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文檔簡(jiǎn)介
2023高考理科專(zhuān)題概率與統(tǒng)計(jì)(解析)一、選擇題1.個(gè)車(chē)位分別停放了輛不同的車(chē),現(xiàn)將所有車(chē)開(kāi)出后再按的次序停入這個(gè)車(chē)位,則在車(chē)停入了車(chē)原來(lái)的位置的條件下,停放結(jié)束后恰有輛車(chē)停在原來(lái)位置上的概率是()A.B.C.D.【解析】若C停在原來(lái)位置上,則剩下三輛車(chē)都不停在原來(lái)位置上,有3種方法;因此共有9種方法,故所求概率為,選A.點(diǎn)睛:古典概型中基本事件數(shù)的探求方法(1)列舉法.(2)樹(shù)狀圖法:適合于較為復(fù)雜的問(wèn)題中的基本事件的探求.對(duì)于基本事件有“有序”與“無(wú)序”區(qū)別的題目,常采用樹(shù)狀圖法.(3)列表法:適用于多元素基本事件的求解問(wèn)題,通過(guò)列表把復(fù)雜的題目簡(jiǎn)單化、抽象的題目具體化.(4)排列組合法:適用于限制條件較多且元素?cái)?shù)目較多的題目.2.如圖是八位同學(xué)400米測(cè)試成績(jī)的莖葉圖(單位:秒),則()A.平均數(shù)為64B.眾數(shù)為7C.極差為17D.中位數(shù)為64.5【解析】由莖葉圖可知:該組數(shù)據(jù)為,平均數(shù)為,眾數(shù)為,極差為,中位數(shù)為,故選D.3.五個(gè)人圍坐在一張圓桌旁,每個(gè)人面前放著完全相同的硬幣,所有人同時(shí)翻轉(zhuǎn)自己的硬幣.若硬幣正面朝上,則這個(gè)人站起來(lái);若硬幣正面朝下,則這個(gè)人繼續(xù)坐著.那么,沒(méi)有相鄰的兩個(gè)人站起來(lái)的概率為()A.B.C.D.4.5名學(xué)生進(jìn)行知識(shí)競(jìng)賽.筆試結(jié)束后,甲、乙兩名參賽者去詢(xún)問(wèn)成績(jī),回答者對(duì)甲說(shuō):“你們5人的成績(jī)互不相同,很遺憾,你的成績(jī)不是最好的”;對(duì)乙說(shuō):“你不是最后一名”.根據(jù)以上信息,這5人的筆試名次的所有可能的種數(shù)是()A.54B.72C.78D.96【解析】由題得甲不是第一,乙不是最后,先排乙,乙得第一,有種,乙沒(méi)得第一有3種再排甲也有3種,余下得有種,故有種,所以一共有24+54=78種點(diǎn)睛:考察排列組合,優(yōu)先排受限制元素,然后根據(jù)元素分析法即可得出答案5.已知件產(chǎn)品中有件次品,現(xiàn)逐一檢測(cè),直至能確定所有次品為止,記檢測(cè)的次數(shù)為,則()A.B.C.D.【解析】由題意知,的可能取值為2,3,4,其概率分別為,,,所以,故選B。6.將編號(hào)為1,2,3,4,5,6的六個(gè)小球放入編號(hào)為1,2,3,4,5,6的六個(gè)盒子,每個(gè)盒子放一個(gè)小球,若有且只有三個(gè)盒子的編號(hào)與放入的小球編號(hào)相同,則不同的放法總數(shù)是A.40B.60C.80D.100【解析】三個(gè)小球放入盒子是不對(duì)號(hào)入座的方法有種,由排列組合的知識(shí)可得,不同的放法總數(shù)是:種。本題選擇A。7.某廠家為了解廣告宣傳費(fèi)與銷(xiāo)售轎車(chē)臺(tái)數(shù)之間的關(guān)系,得到如下統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表:根據(jù)數(shù)據(jù)表可得回歸直線(xiàn)方程,其中,,據(jù)此模型預(yù)測(cè)廣告費(fèi)用為萬(wàn)元時(shí),銷(xiāo)售轎車(chē)臺(tái)數(shù)為A.B.C.D.二、填空題8.