專題10.1 概率與統(tǒng)計(jì)的綜合運(yùn)用【十一大題型】(舉一反三)(新高考專用)(解析版)2024年高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)_第1頁(yè)
專題10.1 概率與統(tǒng)計(jì)的綜合運(yùn)用【十一大題型】(舉一反三)(新高考專用)(解析版)2024年高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)_第2頁(yè)
專題10.1 概率與統(tǒng)計(jì)的綜合運(yùn)用【十一大題型】(舉一反三)(新高考專用)(解析版)2024年高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)_第3頁(yè)
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第第頁(yè)專題10.1概率與統(tǒng)計(jì)的綜合運(yùn)用【十一大題型】【新高考專用】TOC\o"1-3"\h\u【題型1條件概率、全概率公式、貝葉斯公式】 3【題型2求概率及隨機(jī)變量的分布列與期望】 5【題型3超幾何分布與二項(xiàng)分布】 9【題型4正態(tài)分布及其應(yīng)用】 12【題型5概率與其它知識(shí)的交匯問(wèn)題】 14【題型6期望與方差的實(shí)際應(yīng)用】 19【題型7統(tǒng)計(jì)圖表問(wèn)題】 26【題型8回歸分析】 29【題型9獨(dú)立性檢驗(yàn)】 34【題型10決策型問(wèn)題】 40【題型11獨(dú)立性檢驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)圖表的綜合運(yùn)用】 441、概率統(tǒng)計(jì)綜合概率與統(tǒng)計(jì)是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容,概率統(tǒng)計(jì)專題相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)錯(cuò)綜復(fù)雜又環(huán)環(huán)相扣,在高考考查中一般情況會(huì)對(duì)多個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行綜合考查.從近幾年的高考情況來(lái)看,題量通常為“兩小一大”,選擇題、填空題考查比較全面;解答題重點(diǎn)考查概率統(tǒng)計(jì)主干知識(shí),主要涉及古典概型、離散型隨機(jī)變量的分布列和數(shù)學(xué)期望、回歸分析、獨(dú)立性檢驗(yàn)等內(nèi)容;試題難度中等,二輪復(fù)習(xí)時(shí)需要熟練掌握這些內(nèi)容,加強(qiáng)練習(xí).【知識(shí)點(diǎn)1古典概型中基本事件的求解方法】1.求樣本空間中樣本點(diǎn)個(gè)數(shù)的方法(1)枚舉法:適合于給定的樣本點(diǎn)個(gè)數(shù)較少且易一一列舉出的問(wèn)題.(2)樹(shù)狀圖法:適合于較為復(fù)雜的問(wèn)題,注意在確定樣本點(diǎn)時(shí)(x,y)可看成是有序的,如(1,2)與(2,1)不同,有時(shí)也可看成是無(wú)序的,如(1,2)與(2,1)相同.(3)排列組合法:在求一些較復(fù)雜的樣本點(diǎn)個(gè)數(shù)時(shí),可利用排列或組合的知識(shí).【知識(shí)點(diǎn)2條件概率與全概率公式的解題策略】1.求條件概率的常用方法(1)利用定義,分別求P(A)和P(AB),得.(2)借助古典概型概率公式,先求事件A包含的基本事件數(shù)n(A),再在事件A發(fā)生的條件下求事件B包含的基本事件數(shù),即n(AB),得.2.利用全概率公式的思路(1)按照確定的標(biāo)準(zhǔn),將一個(gè)復(fù)合事件分解為若干個(gè)互斥事件Ai(i=1,2,…,n);(2)求P(Ai)和所求事件B在各個(gè)互斥事件Ai發(fā)生條件下的概率P(B|Ai);(3)代入全概率公式計(jì)算.【知識(shí)點(diǎn)3離散型隨機(jī)變量及其分布的解題策略】1.離散型隨機(jī)變量分布列的求解步驟(1)明取值:明確隨機(jī)變量的可能取值有哪些,且每一個(gè)取值所表示的意義;(2)求概率:要弄清楚隨機(jī)變量的概率類型,利用相關(guān)公式求出變量所對(duì)應(yīng)的概率;(3)畫(huà)表格:按規(guī)范要求形式寫(xiě)出分布列;(4)做檢驗(yàn):利用分布列的性質(zhì)檢驗(yàn)分布列是否正確.2.求離散型隨機(jī)變量ξ的均值與方差的步驟(1)理解ξ的意義,寫(xiě)出ξ可能的全部值.(2)求ξ取每個(gè)值的概率.(3)寫(xiě)出ξ的分布列.(4)由均值的定義求E(ξ).(5)由方差的定義求D(ξ).【知識(shí)點(diǎn)4二項(xiàng)分布與超幾何分布、正態(tài)分布的解題策略】1.判斷某隨機(jī)變量是否服從二項(xiàng)分布的關(guān)鍵點(diǎn):

(1)在每一次試驗(yàn)中,事件發(fā)生的概率相同.(2)各次試驗(yàn)中的事件是相互獨(dú)立的.(3)在每一次試驗(yàn)中,試驗(yàn)的結(jié)果只有兩個(gè),即發(fā)生與不發(fā)生.2.超幾何分布的關(guān)鍵點(diǎn):

(1)超幾何分布描述的是不放回抽樣問(wèn)題,隨機(jī)變量為抽到的某類個(gè)體的個(gè)數(shù).超幾何分布的特征是:①考察對(duì)象分兩類;②已知各類對(duì)象的個(gè)數(shù);③從中抽取若干個(gè)個(gè)體,考查某類個(gè)體數(shù)X的概率分布.(2)超幾何分布主要用于抽檢產(chǎn)品、摸不同類別的小球等概率模型,其實(shí)質(zhì)是古典概型.2.解決正態(tài)分布問(wèn)題的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):

(1)對(duì)稱軸x=μ;(2)標(biāo)準(zhǔn)差;(3)分布區(qū)間:利用對(duì)稱性可求指定范圍內(nèi)的概率值;由μ,,分布區(qū)間的特征進(jìn)行轉(zhuǎn)化,使分布區(qū)間轉(zhuǎn)化為3特殊區(qū)間,從而求出所求概率.注意只有在標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布下對(duì)稱軸才為x=0.【知識(shí)點(diǎn)5頻率分布直方圖中的數(shù)字特征】1.眾數(shù)、中位數(shù)、平均數(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)中位數(shù)、眾數(shù)分別反映了一組數(shù)據(jù)的“中等水平”“多數(shù)水平”,平均數(shù)反映了數(shù)據(jù)的平均水平,我們需根據(jù)實(shí)際需要選擇使用.2.頻率分布直方圖的數(shù)字特征(1)眾數(shù):眾數(shù)一般用頻率分布表中頻率最高的一組的組中值來(lái)表示,即在樣本數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖中,最高小長(zhǎng)方形的底邊中點(diǎn)的橫坐標(biāo);(2)中位數(shù):在頻率分布直方圖中,中位數(shù)左邊和右邊的直方圖的面積應(yīng)該相等;(3)平均數(shù):平均數(shù)在頻率分布表中等于組中值與對(duì)應(yīng)頻率之積的和.【知識(shí)點(diǎn)6回歸分析的常用結(jié)論】1.回歸分析的三大常用結(jié)論(1)求解經(jīng)驗(yàn)回歸方程的關(guān)鍵是確定回歸系數(shù),應(yīng)充分利用回歸直線過(guò)樣本點(diǎn)的中心.(2)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)回歸方程計(jì)算的值,僅是一個(gè)預(yù)報(bào)值,不是真實(shí)發(fā)生的值.(3)根據(jù)的值可以判斷兩個(gè)分類變量有關(guān)的可信程度,若越大,則兩分類變量有關(guān)的把握越大.【知識(shí)點(diǎn)7獨(dú)立性檢驗(yàn)的解題策略】1.變量相關(guān)性的判斷在2×2列聯(lián)表中,如果兩個(gè)變量沒(méi)有關(guān)系,則應(yīng)滿足ad-bc≈0.|ad-bc|越小,說(shuō)明兩個(gè)變量之間關(guān)系越弱;|ad-bc|越大,說(shuō)明兩個(gè)變量之間關(guān)系越強(qiáng).2.獨(dú)立性檢驗(yàn)的應(yīng)用問(wèn)題的解題策略解決獨(dú)立性檢驗(yàn)的應(yīng)用問(wèn)題,一定要按照獨(dú)立性檢驗(yàn)的步驟得出結(jié)論.獨(dú)立性檢驗(yàn)的一般步驟:(1)根據(jù)樣本數(shù)據(jù)制成2×2列聯(lián)表;(2)根據(jù)公式計(jì)算;(3)通過(guò)比較與臨界值的大小關(guān)系來(lái)作統(tǒng)計(jì)推斷.【題型1條件概率、全概率公式、貝葉斯公式】【例1】(2024·河南信陽(yáng)·二模)隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,早高峰問(wèn)題越發(fā)嚴(yán)重,上班族需要選擇合理的出行方式.某公司員工小明的上班出行方式有三種,某天早上他選擇自駕,坐公交車,騎共享單車的概率分別為13,13,13,而他自駕,坐公交車,騎共享單車遲到的概率分別為14,15,16,結(jié)果這一天他遲到了,在此條件下,他自駕去上班的概率是(

