − RYX (τ ).
在以上条件下, W (t ) 平稳且 µ W = 0, RW (τ ) = R X (τ ) cos ω 0 τ + R XY (τ ) sin ω 0τ . (2) 利用傅氏变换的位移性质可得
∫
c
⎛ τ ⎜1 − −T ⎜ ⎝ T
+T
⎞ 2 ⎟ cos ωτdτ = (1 − cos ωT ). ⎟ Tω 2 ⎠
7.
R X (τ ) =
1 2π
∫ ω C cosτωdω =
−
ωc
C sin ω cτ
πτ
, R X (0) =
Cω c
π
.
于是有:当 τ = 0 时,结论显然成立,当 τ ≠ 0 时, lim
a2
=
另法:
a2
α
2
+
b . α (α + 1)
2b 1 , H (ω ) = , 2 α + iω ω +1
S X (ω ) = 2πa 2δ (ω ) +
2b ⎞ 1 ⎛ , S Y (ω ) = ⎜ 2πa 2δ (ω ) + 2 ⎟ 2 ω + 1⎠ ω + α 2 ⎝
RY (0 ) =
18. 先计算 RY (τ ).
3
第 3 页 共 7 页
由此可知
S X (ω ) = ∑ ai2 S X i (ω ).
i =1
N
10. RY (τ ) = E{[ X (t ) + X (t − τ 0 )][ X (t + τ ) + X (t + τ − τ 0 )]}
= 2 R X (τ ) + R X (τ − τ 0 ) + R X (τ + τ 0 ),
(3) 由题设, 显然有 R XZ (τ ) = R X (τ ) ,因而 S XZ (ω ) = S X (ω ) = 16. 由于 R XX τ ) = R′ τ ), 于是由傅氏变换的微分性质可得 & ( X (
16 . ω + 16
2
S XX τ )] = iωF [R X (τ )] = iωS X (ω ). & (ω ) = F [R ′ X (
(
)
E[W (t )W (t + τ )]
= E{[X (t ) cos ω 0 t + Y (t )sin ω 0 t ][X (t + τ ) cos ω 0 (t + τ ) + Y (t + τ )sin ω 0 (t + τ )]} = R X (τ ) cos ω 0 t cos ω 0 (t + τ ) + RY (τ )sin ω 0 t sin ω 0 (t + τ ) + R XY (τ )sin ω 0 (t + τ ) cos ω 0 t + RYX (τ )sin ω 0 t cos ω 0 (t + τ )
(3) S X (ω ) =
∫
+∞
−∞
be
−
−
τ2 2α 2
e
2
−iωτ
dτ = be
−
α 2ω 2
2
∫
+∞
−∞
e
−
(τ +iα ω )
2
2
2α
2
dτ = 2πabe
−
α 2ω 2
2
, (a > 0)
其中
∫
+∞
(τ +iα ω )
2
−∞
e
2a
2
dτ = 2πa
由复变函数的围道积分得到。
(4) S X (ω ) =
17.
RY (0) = ∫
+∞ +∞
−∞ −∞ +∞
∫ h(τ )h(τ )R (τ
1 2 X
1
− τ 2 )dτ 1dτ 2
− τ 1 −τ 2
=∫
=
0
∫
+∞
0
e −ατ1 e −ατ 2 a 2 + be
(
)dτ dτ
1
2
+∞ τ1 +∞ + b ∫ e −ατ1 dτ 1 ⎡ ∫ e −ατ 2 e −(τ 1 −τ 2 ) dτ 2 + ∫ e −ατ 2 e −(τ 2 −τ 1 ) dτ 2 ⎤ ⎢ ⎥ 0 0 τ 1 ⎣ ⎦ α 2
10
=
4
π
+
20
π
∫
10
0
4 ⎛ sin 2 5τ ⎞ ⎛ ω⎞ ⎟ ⎜1 + τω ω d − = 1 cos ⎜ ⎟ 2 ⎟ π⎜ τ ⎝ 10 ⎠ ⎠ ⎝
.