有3女2男共5名志愿者要全部分到3個(gè)社區(qū)去參加志愿服務(wù),每個(gè)社區(qū)1到2人,甲、乙兩名女志愿者需到同一社區(qū),男志愿者到不同社區(qū),則不同的分法種數(shù)為_(kāi)_________.【解析】先排甲乙兩名女志愿者,有種方法.剩余女2男,分為男女和男兩組,分組后排到兩間學(xué)校,共有種方法,故總的方法數(shù)有種.9.已知隨機(jī)變量X服從正態(tài)分布N(2,σ2),且P(0≤X≤2)=0.3,則P(X>4)=_____.【解析】解:由題意結(jié)合正態(tài)分布的性質(zhì)可知:,則:.點(diǎn)睛:求解本題關(guān)鍵是明確正態(tài)曲線(xiàn)關(guān)于x=2對(duì)稱(chēng),且區(qū)間[0,4]也關(guān)于x=2對(duì)稱(chēng).關(guān)于正態(tài)曲線(xiàn)在某個(gè)區(qū)間內(nèi)取值的概率求法:①熟記P(μ-σ<X≤μ+σ),P(μ-2σ<X≤μ+2σ),P(μ-3σ<X≤μ+3σ)的值.②充分利用正態(tài)曲線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性和曲線(xiàn)與x軸之間面積為1.10.從這七個(gè)數(shù)中,隨機(jī)抽取個(gè)不同的數(shù),則這個(gè)數(shù)的和為偶數(shù)的概率是________.三、解答題11.一企業(yè)從某生產(chǎn)線(xiàn)上隨機(jī)抽取件產(chǎn)品,測(cè)量這些產(chǎn)品的某項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)值,得到的頻率分布直方圖如圖.(1)估計(jì)該技術(shù)指標(biāo)值平均數(shù);(2)在直方圖的技術(shù)指標(biāo)值分組中,以落入各區(qū)間的頻率作為取該區(qū)間值的頻率,若,則產(chǎn)品不合格,現(xiàn)該企業(yè)每天從該生產(chǎn)線(xiàn)上隨機(jī)抽取件產(chǎn)品檢測(cè),記不合格產(chǎn)品的個(gè)數(shù)為,求的數(shù)學(xué)期望.【解析】(Ⅰ)先根據(jù)頻率分布直方圖中小長(zhǎng)方形面積等于對(duì)應(yīng)區(qū)間概率得概率,再根據(jù)組中值與對(duì)應(yīng)概率乘積的和等于平均數(shù),計(jì)算該技術(shù)指標(biāo)值平均數(shù);(Ⅱ)由,得,因此根據(jù)頻率分布直方圖中小長(zhǎng)方形面積等于對(duì)應(yīng)區(qū)間概率得概率,最后根據(jù)二項(xiàng)分布概率得數(shù)學(xué)期望.試題解析:(Ⅰ)(Ⅱ)由頻率分布直方圖可知,∴,所以12.某保險(xiǎn)公司針對(duì)企業(yè)職工推出一款意外險(xiǎn)產(chǎn)品,每年每人只要交少量保費(fèi),發(fā)生意外后可一次性獲賠50萬(wàn)元.保險(xiǎn)公司把職工從事的所有崗位共分為、、三類(lèi)工種,根據(jù)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出三類(lèi)工種的每賠付頻率如下表(并以此估計(jì)賠付概率).(Ⅰ)根據(jù)規(guī)定,該產(chǎn)品各工種保單的期望利潤(rùn)都不得超過(guò)保費(fèi)的20%,試分別確定各類(lèi)工種每張保單保費(fèi)的上限;(Ⅱ)某企業(yè)共有職工20000人,從事三類(lèi)工種的人數(shù)分布比例如圖,老板準(zhǔn)備為全體職工每人購(gòu)買(mǎi)一份此種保險(xiǎn),并以(Ⅰ)中計(jì)算的各類(lèi)保險(xiǎn)上限購(gòu)買(mǎi),試估計(jì)保險(xiǎn)公司在這宗交易中的期望利潤(rùn).【解析】(I)設(shè)工種每份保單的保費(fèi),則需賠付時(shí),收入為,根據(jù)概率分布可計(jì)算出保費(fèi)的期望值為,令解得.同理可求得工種保費(fèi)的期望值;(II)按照每個(gè)工種的人數(shù)計(jì)算出份數(shù)然后乘以(1)得到的期望值,即為總的利潤(rùn).