)A.1237 B.1537 C.35【解題思路】設(shè)事件A表示“自駕”,事件B表示“坐公交車”,事件C表示“騎共享單車”,事件D“表示遲到”,利用全概率公式以及條件概率公式即可得到答案.【解答過(guò)程】設(shè)事件A表示“自駕”,事件B表示“坐公交車”,事件C表示“騎共享單車”,事件D“表示遲到”,由題意可知:P(A)=P(B)=P(C)=1則P(D)=P(A)PD|AP(AD)=P(A)PD|A若小明遲到了,則他自駕去上班的概率是P(A∣故選:B.【變式1-1】(2024·江蘇宿遷·一模)人工智能領(lǐng)域讓貝葉斯公式:PAB=PBAPA.0.1% B.0.4% C.2.4%【解題思路】根據(jù)題意,由貝葉斯公式代入計(jì)算,即可得到結(jié)果.【解答過(guò)程】記“視頻是AI合成”為事件A,記“鑒定結(jié)果為AI”為事件B,則PA由貝葉斯公式得:PA故選:C.【變式1-2】(2024·山東臨沂·一模)長(zhǎng)時(shí)間玩手機(jī)可能影響視力,據(jù)調(diào)查,某學(xué)校學(xué)生中,大約有15的學(xué)生每天玩手機(jī)超過(guò)1h,這些人近視率約為12,其余學(xué)生的近視率約為3A.15 B.716 C.25【解題思路】根據(jù)全概率公式計(jì)算可得.【解答過(guò)程】設(shè)事件A為“任意調(diào)查一名學(xué)生,每天玩手機(jī)超過(guò)1h”,事件B則PA=1所以PA=1?P則PB故選:C.【變式1-3】(2024·四川德陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè))質(zhì)數(shù)(primenumber)又稱素?cái)?shù),一個(gè)大于1的自然數(shù),除了1和它本身外,不能被其他自然數(shù)整除,則這個(gè)數(shù)為質(zhì)數(shù),數(shù)學(xué)上把相差為2的兩個(gè)素?cái)?shù)叫做“孿生素?cái)?shù)”.如:3和5,5和7……,在1900年的國(guó)際數(shù)學(xué)大會(huì)上,著名數(shù)學(xué)家希爾伯特提出了23個(gè)問(wèn)題,其中第8個(gè)就是大名鼎鼎的孿生素?cái)?shù)猜想:即存在無(wú)窮多對(duì)孿生素?cái)?shù).我國(guó)著名數(shù)學(xué)家張益唐2013年在《數(shù)學(xué)年刊》上發(fā)表論文《素?cái)?shù)間的有界距離》,破解了困擾數(shù)學(xué)界長(zhǎng)達(dá)一個(gè)半世紀(jì)的難題,證明了孿生素?cái)?shù)猜想的弱化形式.那么,如果我們?cè)诓怀^(guò)30的自然數(shù)中,隨機(jī)選取兩個(gè)不同的數(shù),記事件A,這兩個(gè)數(shù)都是素?cái)?shù);事件B:這兩個(gè)數(shù)不是孿生素?cái)?shù),則PBA=A.1115 B.3745 C.1315【解題思路】根據(jù)條件概率的計(jì)算方法求得正確答案.【解答過(guò)程】不超過(guò)30的自然數(shù)有31個(gè),其中素?cái)?shù)有2,3,5,7,11,13,17,19,23,29共10個(gè),孿生素?cái)?shù)有3和5,5和7,11和13,17和29,共4組.所以PA=C所以PB故選:D.【題型2求概率及隨機(jī)變量的分布列與期望】【例2】(2024·山東煙臺(tái)·一模)聯(lián)合國(guó)新聞部將我國(guó)農(nóng)歷二十四節(jié)氣中的“谷雨”定為聯(lián)合國(guó)中文日,以紀(jì)念“中華文字始祖”倉(cāng)頡的貢獻(xiàn).某大學(xué)擬在2024年的聯(lián)合國(guó)中文日舉行中文知識(shí)競(jìng)賽決賽,決賽分為必答?搶答兩個(gè)環(huán)節(jié)依次進(jìn)行.必答環(huán)節(jié),共2道題,答對(duì)分別記30分?40分,否則記0分;搶答環(huán)節(jié),包括多道題,設(shè)定比賽中每道題必須進(jìn)行搶答,搶到并答對(duì)者得15分,搶到后未答對(duì),對(duì)方得15分;兩個(gè)環(huán)節(jié)總分先達(dá)到或超過(guò)100分者獲勝,比賽結(jié)束.已知甲?乙兩人參加決賽,且在必答環(huán)節(jié),甲答對(duì)兩道題的概率分別45,13,乙答對(duì)兩道題的概率分別為23,12,在搶答環(huán)節(jié),任意一題甲?乙兩人搶到的概率都為12(1)在必答環(huán)節(jié)中,求甲?乙兩人得分之和大于100分的概率;(2)在搶答環(huán)節(jié)中,求任意一題甲獲得15分的概率;(3)若在必答環(huán)節(jié)甲得分為70分,乙得分為40分,設(shè)搶答環(huán)節(jié)經(jīng)過(guò)X道題搶答后比賽結(jié)束,求隨機(jī)變量X的分布列及數(shù)學(xué)期望.【解題思路】(1)把得分之和大于100分的事件分拆,再利用相互獨(dú)立事件及互斥事件的概率公式計(jì)算即得.(2)甲獲得15分的事件是甲搶到答正確與乙搶到答錯(cuò)的事件和,再列式求出概率.(3)求出X的可能值及各個(gè)值對(duì)應(yīng)的概率,列出分布列并求出數(shù)學(xué)期望.【解答過(guò)程】(1)兩人得分之和大于100分可分為甲得40分、乙得70分,甲得70分、乙得40分,甲得70分、乙得70分三種情況,所以得分大于100分的概率p=1(2)搶答環(huán)節(jié)任意一題甲得15分的概率p=1(3)X的可能取值為2,3,4,5,由搶答任意一題甲得15分的概率為13,得搶答任意一題乙得15分的概率為2P(X=2)=(13P(X=4)=CP(X=5)=C所以X的分布列為:X2345P142832數(shù)學(xué)期望E(X)=2×1【變式2-1】(2024·廣東·模擬預(yù)測(cè))某公司是一家集無(wú)人機(jī)特種裝備的研發(fā)、制造與技術(shù)服務(wù)的綜合型科技創(chuàng)新企業(yè).該公司生產(chǎn)的甲、乙兩種類型無(wú)人運(yùn)輸機(jī)性能都比較出色,但操控水平需要十分嫻熟,才能發(fā)揮更大的作用.已知在單位時(shí)間內(nèi),甲、乙兩種類型無(wú)人運(yùn)輸機(jī)操作成功的概率分別為34和1(1)隨機(jī)選擇兩種無(wú)人運(yùn)輸機(jī)中的一種,求選中的無(wú)人運(yùn)輸機(jī)操作成功的概率;(2)操作員連續(xù)進(jìn)行兩次無(wú)人機(jī)的操作有兩種方案:方案一:在初次操作時(shí),隨機(jī)選擇兩種無(wú)人運(yùn)輸機(jī)中的一種,若初次操作成功,則第二次繼續(xù)使用該類型設(shè)備;若初次操作不成功,則第二次使用另一類型進(jìn)行操作;方案二:在初次操作時(shí),隨機(jī)選擇兩種無(wú)人運(yùn)輸機(jī)中的一種,無(wú)論初次操作是否成功,第二次均使用初次所選擇的無(wú)人運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行操作.假定方案選擇及操作不相互影響,試比較這兩種方案的操作成功的次數(shù)的期望值.【解題思路】(1)利用條件概率公式,即可求解;(2)首先確定兩種方案成功次數(shù)X,Y的取值,根據(jù)獨(dú)立事件概率公式求概率,再比較其數(shù)學(xué)期望.【解答過(guò)程】(1)用事件A1表示選擇甲種無(wú)人運(yùn)輸機(jī),用事件A用事件B表示“選中的無(wú)人運(yùn)輸機(jī)操作成功”則P(B)=P(A=(2)設(shè)方案一和方案二操作成功的次數(shù)分別為X,Y,則X,Y的所有可能取值均為0,1,2,方案一:PX=0PX=1PX=2所以EX方案二:PY=0PY=1PY=2所以EY所以EX【變式2-2】(2024·山東泰安·一模)某學(xué)校為了緩解學(xué)生緊張的復(fù)習(xí)生活,決定舉行一次游戲活動(dòng),游戲規(guī)則為:甲箱子里裝有3個(gè)紅球和2個(gè)黑球,乙箱子里裝有2個(gè)紅球和2個(gè)黑球,這些球除顏色外完全相同,每次游戲從這兩個(gè)箱子里各隨機(jī)摸出2個(gè)球,且每次游戲結(jié)束后將球放回原箱,摸出一個(gè)紅球記2分,摸出一個(gè)黑球記?1分,得分在5分以上(含5分)則獲獎(jiǎng).(1)求在1次游戲中,獲獎(jiǎng)的概率;(2)求在1次游戲中,得分X的分布列及均值.【解題思路】(1)利用組合應(yīng)用問(wèn)題,結(jié)合古典概率公式求出摸到3個(gè)或4個(gè)紅球的概率,再利用互斥事件求出概率.(2)求出X的可能值,及各個(gè)值對(duì)應(yīng)的概率,列出分布列并求出期望.【解答過(guò)程】(1)設(shè)“在1次游戲中摸出i個(gè)紅球”為事件Ai設(shè)“在1次游戲中獲獎(jiǎng)”為事件B,則B=A3∪PA3=所以在1次游戲中,獲獎(jiǎng)的概率PB(2)依題意,X所有可能取值為?4,?1,2,5,8,由(1)知,PX=?4=PAPX=2PX=5=PA所以X的分布列為:X?4?1258P11731數(shù)學(xué)期望EX【變式2-3】(2024·貴州貴陽(yáng)·一模)猜燈謎,是我國(guó)獨(dú)有的民俗文娛活動(dòng),是從古代就開(kāi)始流傳的元宵節(jié)特色活動(dòng).