9. X (t ) 的相关函数为
⎫ N ⎧ ⎤⎪ ⎤⎡ N ⎪⎡ N R X (τ ) = E ⎨⎢∑ a i X i (t )⎥ ⎢∑ a j X j (t + τ )⎥ ⎬ = ∑ ai2 R X I (τ ), ⎪ ⎦ ⎣ j =1 ⎦⎪ ⎭ i =1 ⎩⎣ i =1
1 2π
2b ⎞ 1 a2 b ⎛ 2 ( ) + π δ ω ω = + 2 . a d ⎟ 2 2 2 2 ∫−∞ ⎜ α (α + 1) ω + 1⎠ ω + α α ⎝
+∞
S X (ω ) =
2
16 3 , H (ω ) = , 3 + iω ω + 16
2
因而
RY (ω ) = H (ω ) S X (ω ) =
S X (ω ) = lim
E FT (ω , ς ) 2T
2
T → +∞
=
a2 2
⎡ sin 2 (ω − ω 0 )T sin 2 (ω + ω 0 )T ⎤ + lim lim ⎢T →+∞ ⎥ (ω − ω 0 )2 T T →+∞ (ω + ω 0 )2 T ⎥ ⎢ ⎣ ⎦
= 1 2π
a 2π [δ (ω − ω 0 ) + δ (ω + ω 0 )] 2
∫
+∞
−∞
e
−α τ
cos ωτdτ =
(2)仍由例 7.2 有 S X (ω ) =
1 + ∞ −α τ e cos ω − ω 0 τ + cos(ω + ω 0 )τ dτ 2 ∫−∞
[ (
2α ; ω +α 2
2
)
]
⎤ ⎡ 1 1 ; =α⎢ + 2 2 2 2 ⎥ (ω + ω 0 ) + α ⎦ ⎥ ⎢ (ω − ω 0 ) + α ⎣
(
144 144 ⎛ 1 1 ⎞ = − 2 ⎜ 2 ⎟. 2 7 ⎝ ω + 9 ω + 16 ⎠ ω + 16 ω + 9
2
)(
)
利用例 7.2 的结果可得 RY (τ ) =
1 −3 τ −4 τ 24e − 18e , 7
(
)
因而 RY (τ ) 在 τ = 0, τ = 0.5, τ = 1 的值分别为
= 1 [R X (τ ) + RY (τ )]cos ω 0τ + 1 [R X (τ ) − RY (τ )]cos ω 0 (2t + τ ) 2 2 1 1 + [R XY (τ ) + RYX (τ )]sin ω 0 (2t + τ ) + [R XY (τ ) − RYX (τ )]sin ω 0τ 2 2
a2 cos ωτ 2
[
2
(t )] = E[a 2 cos 2 (ω 0 t + Θ)] = a
1 ⎛ ⎜1 + 2 ⎝ π
2
∫
π
0
2 ⎞ a cos(2ω 0 t + 2θ )dθ ⎟ = , ⎠ 2
1 T → ∞ 2T lim
∫ [
T −T
E X 2 (t ) dt =
T
]
a2 2
T
0 0
(3) FT (ω , ς ) = a ∫−T cos(ω 0 t + Θ )e −iωt dt = a ∫−T [e i (ω t +Θ ) + e −i (ω t +Θ ) ]e −iωt dt
1
第 1 页 共 7 页
第七章
1
习题解答
(1) E ( X (t )) = 1 ∫0 a cos(ω 0 t + θ )dθ π
π
=−
2a
π
sin ω 0 t ,
E [X (t )X (t + τ )] =
可见 X (t ) 非平稳. (2) E X
1
π
∫
π
0
a 2 cos(ω 0 t + θ ) cos[(ω 0 (t + τ ) + θ )]dθ =
[(
)]
+ E FT (ω , ς )
2 sin [(ω − ω 0 )T ]sin [(ω + ω 0 )T ]cos 2Θ ω − ω 02
2
}
[
2
1 ⎪ ]= a ⎧ ⎨ ⎪ (ω − ω )