(Ⅰ)設(shè)工種的每份保單保費(fèi)為元,設(shè)保險(xiǎn)公司每單的收益為隨機(jī)變量,則的分布列為保險(xiǎn)公司期望收益為根據(jù)規(guī)則解得元,設(shè)工種的每份保單保費(fèi)為元,賠付金期望值為元,則保險(xiǎn)公司期望利潤(rùn)為元,根據(jù)規(guī)則,解得元,設(shè)工種的每份保單保費(fèi)為元,賠付金期望值為元,則保險(xiǎn)公司期望利潤(rùn)為元,根據(jù)規(guī)則,解得元.13.某種產(chǎn)品的質(zhì)量以其質(zhì)量指標(biāo)值衡量,并依據(jù)質(zhì)量指標(biāo)值劃分等極如下表:質(zhì)量指標(biāo)值等級(jí)三等品二等品一等品從某企業(yè)生產(chǎn)的這種產(chǎn)品中抽取200件,檢測(cè)后得到如下的頻率分布直方圖:(1)根據(jù)以上抽樣調(diào)查數(shù)據(jù),能否認(rèn)為該企業(yè)生產(chǎn)的這種產(chǎn)品符合“一、二等品至少要占全部產(chǎn)品90%”的規(guī)定?(2)在樣本中,按產(chǎn)品等極用分層抽樣的方法抽取8件,再?gòu)倪@8件產(chǎn)品中隨機(jī)抽取4件,求抽取的4件產(chǎn)品中,一、二、三等品都有的概率;(3)該企業(yè)為提高產(chǎn)品質(zhì)量,開(kāi)展了“質(zhì)量提升月”活動(dòng),活動(dòng)后再抽樣檢測(cè),產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)值近似滿(mǎn)足,則“質(zhì)量提升月”活動(dòng)后的質(zhì)量指標(biāo)值的均值比活動(dòng)前大約提升了多少?(2)由頻率分布直方圖知,一、二、三等品的頻率分別為0.375、0.5、0.125,故在樣本中用分層抽樣方法抽取的8件產(chǎn)品中,一等品3件,二等品4件,三等品1件,再?gòu)倪@8件產(chǎn)品中隨機(jī)抽取4件,一、二、三等品都有的情況有2種:①一等品2件,二等品1件,三等品1件;②一等品1件,二等品2件,三等品1件,故所求的概率.(3)“質(zhì)量提升月”活動(dòng)前,該企業(yè)這種產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)值的均值約為“質(zhì)量提升月”活動(dòng)后,產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)值近似滿(mǎn)足,則.所以,“質(zhì)量提升月”活動(dòng)后的質(zhì)量指標(biāo)值的均值比活動(dòng)前大約提升了17.614.“微信運(yùn)動(dòng)”已成為當(dāng)下熱門(mén)的健身方式,小王的微信朋友圈內(nèi)也有大量好友參與了“微信運(yùn)動(dòng)”,他隨機(jī)選取了其中的40人(男、女各20人),記錄了他們某一天的走路步數(shù),并將數(shù)據(jù)整理如下:(1)已知某人一天的走路步數(shù)超過(guò)8000步被系統(tǒng)評(píng)定“積極型”,否則為“懈怠型”,根據(jù)題意完成下面的列聯(lián)表,并據(jù)此判斷能否有95%以上的把握認(rèn)為“評(píng)定類(lèi)型”與“性別”有關(guān)?附:,0.100.050.0250.0102.7063.8415.0246.635(2)若小王以這40位好友該日走路步數(shù)的頻率分布來(lái)估計(jì)其所有微信好友每日走路步數(shù)的概率分布,現(xiàn)從小王的所有微信好友中任選2人,其中每日走路不超過(guò)5000步的有人,超過(guò)10000步的有人,設(shè),求的分布列及數(shù)學(xué)期望.【答案】(Ⅰ)沒(méi)有95%以上的把握認(rèn)為二者有關(guān);(Ⅱ)由見(jiàn)解析.