每逢農(nóng)歷正月十五傳統(tǒng)民間都要把謎語(yǔ)寫(xiě)在紙條上并貼在彩燈上供人猜.在一次猜燈謎活動(dòng)中,若甲?乙兩名同學(xué)分別獨(dú)立競(jìng)猜,甲同學(xué)猜對(duì)每個(gè)燈謎的概率為23,乙同學(xué)猜對(duì)每個(gè)燈謎的概率為1(1)甲?乙任選1個(gè)獨(dú)立競(jìng)猜,求甲?乙恰有一人猜對(duì)的概率;(2)活動(dòng)規(guī)定:若某人任選2個(gè)進(jìn)行有獎(jiǎng)競(jìng)猜,都猜對(duì)則可以在A箱中參加抽取新春大禮包的活動(dòng),中獎(jiǎng)概率是23;沒(méi)有都猜對(duì)則在B箱中參加抽取新春大禮包的活動(dòng),中獎(jiǎng)概率是1(3)甲?乙各任選2個(gè)獨(dú)立競(jìng)猜,設(shè)甲?乙猜對(duì)燈謎的個(gè)數(shù)之和為X,求X的分布列與數(shù)學(xué)期望.【解題思路】(1)根據(jù)相互獨(dú)立事件及互斥事件的概率公式計(jì)算可得;(2)根據(jù)全概率概率公式計(jì)算可得;(3)依題意可得X的可能取值為0,1,2,3,4,求出所對(duì)應(yīng)的概率,即可得到分布列與數(shù)學(xué)期望.【解答過(guò)程】(1)設(shè)A=“甲猜對(duì)一個(gè)燈謎”,B=“乙猜對(duì)一個(gè)燈謎”,則P因?yàn)榧?乙恰有一人猜對(duì)的事件為AB所以P(A=P(A)P(=2所以,甲?乙恰有一人猜對(duì)的概率為12(2)設(shè)C=“甲猜對(duì)兩道題”,D=“甲中獎(jiǎng)”,則P==8所以,甲同學(xué)抽中新春大禮包的概率47108(3)由(1)知PA=2易知甲?乙猜對(duì)燈謎的個(gè)數(shù)之和X的可能取值為0,1,2,3,4.則PX=0PX=1PX=2PX=3PX=4所以X的分布列為X01234P111311因此,X的數(shù)學(xué)期望E【題型3超幾何分布與二項(xiàng)分布】【例3】(2024·吉林·模擬預(yù)測(cè))已知某種疾病的某種療法的治愈率為90%.若有1000位該病患者采取了這種療法,且每位患者治愈與否相互獨(dú)立,設(shè)其中被治愈的人數(shù)為X,P(X=k)>P(X=1000?k),則(

A.k≤499 B.k≤500C.k≥500 D.k≥501【解題思路】根據(jù)二項(xiàng)分布的概率列出P(X=k),P(X=1000?k)的表達(dá)式,由題意可得不等式,化簡(jiǎn)并結(jié)合指數(shù)函數(shù)性質(zhì),即可求得答案.【解答過(guò)程】由題意知X~B(1000,0.9),故P(X=k)=C1000k由P(X=k)>P(X=1000?k)得C1000即0.92k?1000>0.12k?1000,即由于k∈N?,故故選:D.【變式3-1】(2023·山東泰安·模擬預(yù)測(cè))某人在n次射擊中擊中目標(biāo)的次數(shù)為X,X~Bn,p,其中n∈N?,0<p<1,擊中奇數(shù)次為事件A.若n=10,p=0.8,則PX=k取最大值時(shí)B.當(dāng)p=12時(shí),C.當(dāng)0<p<12時(shí),PAD.當(dāng)12<p<1時(shí),P(A)隨著【解題思路】對(duì)于A,根據(jù)X~B10,0.8直接寫(xiě)出PX=k,然后根據(jù)PX=k取最大值列式計(jì)算即可判斷;對(duì)于B,根據(jù)X~Bn,p,直接寫(xiě)出【解答過(guò)程】對(duì)于選項(xiàng)A,在10次射擊中擊中目標(biāo)的次數(shù)X~B10,0.8當(dāng)X=k時(shí)對(duì)應(yīng)的概率PX=k因?yàn)镻X=k取最大值,所以P即C10即k+1≥410?k411?k因?yàn)閗∈N且0≤k≤10,所以k=8,即k=8時(shí)概率P(X=8)對(duì)于選項(xiàng)B,DX=np1?p=n?對(duì)于選項(xiàng)C、D,∵PX=k∴PA1?P(A)=C∴PA當(dāng)0<p<12時(shí),0<1?2p<1,1?1?2pn當(dāng)12<p<1時(shí),?1<1?2p<0,1?2pn為正負(fù)交替的擺動(dòng)數(shù)列,所以P(A)故選:C.【變式3-2】(22-23高二下·江蘇南京·期中)口袋中有6個(gè)球(除顏色外其他屬性都相同),其中3個(gè)黑球,2個(gè)紅球,1個(gè)白球,ξ表示有放回的摸球3次,每次摸一個(gè),取出紅球的數(shù)目,η表示不放回的摸球3次,每次摸一個(gè),取出黑球的數(shù)目,則下列結(jié)論成立的是(

)A.Eξ<EηC.Eξ=E【解題思路】分別求得Eξ與E【解答過(guò)程】ξ表示有放回的摸球3次,每次摸一個(gè),取出紅球的數(shù)目,ξ的可能取值為0,1,2,則ξ~B(3,13)η表示不放回的摸球3次,每次摸一個(gè),取出黑球的數(shù)目,η的可能取值為0,1,2,3,η滿足超幾何分布,則Eη=3×故選:A.【變式3-3】(2023·河南·模擬預(yù)測(cè))32名業(yè)余棋手組隊(duì)與甲、乙2名專業(yè)棋手進(jìn)行車輪挑戰(zhàn)賽,每名業(yè)余棋手隨機(jī)選擇一名專業(yè)棋手進(jìn)行一盤(pán)比賽,每盤(pán)比賽結(jié)果相互獨(dú)立,若獲勝的業(yè)余棋手人數(shù)不少于10名,則業(yè)余棋手隊(duì)獲勝.已知每名業(yè)余棋手與甲比賽獲勝的概率均為13,每名業(yè)余棋手與乙比賽獲勝的概率均為14,若業(yè)余棋手隊(duì)獲勝,則選擇與甲進(jìn)行比賽的業(yè)余棋手人數(shù)至少為(A.24 B.25 C.26 D.27【解題思路】由二項(xiàng)分布及其期望計(jì)算即可.【解答過(guò)程】設(shè)選擇與甲進(jìn)行比賽且獲勝的業(yè)余棋手人數(shù)為X,選擇與乙進(jìn)行比賽且獲勝的業(yè)余棋手人數(shù)為Y;設(shè)選擇與甲進(jìn)行比賽的業(yè)余棋手人數(shù)為n,則選擇與乙進(jìn)行比賽的業(yè)余棋手人數(shù)為32-n.X所有可能的取值為0,1,2,???,n,則X~Bn,13Y所有可能的取值為0,1,2,???,32-n,則Y?B32?n,14所以獲勝的業(yè)余棋手總?cè)藬?shù)的期望EX+Y=EX故選:A.【題型4正態(tài)分布及其應(yīng)用】【例4】(2024·貴州貴陽(yáng)·一模)設(shè)隨機(jī)變量ξ服從正態(tài)分布N6,σ2,若Pξ<3a?4=PA.9 B.7 C.5 D.4【解題思路】由正態(tài)分布曲線的對(duì)稱性可列方程求解.【解答過(guò)程】因?yàn)殡S機(jī)變量ξ服從正態(tài)分布N6,σ2所以3a?4+?a+2=6×2=12,解得故選:B.【變式4-1】(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))據(jù)統(tǒng)計(jì),某快遞公司的200名快遞員每人每月派送的快遞件數(shù)X服從正態(tài)分布,且X~N3000,σ2A.40 B.60 C.70 D.80【解題思路】先求得每月派送的快遞件數(shù)不低于4000的快遞員所占比例為0.3,結(jié)合正態(tài)分布曲線的對(duì)稱性,即可求解.【解答過(guò)程】由題意知,每月派送的快遞件數(shù)不低于4000的快遞員所占比例為60200故每月派送的快遞件數(shù)在2000,3000的快遞員所占比例為1?0.3×22故每月派送的快遞件數(shù)在2000,3000的快遞員人數(shù)為200×0.2=40人.故選:A.【變式4-2】(2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))在日常生活中,許多現(xiàn)象都服從正態(tài)分布.若X~Nμ,σ2,記p1=Pμ?σ<X<μ+σ,p2=Pμ?2σ<X<μ+2σ,pA.1?p12 B.1?p22【解題思路】根據(jù)正態(tài)分布的對(duì)稱性即可得所求.【解答過(guò)程】由題意知,X~N30,25,則μ=30,σ=5,∴μ?2σ=20,μ+2σ=40結(jié)合正態(tài)曲線的對(duì)稱性可得PX>40故選:C.【變式4-3】(2023·吉林白山·模擬預(yù)測(cè))近年來(lái),網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)新業(yè)態(tài)、新應(yīng)用不斷涌現(xiàn),消費(fèi)場(chǎng)景也隨之加速拓展,某報(bào)社開(kāi)展了網(wǎng)絡(luò)交易消費(fèi)者滿意度調(diào)查,某縣人口約為50萬(wàn)人,從該縣隨機(jī)選取5000人進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,根據(jù)滿意度得分分成以下5組:50,60、60,70、?、90,100,統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖所示.由頻率分布直方圖可認(rèn)為滿意度得分X(單位:分)近似地服從正態(tài)分布Nμ,σ2,且Pμ?σ<X<μ+σ≈0.6826,Pμ?2σ<X<μ+2σ≈0.9544,Pμ?3σ<X<μ+3σ≈0.9974,其中μ近似為樣本平均數(shù),

A.由直方圖可估計(jì)樣本的平均數(shù)約為74.5B.由直方圖可估計(jì)樣本的中位數(shù)約為75C.由正態(tài)分布估計(jì)全縣X≥98.5的人數(shù)約為2.3萬(wàn)人D.由正態(tài)分布估計(jì)全縣62.5≤X<98.5的人數(shù)約為40.9萬(wàn)人【解題思路】由頻率分布直方圖所給數(shù)據(jù)可計(jì)算出樣本的平均數(shù)與中位數(shù),即可判斷AB選項(xiàng);由PX≥98.5=1?Pμ?2σ<X<μ+2σ2由此即可判斷C選項(xiàng);由P62.5≤X<98.5【解答過(guò)程】對(duì)于A選項(xiàng),由直方圖可估計(jì)樣本的平均數(shù)為x=55×0.015+65×0.02+75×0.03+85×0.025+95×0.01×10=74.5對(duì)于B選項(xiàng),滿意度得分在50,70之間的頻率為0.015+0.02×10=0.35<0.5滿意度得分在50,80之間的頻率為0.015+0.02+0.03×10=0.65>0.5設(shè)樣本的中位數(shù)為m,則m∈70,80由中位數(shù)的定義可得0.35+m?70×0.03=0.5,解得m=75,對(duì)于C選項(xiàng),因?yàn)棣?74.5,σ=12,98.5=μ+2σ,所以,PX≥98.5所以,由正態(tài)分布可估計(jì)全縣X≥98.5的人數(shù)約為50×0.0228≈1.14萬(wàn)人,C錯(cuò);對(duì)于D選項(xiàng),因?yàn)?2.5=μ?σ,98.5=μ+2σ,所以,P=P所以,由正態(tài)分布可估計(jì)全縣62.5≤X<98.5的人數(shù)約為50×0.8185≈40.9萬(wàn)人,D對(duì).故選:C.【題型5概率與其它知識(shí)的交匯問(wèn)題】【例5】(2024·四川·模擬預(yù)測(cè))甲、乙兩醫(yī)院到某醫(yī)科大學(xué)實(shí)施“小小醫(yī)生計(jì)劃”,即通過(guò)對(duì)畢業(yè)生進(jìn)行筆試,面試,模擬診斷這3項(xiàng)程序后直接簽約一批畢業(yè)生,已知3項(xiàng)程序分別由3個(gè)部門(mén)獨(dú)立依次考核,且互不影響,當(dāng)3項(xiàng)程序全部通過(guò)即可簽約.假設(shè)該??谇会t(yī)學(xué)系170名畢業(yè)生參加甲醫(yī)院的“小小醫(yī)生計(jì)劃”的具體情況如下表(不存在通過(guò)3項(xiàng)程序考核后放棄簽約的現(xiàn)象).性別參加考核但未能簽約的人數(shù)參加考核并能簽約的人數(shù)合計(jì)男生582785女生424385合計(jì)10070170(1)判斷是否有95%(2)該校口腔醫(yī)學(xué)系準(zhǔn)備從專業(yè)成績(jī)排名前5名的畢業(yè)生中隨機(jī)挑選2人去參加乙醫(yī)院的考核,求專業(yè)排名第一的小華同學(xué)被選中的概率.參考公式與臨界值表:K2=np0.1000.0500.0250.010k2.7063.8415.0246.635【解題思路】(1)依據(jù)列聯(lián)表中的數(shù)據(jù)代入K2(2)列出所有的基本事件,再由古典概型的概率公式即可求出結(jié)果.【解答過(guò)程】(1)因?yàn)镵2所以有95%(2)分別記專業(yè)成績(jī)排名前5名的畢業(yè)生依次為A,B,C,D,E,則從這5人中隨機(jī)選取2人的基本事件有:A,B,其中選出的這2人中包含專業(yè)成績(jī)排名第一的基本事件有A,B,故所求概率為P=【變式5-1】(2024·陜西商洛·模擬預(yù)測(cè))隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,科技創(chuàng)新型人才需求量增大,在2015年,國(guó)家開(kāi)始大力推行科技特長(zhǎng)生招生扶持政策,教育部也出臺(tái)了《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進(jìn)教育信息化工作的指導(dǎo)意見(jiàn)(征求意見(jiàn)稿)》為選拔和培養(yǎng)科技創(chuàng)新型人才做好準(zhǔn)備.某調(diào)研機(jī)構(gòu)調(diào)查了A?B兩個(gè)參加國(guó)內(nèi)學(xué)科競(jìng)賽的中學(xué),從未獲得區(qū)前三名及以上名次獲得區(qū)前三名及以上名次A中學(xué)116B中學(xué)349(1)試判斷是否有90%(2)用分層抽樣的方法,從樣本中獲得區(qū)前三名及以上名次的學(xué)生中抽取5人,再?gòu)倪@5人中任選3人進(jìn)行深度調(diào)研,求所選的3人中恰有2人來(lái)自B中學(xué)的概率.附:K2=nP0.100.050.0250.010k2.7063.8415.0246.635【解題思路】(1)補(bǔ)全列聯(lián)表,計(jì)算K2(2)利用古典概型求解.【解答過(guò)程】(1)補(bǔ)全2×2列聯(lián)表如下:未獲得區(qū)前三名及以上名次獲得區(qū)前三名及以上名次總計(jì)A中學(xué)11617B中學(xué)34943總計(jì)451560所以K2故沒(méi)有90%(2)由題知,用分層抽樣抽取的5人中,來(lái)自A中學(xué)的有2人,記為a,b,來(lái)自B中學(xué)的有3人,記為A,B,C,從這5人中任選3人進(jìn)行深度調(diào)研,所有的結(jié)果有abA,abB,abC,aAB,aAC,aBC,bAB,bAC,bBC,ABC,共10種,其中恰有2人來(lái)自B中學(xué)的結(jié)果有aAB,aAC,aBC,bAB,bAC,bBC,共6種,故所求概率P=6【變式5-2】(2024·貴州貴陽(yáng)·一模)某學(xué)校為學(xué)生開(kāi)設(shè)了一門(mén)模具加工課,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的學(xué)習(xí),擬舉行一次模具加工大賽,學(xué)生小明、小紅打算報(bào)名參加大賽.賽前,小明、小紅分別進(jìn)行了為期一周的封閉強(qiáng)化訓(xùn)練,下表記錄了兩人在封閉強(qiáng)化訓(xùn)練期間每天加工模具成功的次數(shù),其中小明第7天的成功次數(shù)a忘了記錄,但知道36≤a≤55,a∈Z(yi,zi分別表示小明、小紅第第一天第二天第三天第四天第五天第六天第七天序號(hào)x1234567小明成功次數(shù)y162020253036a小紅成功次數(shù)z16222526323535(1)求這7天內(nèi)小明成功的總次數(shù)不少于小紅成功的總次數(shù)的概率;(2)根據(jù)小明這7天內(nèi)前6天的成功次數(shù),求其成功次數(shù)y關(guān)于序號(hào)x的線性回歸方程,并估計(jì)小明第七天成功次數(shù)a的值.參考公式:回歸方程y=b=i=1n參考數(shù)據(jù):1×16+2×20+3×20+4×25+5×30+6×36=582;12【解題思路】(1)根據(jù)古典概型的概率公式計(jì)算可得;(2)先利用最小二乘法求出回歸方程,再令x=7即可得解.【解答過(guò)程】(1)因?yàn)?6≤a≤55,且a∈Z,所以a的取值共有55?36+1=20yi、zi分別表示小明、小紅第又當(dāng)小明成功的總次數(shù)不少于小紅成功的總次數(shù)時(shí),在i=16即16+20+20+25+30+36+a≥16+22+25+26+32+35+35,得a≥44,又36≤a≤55,所以44≤a≤55,且a∈Z所以小明成功的總次數(shù)不少于小紅成功的總次數(shù)時(shí),a的取值共有55?44+1=12情況,所以這7天內(nèi)小明成功的總次數(shù)不少于小紅成功的總次數(shù)的概率為1220(2)由題設(shè)可知i=16x=1+2+3+4+5+66所以b=582?6×7所以y關(guān)于序號(hào)x的線性回舊方程為y=當(dāng)x=7時(shí),y=估計(jì)小明第7天成功次數(shù)a的值為38.【變式5-3】(2024·四川瀘州·二模)某校為了讓學(xué)生有一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,特制定學(xué)生滿意度調(diào)查表,調(diào)查表分值滿分為100分.工作人員從中隨機(jī)抽取了100份調(diào)查表將其分值作為樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì),作出頻率分布直方圖如圖.(1)估計(jì)此次滿意度調(diào)查所得的平均分值x(同一組中的數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點(diǎn)值為代表);(2)在選取的100位學(xué)生中,男女生人數(shù)相同,規(guī)定分值在(1)中的x以上為滿意,低于x為不滿意,據(jù)統(tǒng)計(jì)有32位男生滿意.據(jù)此判斷是否有95%(3)在(2)的條件下,學(xué)校從滿意度分值低于x分的學(xué)生中抽取部分進(jìn)行座談,先用分層抽樣的方式選出8位學(xué)生,再?gòu)闹须S機(jī)抽取2人,求恰好抽到男女生各一人的概率.