【解析】(1)依據(jù)題設(shè)條件做成2×2列聯(lián)表,計(jì)算出卡方系數(shù),再與參數(shù)進(jìn)行比對(duì),做出判斷;(2)先求隨機(jī)變量的分布列,再運(yùn)用隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望公式計(jì)算求解:(Ⅰ)積極型懈怠型總計(jì)男14620女81220總計(jì)221840,故沒(méi)有95%以上的把握認(rèn)為二者有關(guān);(Ⅱ)由題知,小王的微信好友中任選一人,其每日走路步數(shù)不超過(guò)5000步的概率為,超過(guò)10000步的概率為,且當(dāng)或時(shí),,;當(dāng)或時(shí),,;當(dāng)或時(shí),,,即的分布列為:.15.某種產(chǎn)品的質(zhì)量以其質(zhì)量指標(biāo)值衡量,并依據(jù)質(zhì)量指標(biāo)值劃分等級(jí)如下表:質(zhì)量指標(biāo)值等級(jí)三等品二等品一等品從某企業(yè)生產(chǎn)的這種產(chǎn)品中抽取200件,檢測(cè)后得到如下的頻率分布直方圖:(Ⅰ)根據(jù)以上抽樣調(diào)查數(shù)據(jù),能否認(rèn)為該企業(yè)生產(chǎn)的這種產(chǎn)品符合“一、二等品至少要占全部產(chǎn)品92%”的規(guī)定?(Ⅱ)在樣本中,按產(chǎn)品等級(jí)用分層抽樣的方法抽取8件,再?gòu)倪@8件產(chǎn)品中隨機(jī)抽取4件,求抽取的4件產(chǎn)品中,一、二、三等品都有的概率;(Ⅲ)該企業(yè)為提高產(chǎn)品質(zhì)量,開(kāi)展了“質(zhì)量提升月”活動(dòng),活動(dòng)后在抽樣檢測(cè),產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)值近似滿(mǎn)足,則“質(zhì)量提升月”活動(dòng)后的質(zhì)量指標(biāo)值的均值比活動(dòng)前大約提升了多少?【解析】(Ⅰ)計(jì)算一、二等品所占比例的估計(jì)值與0.92比較即可;(Ⅱ)由分層抽樣的原理確定一等品3件,二等品4件,三等品1件,再?gòu)倪@8件產(chǎn)品中隨機(jī)抽取4件,利用古典概型的原理求解即可;(Ⅲ)計(jì)算平均值和218比較即可.(Ⅲ)“質(zhì)量提升月”活動(dòng)前,該企業(yè)這種產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)值的均值約為,“質(zhì)量提升月”活動(dòng)后,產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)值近似滿(mǎn)足,則.所以,“質(zhì)量提升月”活動(dòng)后的質(zhì)量指標(biāo)值的均值比活動(dòng)前大約提升了17.6.16.儀器經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格才能出廠,初檢合格率為:若初檢不合格,則需要進(jìn)行調(diào)試,經(jīng)調(diào)試后再次對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn);若仍不合格,作為廢品處理,再檢合格率為.每臺(tái)儀器各項(xiàng)費(fèi)用如表:項(xiàng)目生產(chǎn)成本檢驗(yàn)費(fèi)/次調(diào)試費(fèi)出廠價(jià)金額(元)10001002003000(Ⅰ)求每臺(tái)儀器能出廠的概率;(Ⅱ)求生產(chǎn)一臺(tái)儀器所獲得的利潤(rùn)為1600元的概率(注:利潤(rùn)出廠價(jià)生產(chǎn)成本檢驗(yàn)費(fèi)調(diào)試費(fèi));(Ⅲ)假設(shè)每臺(tái)儀器是否合格相互獨(dú)立,記為生產(chǎn)兩臺(tái)儀器所獲得的利潤(rùn),求的分布列和數(shù)學(xué)期望.