附:K2=nP(0.100.050.0100.0050.001K2.7063.8416.6357.87910.828【解題思路】(1)利用頻率分布直方圖平均數(shù)的求法求解即可;(2)利用(1)的結(jié)論及給定信息得到2×2列聯(lián)表,再計(jì)算K2(3)求出8位業(yè)主中男女人數(shù),利用列舉法及古典概率公式即可得解.【解答過(guò)程】(1)根據(jù)頻率分布直方圖知,x=(45×0.012+55×0.016+65×0.020+75×0.024+85×0.018+95×0.010)×10=70所以此次滿意度調(diào)查中物業(yè)所得的平均分值為70分.(2)由(1)及已知得2×2列聯(lián)表如下:不滿意滿意總計(jì)男183250女302050總計(jì)4852100則K2的觀測(cè)值為:K所以有95%(3)由(2)知滿意度分值低于70分的業(yè)主有48位,其中男士18位,女士30位,用分層抽樣方式抽取8位業(yè)主,其中男士3位,女士5位,記男士為a,b,c,記女士為1,2,3,4,5,從中隨機(jī)抽取兩位為監(jiān)督員事件為:ab,ac,a1,a2,a3,a4,a5,bc,b1,b2,b3,b4,b5,c1,c2,c3,c4,c5,12,13,14,15,23,24,25,34,35,45,共計(jì)28個(gè)基本事件,其中抽到男女各一人有a1,a2,a3,a4,a5,b1,b2,b3,b4,b5,c1,c2,c3,c4,c5,共15個(gè)基本事件,所以恰好抽到男女各一人為監(jiān)督員的概率為P=15【題型6期望與方差的實(shí)際應(yīng)用】【例6】(2024·北京延慶·一模)第十四屆全國(guó)冬季運(yùn)動(dòng)會(huì)雪橇項(xiàng)目比賽于2023年12月16日至17日在北京延慶舉行,賽程時(shí)間安排如下表:12月16日星期六9:30單人雪橇第1輪10:30單人雪橇第2輪15:30雙人雪橇第1輪16:30雙人雪橇第2輪12月17日星期日9:30單人雪橇第3輪10:30單人雪橇第4輪15:30團(tuán)體接力(1)若小明在每天各隨機(jī)觀看一場(chǎng)比賽,求他恰好看到單人雪橇和雙人雪橇的概率;(2)若小明在這兩天的所有比賽中隨機(jī)觀看三場(chǎng),記X為看到雙人雪橇的次數(shù),求X的分布列及期望E(X);(3)若小明在每天各隨機(jī)觀看一場(chǎng)比賽,用“ξ1=1”表示小明在周六看到單人雪橇,“ξ1=0”表示小明在周六沒(méi)看到單人雪橇,“ξ2=1”表示小明在周日看到單人雪橇,“【解題思路】(1)根據(jù)分類乘法計(jì)數(shù)原理及古典概型求解;(2)根據(jù)題意求出概率,列出分布列,求出期望即可;(3)分別計(jì)算Dξ【解答過(guò)程】(1)記“小明在每天各隨機(jī)觀看一場(chǎng)比賽,恰好看到單人雪橇和雙人雪橇”為事件A.

由表可知,每天隨機(jī)觀看一場(chǎng)比賽,共有4×3=12種不同方法,其中恰好看到單人雪橇和雙人雪橇,共有2×2=4種不同方法.所以P(A)=4(2)隨機(jī)變量X的所有可能取值為0,1,2.根據(jù)題意,P(X=0)=CPX=1PX=2隨機(jī)變量X的分布列是:X012P241數(shù)學(xué)期望EX(3)由題意,Pξ1=0所以Eξ1=0×因?yàn)镻ξ2=0所以Eξ2=0×所以Dξ【變式6-1】(2023·北京東城·二模)某數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)小組的7名學(xué)生在一次考試后調(diào)整了學(xué)習(xí)方法,一段時(shí)間后又參加了第二次考試.兩次考試的成績(jī)?nèi)缦卤硭荆M分100分):學(xué)生1學(xué)生2學(xué)生3學(xué)生4學(xué)生5學(xué)生6學(xué)生7第一次82897892926581第二次83907595936176(1)從數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)小組7名學(xué)生中隨機(jī)選取1名,求該名學(xué)生第二次考試成績(jī)高于第一次考試成績(jī)的概率;(2)設(shè)xi(i=1,2,?,7)表示第i名學(xué)生第二次考試成績(jī)與第一次考試成績(jī)的差.從數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)小組7名學(xué)生中隨機(jī)選取2名,得到數(shù)據(jù)xi,xj(i)求X的分布列和數(shù)學(xué)期望EX(ii)設(shè)隨機(jī)變量X,Y的的方差分別為DX,DY,試比較DX【解題思路】(1)利用古典概型直接計(jì)算即可;(2)(i)列出變量X的取值,分別求出對(duì)應(yīng)的概率,列出分布列,利用公式直接求解數(shù)學(xué)期望即可;(ii)計(jì)算方差,利用方差的含義直接判斷即可.【解答過(guò)程】(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),可知這7名學(xué)生中有4名學(xué)生的第二次考試成績(jī)高于第一次考試成績(jī),分別是學(xué)生1,學(xué)生2,學(xué)生4,學(xué)生5,則從數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)小組7名學(xué)生中隨機(jī)選取1名,該名學(xué)生第二次考試成績(jī)高于第一次考試成績(jī)的概率為4(2)(i)隨機(jī)變量X可能的取值為0,1,2.這7名學(xué)生第二次考試成績(jī)與第一次考試成績(jī)的差分別為1,1,?3,3,1,?4,?5.X=0時(shí),若xi?xj=0,有(1,1)若xi?xj=1若xi?xj=2,有(1,3),(1,3)故PX=0X=1時(shí),若xi?xj=4,有(1,?3)若xi?xj=5,有(1,?4)故PX=1X=2時(shí),若xi?xj=6,有(1,?5),(1,?5)若xi?x若xi?x故PX=2則隨機(jī)變量X的分布列為:X012P322所以X的數(shù)學(xué)期望E(X)=0×3(ii)由(i)知DX這7名學(xué)生第二次考試成績(jī)與第一次考試成績(jī)的差分別為1,1,?3,3,1,?4,?5.隨機(jī)變量Y可能的取值為0,1,2,3.Y=0時(shí),若xi?xj=0,有(1,1)若xi?xj=1故PY=0Y=1時(shí),若xi?xj=2,有(1,3),(1,3)故PY=1Y=2時(shí),若xi?xj=4,有(1,?3)若xi?xj=5,有(1,?4)故PY=2Y=3時(shí),若xi?xj=6,有(1,?5),(1,?5)若xi?x若xi?x故PY=3則隨機(jī)變量Y的分布列為:Y0123P5422所以Y的數(shù)學(xué)期望E(Y)=0×5所以DY因?yàn)?449<1<11886【變式6-2】(2023·山東泰安·一模)某公司為活躍氣氛提升士氣,年終擬通過(guò)抓鬮兌獎(jiǎng)的方式對(duì)所有員工進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì).規(guī)定:每位員工從一個(gè)裝有4個(gè)標(biāo)有面值的鬮的袋中一次性隨機(jī)摸出2個(gè)鬮,鬮上所標(biāo)的面值之和為該員工獲得的獎(jiǎng)勵(lì)金額.(1)若袋中所裝的4個(gè)鬮中有1個(gè)所標(biāo)的面值為800元,其余3個(gè)均為200元,求①員工所獲得的獎(jiǎng)勵(lì)為1000元的概率;②員工所獲得的獎(jiǎng)勵(lì)額的分布列及數(shù)學(xué)期望;(2)公司對(duì)獎(jiǎng)勵(lì)額的預(yù)算是人均1000元,并規(guī)定袋中的4個(gè)鬮只能由標(biāo)有面值200元和800元的兩種鬮或標(biāo)有面值400元和600元的兩種鬮組成.為了使員工得到的獎(jiǎng)勵(lì)總額盡可能符合公司的預(yù)算且每位員工所獲得的獎(jiǎng)勵(lì)額相對(duì)均衡,請(qǐng)對(duì)袋中的4個(gè)鬮的面值給出一個(gè)合適的設(shè)計(jì),并說(shuō)明理由.【解題思路】(1)①根據(jù)古典概型公式計(jì)算即可;②寫(xiě)出隨機(jī)變量的所有可能取值,求出對(duì)應(yīng)概率,即可得分布列,再根據(jù)期望公式計(jì)算期望即可;(2)先根據(jù)題意可確定方案(800,800,200,200)和方案(400,400,600,600),分別求出兩種方案的期望與方差,比較兩者即可得出結(jié)論.【解答過(guò)程】(1)設(shè)員工所獲得的獎(jiǎng)勵(lì)額為X,①PX=1000∴員工所獲得的獎(jiǎng)勵(lì)額為1000元的概率為12②X所有可能的取值為400,1000,PX=400=C∴X的分布列為X4001000P11∴員工所獲得的獎(jiǎng)勵(lì)額的期望為EX(2)根據(jù)公司預(yù)算,每個(gè)員工的平均獎(jiǎng)勵(lì)額為1000元,所以先尋找期望為1000元的可能方案,對(duì)于面值由800元和200元組成的情況,如果選擇(200,200,200,800)的方案,因?yàn)?000元是面值之和的最大值,所以期望不可能為1000元,如果選擇(800,800,800,200)的方案,因?yàn)?000元是面值之和的最小值,所以期望不可能為1000元,因此可能的方案是(800,800,200,200)記為方案1,對(duì)于面值600元和400元的情況,同理排除(600,600,600,400)和(400,400,400,600)的方案,所以可能的方案是(400,400,600,600)記為方案2,對(duì)于方案1,設(shè)員工所獲得的獎(jiǎng)勵(lì)額為X1,X1可取PX=400=C22∴X1的期望為E方差DX對(duì)于方案2,設(shè)員工所獲得的獎(jiǎng)勵(lì)額為X2,X1可取PX=800=C22∴X2的期望為E方差DX由于兩種方案的獎(jiǎng)勵(lì)額都符合預(yù)算要求,但方案2的方差比方案1小,所以應(yīng)選擇方案2.