【解析】試題分析:(Ⅰ)每臺(tái)儀器能出廠的對(duì)立事件為不能出廠,根據(jù)對(duì)立事件的概率可得結(jié)果;(Ⅱ)由表可知生產(chǎn)一臺(tái)儀器所獲得的利潤(rùn)為元即初檢不合格再次檢測(cè)合格,根據(jù)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率可得結(jié)果;(Ⅲ)由題意可得可取,,,,,,根據(jù)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率計(jì)算出概率,可得分布列及期望.的分布列為:38003500320050020017.隨著社會(huì)發(fā)展,淮北市在一天的上下班時(shí)段也出現(xiàn)了堵車(chē)嚴(yán)重的現(xiàn)象。交通指數(shù)是交通擁堵指數(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng),是綜合反映道路網(wǎng)暢通或擁堵的概念.記交通指數(shù)為T(mén),其范圍為[0,10],分別有5個(gè)級(jí)別:T∈[0,2)暢通;T∈[2,4)基本暢通;T∈[4,6)輕度擁堵;T∈[6,8)中度擁堵;T∈[8,10]嚴(yán)重?fù)矶拢绺叻鍟r(shí)段(T≥3),從淮北市交通指揮中心隨機(jī)選取了一至四馬路之間50個(gè)交通路段,依據(jù)交通指數(shù)數(shù)據(jù)繪制的直方圖如圖所示:(I)據(jù)此直方圖估算交通指數(shù)T∈[4,8)時(shí)的中位數(shù)和平均數(shù);(II)據(jù)此直方圖求出早高峰一至四馬路之間的3個(gè)路段至少有2個(gè)嚴(yán)重?fù)矶碌母怕适嵌嗌伲?III)某人上班路上所用時(shí)間若暢通時(shí)為20分鐘,基本暢通為30分鐘,輕度擁堵為35分鐘,中度擁堵為45分鐘,嚴(yán)重?fù)矶聻?0分鐘,求此人用時(shí)間的數(shù)學(xué)期望.【答案】(1)4.72.(2)(3)40.6【解析】(1)由直方圖可得,根據(jù)中位數(shù)的計(jì)算公式可求得中位數(shù),利用頻率直方圖,可計(jì)算交通指數(shù)的平均數(shù)。(2)設(shè)事件為“1條路段嚴(yán)重?fù)矶隆?,得,則條路段中至少有條路段嚴(yán)重?fù)矶碌母怕省?3)由題意,得到時(shí)間X的分布列,利用期望的公式,即可求解數(shù)學(xué)期望,得到結(jié)論。試題解析:學(xué)科網(wǎng)(1)由直方圖知:T∈[4,8)時(shí)交通指數(shù)的中位數(shù)在T∈[5,6),且為5+1×=T∈[4,8)時(shí)交通指數(shù)的平均數(shù)為:4.5×0.2+5.5×0.24+6.5×0.2+7.5×0.16=4.72.(2)設(shè)事件A為“1條路段嚴(yán)重?fù)矶隆?,則P(A)=0.1,則3條路段中至少有2條路段嚴(yán)重?fù)矶碌母怕蕿椋篜=C32×()2×(1-)+C33×()3=,所以3條路段中至少有2條路段嚴(yán)重?fù)矶碌母怕蕿?(3)由題意,所用時(shí)間X的分布列如下表:X30354560P0.10.440.360.1則E(X)=30×0.1+35×0.44+45×0.36+60×0.1=40.6,所以此人上班路上所用時(shí)間的數(shù)學(xué)期望是40.6分鐘.18.為研究男女同學(xué)空間想象能力的差異,孫老師從高一年級(jí)隨機(jī)選取了20名男生、20名女生,進(jìn)行空間圖形識(shí)別測(cè)試,得到成績(jī)莖葉圖如下,假定成績(jī)大于等于80分的同學(xué)為“空間想象能力突出”,低于80分的同學(xué)為“空間想象能力正?!?(1)完成下面列聯(lián)表,并判斷是否有的把握認(rèn)為“空間想象能力突出”與性別有關(guān);空間想象能力突出空間想象能力正常合計(jì)男生女生合計(jì)(2)從“空間想象能力突出”的同學(xué)中隨機(jī)選取男生2名、女生2名,記其中成績(jī)超過(guò)90分的人數(shù)為,求隨機(jī)變量的分布列和數(shù)學(xué)期望.