【變式6-3】(2023·北京石景山·一模)某高?!爸参餇I(yíng)養(yǎng)學(xué)專業(yè)”學(xué)生將雞冠花的株高增量作為研究對(duì)象,觀察長(zhǎng)效肥和緩釋肥對(duì)農(nóng)作物影響情況.其中長(zhǎng)效肥、緩釋肥、未施肥三種處理下的雞冠花分別對(duì)應(yīng)1,2,3三組.觀察一段時(shí)間后,分別從1,2,3三組隨機(jī)抽取40株雞冠花作為樣本,得到相應(yīng)的株高增量數(shù)據(jù)整理如下表.株高增量(單位:厘米)4,77,1010,1313,16第1組雞冠花株數(shù)92092第2組雞冠花株數(shù)416164第3組雞冠花株數(shù)1312132假設(shè)用頻率估計(jì)概率,且所有雞冠花生長(zhǎng)情況相互獨(dú)立.(1)從第1組所有雞冠花中隨機(jī)選取1株,估計(jì)株高增量為7,10厘米的概率;(2)分別從第1組,第2組,第3組的所有雞冠花中各隨機(jī)選取1株,記這3株雞冠花中恰有X株的株高增量為7,10厘米,求X的分布列和數(shù)學(xué)期望EX;(3)用“ξk=1”表示第k組雞冠花的株高增量為4,10,“ξk=0”表示第k組雞冠花的株高增量為10,16厘米,k=1,2,3,直接寫(xiě)出方差Dξ【解題思路】(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù),第1組所有雞冠花中隨機(jī)選取1株,得7,10厘米的總數(shù),由古典概型概率公式可得結(jié)果;(2)首先估計(jì)各組雞冠花增量為7,10厘米的概率,然后可確定X所有可能的取值,根據(jù)獨(dú)立事件概率公式可求得每個(gè)取值對(duì)應(yīng)的概率,由此可得分布列;根據(jù)數(shù)學(xué)期望計(jì)算公式可求得期望;(3)由兩點(diǎn)分布方差計(jì)算公式可求得Dξ1,Dξ【解答過(guò)程】(1)設(shè)事件A為“從第1組所有雞冠花中隨機(jī)選取1株,株高增量為7,10厘米”,根據(jù)題中數(shù)據(jù),第1組所有雞冠花中,有20株雞冠花增量為7,10厘米,所以PA估計(jì)為20(2)設(shè)事件B為“從第2組所有雞冠花中隨機(jī)選取1株,株高增量為7,10厘米”,設(shè)事件C為“從第3組所有雞冠花中隨機(jī)選取1株,株高增量為7,10厘米”,根據(jù)題中數(shù)據(jù),PB估計(jì)為1640=25根據(jù)題意,隨機(jī)變量X的所有可能取值為0,1,2.3,且PX=0PX=1PX=2PX=3則X的分布列為:X0123P2111293所以EX=0×21(3)D理由如下:Pξ1=1Pξ2=1Pξ3=1所以Dξ【題型7統(tǒng)計(jì)圖表問(wèn)題】【例7】(2024·湖南·模擬預(yù)測(cè))已知由小到大排列的4個(gè)數(shù)據(jù)1、3、5、a,若這4個(gè)數(shù)據(jù)的極差是它們中位數(shù)的2倍,則這4個(gè)數(shù)據(jù)的第75百分位數(shù)是(

)A.7 B.6 C.5 D.4【解題思路】根據(jù)極差和中位數(shù)概念得到關(guān)于a的方程,再利用百分位數(shù)的概念即可.【解答過(guò)程】由小到大排列的4個(gè)數(shù)據(jù)1、3、5、a,則a≥5,這四個(gè)數(shù)為極差為a?1,中位數(shù)為3+52因?yàn)檫@4個(gè)數(shù)據(jù)極差是它們中位數(shù)的2倍,則a?1=2×4,解得a=9,所以,這四個(gè)數(shù)由小到大依次為1、3、5、9,因?yàn)?×0.75=3,故這4個(gè)數(shù)據(jù)的第75百分位數(shù)是5+92故選:A.【變式7-1】(2024·遼寧·一模)下圖是2022年5月一2023年5月共13個(gè)月我國(guó)純電動(dòng)汽車月度銷量及增長(zhǎng)情況統(tǒng)計(jì)圖(單位:萬(wàn)輛),則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)(注:同比:和上一年同期相比)

A.2023年前5個(gè)月我國(guó)純電動(dòng)汽車的銷量超過(guò)214萬(wàn)輛B.這13個(gè)月我國(guó)純電動(dòng)汽車月度銷量的中位數(shù)為61.5萬(wàn)輛C.這13個(gè)月我國(guó)純電動(dòng)汽車月度銷量的眾數(shù)為52.2萬(wàn)輛D.和上一年同期相比,我國(guó)純電動(dòng)汽車月度銷量有增有減【解題思路】根據(jù)統(tǒng)計(jì)圖表數(shù)據(jù)一一分析即可.【解答過(guò)程】2023年前5個(gè)月我國(guó)純電動(dòng)汽車的銷量為28.7+37.6+49+47.1+52.2=214.6萬(wàn)輛,即2023年前5個(gè)月我國(guó)純電動(dòng)汽車的銷量超過(guò)214萬(wàn)輛,故A正確;將這13個(gè)月純電動(dòng)汽車的月度銷量由小到大依次排列為28.7,34.7,37.6,45.7,47.1,47.6,49,52.2,52.2,53.9,54.1,61.5,62.4,則中位數(shù)為其中第7個(gè)數(shù)據(jù),即49萬(wàn)輛,故B錯(cuò)誤;這些數(shù)據(jù)中只有52.2出現(xiàn)2次,其他數(shù)據(jù)均只出現(xiàn)1次,故眾數(shù)為52.2萬(wàn)輛,故C正確;2023年1月的同比增長(zhǎng)率為負(fù)數(shù),其它月份的同比增長(zhǎng)率為正數(shù),故和上一年同期相比,我國(guó)純電動(dòng)汽車月度銷量有增有減,故D正確.故選:B.【變式7-2】(2024·重慶·一模)2023年10月31日,神舟十六號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸,激發(fā)了學(xué)生對(duì)航天的熱愛(ài).某校組織高中學(xué)生參加航天知識(shí)競(jìng)賽,現(xiàn)從中隨機(jī)抽取100名學(xué)生成績(jī)的頻率分布直方圖如圖所示,設(shè)這組樣本數(shù)據(jù)的75%分位數(shù)為x,眾數(shù)為y,則(

A.x=88,y=90 B.x=83,y=90C.x=83,y=85 D.x=88,y=85【解題思路】首先a=0.05,再根據(jù)百分位數(shù)和眾數(shù)的計(jì)算方法即可.【解答過(guò)程】由題意得0.005+0.03+a+0.015×10=1,解得a=0.05因?yàn)?.05+0.3=0.35,0.05+0.3+0.5=0.85,則0.35<0.75<0.85,則樣本數(shù)據(jù)的75%分位數(shù)位于80,90,則0.35+x?80×0.05=0.75,解得因?yàn)闃颖緮?shù)據(jù)中位于成績(jī)80,90之間最多,則眾數(shù)為y=80+90故選:D.【變式7-3】(2024·四川攀枝花·二模)南丁格爾玫瑰圖是由近代護(hù)理學(xué)和護(hù)士教育創(chuàng)始人南丁格爾FlorenceNightingale設(shè)計(jì)的,圖中每個(gè)扇形圓心角都是相等的,半徑長(zhǎng)短表示數(shù)量大?。硻C(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)了近幾年中國(guó)知識(shí)付費(fèi)用戶數(shù)量(單位:億人次),并繪制成南丁格爾玫瑰圖(如圖所示),根據(jù)此圖,以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.2015年至2022年,知識(shí)付費(fèi)用戶數(shù)量逐年增加B.2015年至2022年,知識(shí)付費(fèi)用戶數(shù)量逐年增加量2018年最多C.2015年至2022年,知識(shí)付費(fèi)用戶數(shù)量的逐年增加量逐年遞增D.2022年知識(shí)付費(fèi)用戶數(shù)量超過(guò)2015年知識(shí)付費(fèi)用戶數(shù)量的10倍【解題思路】利用題中所給的南丁格爾玫瑰圖逐一考查所給選項(xiàng),即可得解.【解答過(guò)程】對(duì)于A,由圖可知,2015年至2022年,知識(shí)付費(fèi)用戶數(shù)量逐年增加,故A說(shuō)法正確;對(duì)于B和C,知識(shí)付費(fèi)用戶數(shù)量的逐年增加量分別為:2016年,0.96?0.48=0.48;2017年,1.88?0.96=0.92;2018年,2.95?1.88=1.07;2019年,3.56?2.95=0.61;2020年,4.15?3.56=0.59;2021年,4.77?4.15=0.62;2022年,5.27?4.77=0.5;則知識(shí)付費(fèi)用戶數(shù)量逐年增加量2018年最多,知識(shí)付費(fèi)用戶數(shù)量的逐年增加量不是逐年遞增,故B說(shuō)法正確,C說(shuō)法錯(cuò)誤;對(duì)于D,由5.27>10×0.48,則2022年知識(shí)付費(fèi)用戶數(shù)量超過(guò)2015年知識(shí)付費(fèi)用戶數(shù)量的10倍,故D說(shuō)法正確.