下面公式及臨界值表僅供參考:0.1000.0500.0102.7063.8416.635【答案】(1)沒(méi)有的把握(2)【解析】(1)直接由公式,計(jì)算得,比較臨界值即可得結(jié)論;(2)隨機(jī)變量可取值為,分別求出個(gè)隨機(jī)變量發(fā)生的概率,根據(jù)數(shù)學(xué)期望公式可得結(jié)果.試題解析:(1)列聯(lián)表如下:由公式,計(jì)算得,因?yàn)椋詻](méi)有的把握認(rèn)為“空間想象能力突出”與性別有關(guān);(2),,,,,所以的分布列是:數(shù)學(xué)期望是:.19.校計(jì)劃面向高一年級(jí)名學(xué)生開(kāi)設(shè)校本選修課程,為確保工作的順利實(shí)施,先按性別進(jìn)行分層抽樣,抽取了名學(xué)生對(duì)社會(huì)科學(xué)類(lèi),自然科學(xué)類(lèi)這兩大類(lèi)校本選修課程進(jìn)行選課意向調(diào)查,其中男生有人.在這名學(xué)生中選擇社會(huì)科學(xué)類(lèi)的男生、女生均為人.(Ⅰ)分別計(jì)算抽取的樣本中男生及女生選擇社會(huì)科學(xué)類(lèi)的頻率,并以統(tǒng)計(jì)的頻率作為概率,估計(jì)實(shí)際選課中選擇社會(huì)科學(xué)類(lèi)學(xué)生數(shù);(Ⅱ)根據(jù)抽取的名學(xué)生的調(diào)查結(jié)果,完成下列列聯(lián)表.并判斷能否在犯錯(cuò)誤的概率不超過(guò)的前提下認(rèn)為科類(lèi)的選擇與性別有關(guān)?選擇自然科學(xué)類(lèi)選擇社會(huì)科學(xué)類(lèi)合計(jì)男生女生合計(jì)附:,其中.(Ⅱ)根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),可得列聯(lián)表如下:選擇自然科學(xué)類(lèi)選擇社會(huì)科學(xué)類(lèi)合計(jì)男生女生合計(jì)所以,在犯錯(cuò)誤的概率不超過(guò)的前提下認(rèn)為科類(lèi)的選擇與性別有關(guān).20.共享單車(chē)是指由企業(yè)在校園、公交站點(diǎn)、商業(yè)區(qū)、公共服務(wù)區(qū)等場(chǎng)所提供的自行車(chē)單車(chē)共享服務(wù),由于其依托“互聯(lián)網(wǎng)+”,符合“低碳出行”的理念,已越來(lái)越多地引起了人們的關(guān)注.某部門(mén)為了對(duì)該城市共享單車(chē)加強(qiáng)監(jiān)管,隨機(jī)選取了100人就該城市共享單車(chē)的推行情況進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,并將問(wèn)卷中的這100人根據(jù)其滿(mǎn)意度評(píng)分值(百分制)按照[50,60),[60,70),…,[90,100]分成5組,制成如圖所示頻率分直方圖.(Ⅰ)求圖中的值;(Ⅱ)已知滿(mǎn)意度評(píng)分值在[90,100]內(nèi)的男生數(shù)與女生數(shù)的比為2:1,若在滿(mǎn)意度評(píng)分值為[90,100]的人中隨機(jī)抽取4人進(jìn)行座談,設(shè)其中的女生人數(shù)為隨機(jī)變量X,求X的分布列和數(shù)學(xué)期望.【解析】(1)利用頻率分布直方圖的面積為1得到關(guān)于的方程,解方程即可求得實(shí)數(shù)的值;(2)首先確定該分布列為超幾何分布,然后寫(xiě)出分布列求解均值即可.試題解析:(Ⅰ)由,解得.(Ⅱ)滿(mǎn)意度評(píng)分值在[90,100]內(nèi)有人,其中男生6人,女生3人.則X的值可以為0,1,2
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