綜上,說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)為C.故選:C.【題型8回歸分析】【例8】(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè))隨著科技發(fā)展的日新月異,人工智能融入了各個(gè)行業(yè),促進(jìn)了社會(huì)的快速發(fā)展.其中利用人工智能生成的虛擬角色因?yàn)閾碛懈偷娜斯こ杀荆鸩饺〈鷤鹘y(tǒng)的真人直播帶貨.某公司使用虛擬角色直播帶貨銷售金額得到逐步提升,以下為該公司自2023年8月使用虛擬角色直播帶貨后的銷售金額情況統(tǒng)計(jì).年月2023年8月2023年9月2023年10月2023年11月2023年12月2024年1月月份編號(hào)x123456銷售金額y/萬(wàn)元15.425.435.485.4155.4195.4若y與x的相關(guān)關(guān)系擬用線性回歸模型表示,回答如下問(wèn)題:(1)試求變量y與x的樣本相關(guān)系數(shù)r(結(jié)果精確到0.01);(2)試求y關(guān)于x的經(jīng)驗(yàn)回歸方程,并據(jù)此預(yù)測(cè)2024年2月份該公司的銷售金額.附:經(jīng)驗(yàn)回歸方程y=bx+a,其中樣本相關(guān)系數(shù)r=i=1參考數(shù)據(jù):i=16xi【解題思路】(1)由題意根據(jù)參考公式線分別算得x,y以及(2)根據(jù)(1)中的數(shù)據(jù)以及參數(shù)數(shù)據(jù)依次算得b,【解答過(guò)程】(1)x=i=16所以r=i=1(2)由題意b=所以a=85.4?所以y關(guān)于x的經(jīng)驗(yàn)回歸方程為y=38.3x?48.7,所以預(yù)測(cè)2024年2月份該公司的銷售金額為y=38.3×7?48.7=219.4萬(wàn)元.【變式8-1】(2024·四川巴中·一模)下圖是某市2016年至2022年生活垃圾無(wú)害化處理量y(單位:萬(wàn)噸)與年份t的散點(diǎn)圖.(1)根據(jù)散點(diǎn)圖推斷變量y與t是否線性相關(guān),并用相關(guān)系數(shù)加以說(shuō)明;(2)建立y關(guān)于t的回歸方程(系數(shù)精確到0.01),預(yù)測(cè)2024年該市生活垃圾無(wú)害化處理量.參考數(shù)據(jù):i=17yi=9.06,i=17參考公式:b=i=1nti【解題思路】(1)求出t以及相關(guān)數(shù)據(jù),根據(jù)相關(guān)系數(shù)公式求出相關(guān)系數(shù),即可得結(jié)論;(2)根據(jù)最小二乘法的估計(jì)公式,求得b,【解答過(guò)程】(1)根據(jù)散點(diǎn)圖推斷變量y與t線性相關(guān),說(shuō)明如下:由題意得t=i=17i=17故r=3.09由y與t的相關(guān)系數(shù)約為0.97表明,y與t線性相關(guān),相關(guān)程度相當(dāng)高;(2)由y=9.067則a=故y關(guān)于t的回歸方程為y=0.85+0.11t將2024年對(duì)應(yīng)的年份代碼t=9代入回歸方程得y故預(yù)測(cè)2024年該市生活垃圾無(wú)害化處理量約為1.84萬(wàn)噸.【變式8-2】(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))黨的十八大以來(lái),全國(guó)各地區(qū)各部門(mén)持續(xù)加大就業(yè)優(yōu)先政策實(shí)施力度,促進(jìn)居民收入增長(zhǎng)的各項(xiàng)措施持續(xù)發(fā)力,居民分享到更多經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展紅利,居民收入保持較快增長(zhǎng),收入結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,隨著居民總收入較快增長(zhǎng),全體居民人均可支配收入也在不斷提升.下表為重慶市20142022年全體居民人均可支配收入,將其繪制成散點(diǎn)圖(如圖1),發(fā)現(xiàn)全體居民人均可支配收入與年份具有線性相關(guān)關(guān)系.(數(shù)據(jù)來(lái)源于重慶市統(tǒng)計(jì)局2023-05-06發(fā)布).年份201420152016201720182019202020212022全體居民人均可支配收入(元)183522011022034241532638628920308243380335666參考數(shù)據(jù):i=19y參考公式:對(duì)于一組數(shù)據(jù)u1,v1,u2(1)設(shè)年份編號(hào)為x(2014年的編號(hào)為1,2015年的編號(hào)為2,依此類推),記全體居民人均可支配收入為y(單位:萬(wàn)元),求經(jīng)驗(yàn)回歸方程y=(2)為進(jìn)一步對(duì)居民人均可支配收入的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,某分析員從2014~2022中任取3年的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,將選出的人均可支配收入超過(guò)3萬(wàn)的年數(shù)記為X,求隨機(jī)變量X的分布列與數(shù)學(xué)期望.【解題思路】(1)利用最小二乘法計(jì)算回歸方程,并計(jì)算預(yù)測(cè)值即可;(2)利用離散型隨機(jī)變量的分布列及數(shù)學(xué)期望公式計(jì)算即可.【解答過(guò)程】(1)由題意得x=i=19i=19故b=故回歸方程為y=0.22x+1.57又2023年的年份編號(hào)為10,將x=10代入y=0.22x+1.57得y=3.77(2)由圖表知,人均可支配收入超過(guò)3萬(wàn)的年份有3年,故X的可能取值為0,1,2,3,則PX=0=CPX=2=C故隨機(jī)變量X的分布列為:X0123P2045181故EX【變式8-3】(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))區(qū)塊鏈技術(shù)被認(rèn)為是繼蒸汽機(jī)、電力、互聯(lián)網(wǎng)之后的下一代顛覆性的核心技術(shù).區(qū)塊鏈作為“信任的機(jī)器”,將可能徹底改變整個(gè)人類社會(huì)價(jià)值傳遞的方式.2018年至2022年五年期間,中國(guó)的區(qū)塊鏈企業(yè)數(shù)量逐年增長(zhǎng),居世界前列.現(xiàn)收集我國(guó)近5年區(qū)塊鏈企業(yè)總數(shù)量相關(guān)數(shù)據(jù),如表:年份20182019202020212022編號(hào)x12345企業(yè)總數(shù)量y(單位:千個(gè))2.1563.7278.30524.27936.224(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷,y=a+bx與y=cedx(其中(2)根據(jù)(1)的結(jié)果,求y關(guān)于x的回歸方程.(結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后第三位)(3)為了促進(jìn)公司間的合作與發(fā)展,區(qū)塊鏈聯(lián)合總部決定進(jìn)行一次信息化技術(shù)比賽,邀請(qǐng)甲、乙、丙三家區(qū)塊鏈公司參賽,比賽規(guī)則如下:①每場(chǎng)比賽有兩個(gè)公司參加,并決出勝負(fù);②每場(chǎng)比賽獲勝的公司與未參加此場(chǎng)比賽的公司進(jìn)行下一場(chǎng)的比賽;③在比賽中,若有一個(gè)公司首先獲勝兩場(chǎng),則本次比賽結(jié)束,該公司就獲得此次信息化比賽的“優(yōu)勝公司”.已知在每場(chǎng)比賽中,甲勝乙的概率為13,甲勝丙的概率為35,乙勝丙的概率為附:線性回歸方程y=bx+參考數(shù)據(jù):z=【解題思路】(1)根據(jù)數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)速度逐漸加快得到答案.(2)變換得到lny=lnc+dx(3)考慮A:甲與乙;B:甲與丙;C:丙與乙三種比賽情況,分別計(jì)算概率,再比較大小得到答案.【解答過(guò)程】(1)根據(jù)題表中數(shù)據(jù)可知區(qū)塊鏈企業(yè)數(shù)量增加的速度逐漸變快,所以回歸方程y=ce(2)對(duì)y=cedx兩邊取自然對(duì)數(shù),得lny=lnc+dxi=15所以b=a=所以z關(guān)于x的回歸直線方程為z=0.752x?0.060則y關(guān)于x的回歸方程為y=(3)對(duì)于首場(chǎng)比賽的選擇有以下三種情況:A:甲與乙;B:甲與丙;C:丙與乙.由于在每場(chǎng)比賽中,甲勝乙的概率為13,甲勝丙的概率為35,乙勝丙的概率為則甲公司獲勝的概率分別是:PAPBPC因?yàn)?25所以甲與丙兩公司進(jìn)行首場(chǎng)比賽時(shí),甲公司獲得“優(yōu)勝公司”的概率最大.【題型9獨(dú)立性檢驗(yàn)】【例9】(2024·陜西安康·模擬預(yù)測(cè))作為一個(gè)基于大型語(yǔ)言處理模型的文字聊天工具,ChatGPT走紅后,大模型的熱度持續(xù)不減,并日漸形成了“千模大戰(zhàn)”的局面.百度的文心一言?阿里的通義千問(wèn)?華為的盤(pán)古?騰訊的混元以及科大訊飛的星火等多種大模型正如火如茶的發(fā)布上線.現(xiàn)有某大模型給出了會(huì)員有效期30天的兩種不同費(fèi)用,100次的使用費(fèi)為6元,500次的使用費(fèi)為24元.后臺(tái)調(diào)取了購(gòu)買(mǎi)會(huì)員的200名用戶基本信息,包括個(gè)人和公司兩種用戶,統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)購(gòu)買(mǎi)24元的用戶數(shù)是140,其中個(gè)人用戶數(shù)比公司用戶數(shù)少20,購(gòu)買(mǎi)6元的公司用戶數(shù)是個(gè)人用戶數(shù)的一半.(1)完成如下用戶類別與購(gòu)買(mǎi)意向的2×2列聯(lián)表;購(gòu)買(mǎi)6元購(gòu)買(mǎi)24元總計(jì)個(gè)人用戶公司用戶總計(jì)(2)能否有99.5%附:K2臨界值表如下:P0.100.050.0250.010.0050.001k2.7063.8415.0246.6357.87910.828【解題思路】(1)設(shè)購(gòu)買(mǎi)24元的個(gè)人用戶數(shù)為x,購(gòu)買(mǎi)6元的公司用戶數(shù)為y,列出方程求得x,y的值,即可得到2×2列聯(lián)表;(2)由(1)中2×2列聯(lián)表,利用公式求得K2【解答過(guò)程】(1)解:設(shè)購(gòu)買(mǎi)24元的個(gè)人用戶數(shù)為x,則購(gòu)買(mǎi)24元的公司用戶數(shù)為x+20,設(shè)購(gòu)買(mǎi)6元的公司用戶數(shù)為y,則購(gòu)買(mǎi)6元的個(gè)人用戶數(shù)為2y,則有2x+20=140y+2y=60,解得x=60,y=20所以用戶類別與購(gòu)買(mǎi)意向2×2列聯(lián)表如下:購(gòu)買(mǎi)6元購(gòu)買(mǎi)24元總計(jì)個(gè)人用戶4060100公司用戶2080100總計(jì)60140200(2)解:由(1)中2×2列聯(lián)表,可得K2所以有99.5%【變式9-1】(2024·陜西商洛·模擬預(yù)測(cè))已知某校高一有600名學(xué)生(其中男生320名,女生280名).為了給學(xué)生提供更為豐富的校園文化生活,學(xué)校增設(shè)了兩門(mén)全新的校本課程A,B,學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛(ài)好在這兩門(mén)課程中任選一門(mén)進(jìn)行學(xué)習(xí).學(xué)校統(tǒng)計(jì)了學(xué)生的選課情況,得到如下的2×2列聯(lián)表.選擇課程A選擇課程B總計(jì)男生200女生60總計(jì)(1)請(qǐng)將2×2列聯(lián)表補(bǔ)充完整,并判斷是否有99.9%(2)在所有男生中按列聯(lián)表中的選課情況采用分層抽樣的方法抽出8名男生,再?gòu)倪@8名男生中抽取3人做問(wèn)卷調(diào)查,設(shè)這3人中選擇課程A的人數(shù)為X,求X的分布列及數(shù)學(xué)期望.附:K2P0.010.0050.001k6.6357.87910.828【解題思路】(1)根據(jù)題意,得出2×2的列聯(lián)表,利用公式求得K2(2)根據(jù)題意,得到選擇課程A的人數(shù)為3人,選擇課程B的人數(shù)為5人,得到X的所有可能取值,求得相應(yīng)的概率,列出分布列,利用期望的公式,即可求解.【解答過(guò)程】(1)解:由男生320名,女生280名,結(jié)合表中數(shù)據(jù),2×2列聯(lián)表,如圖所示,選擇課程A選擇課程B總計(jì)男生120200320女生60220280總計(jì)180420600可得K2所以有99.9%(2)解:抽出8名男生中,選擇課程A的人數(shù)為:8×120選擇課程B的人數(shù)為:8×200隨機(jī)變量X的所有可能取值為0,1,2,3,可得PX=0PX=2則X的分布列為X0123P515151所以EX【變式9-2】(2024·山東淄博·一模)為了解居民體育鍛煉情況,某地區(qū)對(duì)轄區(qū)內(nèi)居民體育鍛煉進(jìn)行抽樣調(diào)查.統(tǒng)計(jì)其中400名居民體育鍛煉的次數(shù)與年齡,得到如下的頻數(shù)分布表.

年齡次數(shù)[20,30)[30,40)[40,50)[50,60]每周0~2次70553659每周3~4次25404431每周5次及以上552010(1)若把年齡在[20,40)的鍛煉者稱為青年,年齡在[40,60]的鍛煉者稱為中年,每周體育鍛煉不超過(guò)2次的稱為體育鍛煉頻率低,不低于3次的稱為體育鍛煉頻率高,根據(jù)小概率值α=0.01的獨(dú)立性檢驗(yàn)判斷體育鍛煉頻率的高低與年齡是否有關(guān)聯(lián);(2)從每周體育鍛煉5次及以上的樣本鍛煉者中,按照表中年齡段采用按比例分配的分層隨機(jī)抽樣,抽取8人,再?gòu)倪@8人中隨機(jī)抽取3人,記這3人中年齡在[30,40)與[50,60]的人數(shù)分別為X,Y,ξ=X?Y,求ξ(3)已知小明每周的星期六、星期天都進(jìn)行體育鍛煉,且兩次鍛煉均在跑步、籃球、羽毛球3種運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中選擇一種,已知小明在某星期六等可能選擇一種運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,如果星期六選擇跑步、籃球、羽毛球,則星期天選擇跑步的概率分別為13參考公式:χ附:α0.100.050.010.0050.001x2.7063.8416.6357.87910.828【解題思路】(1)求出卡方值并與臨界值比較即可得到結(jié)論;(2)根據(jù)步驟列出分布列,利用數(shù)學(xué)期望公式即可得到答案;(3)利用全概率公式即可得到答案.【解答過(guò)程】(1)零假設(shè):H0由題得2×2列聯(lián)表如下:青年中年合計(jì)體育鍛煉頻率低12595220體育鍛煉頻率高75105180合計(jì)200200400χ2根據(jù)小概率值α=0.01的獨(dú)立性檢驗(yàn)推斷H0即認(rèn)為體育鍛煉頻率的高低與年齡有關(guān),此推斷犯錯(cuò)誤的概率不大于0.01.(2)由數(shù)表知,利用分層抽樣的方法抽取的8人中,年齡在[30,40),[50,60]內(nèi)的人數(shù)分別為1,2,依題意,ξ的所有可能取值分別為為0,1,2,所以P(ξ=0)=P(X=0,Y=0)+P(X=1,Y=1)=CP(ξ=1)=P(X=0,Y=1)+P(X=1,Y=0)+P(X=1,Y=2)=CP(ξ=2)=P(X=0,Y=2)=C所以ξ的分布列::ξ012P20315所以ξ的數(shù)學(xué)期望為E(ξ)=0×20(3)記小明在某一周星期六選擇跑步、籃球、羽毛球,分別為事件A,B,C,星期天選擇跑步為事件D,則P(A)=1P(D∣A)=1所以P(D)=P(A)P(D∣A)+P(B)P(D∣B)+P(C)P(D∣C)=所以小明星期天選擇跑步的概率為715【變式9-3】(2024·陜西西安·一模)第18屆亞洲杯將于2024年1月12日在卡塔爾舉行,該比賽預(yù)計(jì)會(huì)吸引億萬(wàn)球迷觀看.為了了解某校大學(xué)生喜愛(ài)觀看足球比賽是否與性別有關(guān),該大學(xué)記者站隨機(jī)抽取了100名學(xué)生進(jìn)行統(tǒng)計(jì),其中女生喜愛(ài)觀看足球比賽的占女生人數(shù)的14,男生有10(1)完成下面2×2列聯(lián)表,試根據(jù)獨(dú)立性檢驗(yàn),判斷是否有99.90男女合計(jì)喜愛(ài)看足球比賽不喜愛(ài)看足球比賽合計(jì)60(2)在不喜愛(ài)觀看足球比賽的觀眾中,按性別用分層隨機(jī)抽樣的方式抽取8人,再?gòu)倪@8人中隨機(jī)抽取2人參加校記者站的訪談節(jié)目,求抽到的男生人數(shù)為1人的概率.附:K2=nP0.0500.0100.001k3.8416.63510.828【解題思路】(1)根據(jù)題意計(jì)算即可完善列聯(lián)表,代入公式計(jì)算可得χ2(2)結(jié)合分層抽樣的定義求出男生2人,女生6人,然后列舉所有的基本事件及所求事件包含的基本事件,利用古典概型概率公式求解即可.【解答過(guò)程】(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知抽取的女生共40人,喜歡觀看足球比賽的女生為40×1可得得2×2列聯(lián)表如下:男女合計(jì)喜愛(ài)看足球比賽501060不喜愛(ài)看足球比賽103040合計(jì)6040100根據(jù)列聯(lián)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算得χ2所以有99.90(2)按照分層隨機(jī)抽樣的方式抽取8人,根據(jù)抽樣比可知其中男生2人,女生6人,記男生為a,b,女生為1,2,3,4,5,6,從8人中抽2人,所以可能結(jié)果如下:(a,b),(a,1),(a,2),(a,3),(a,4),(a,5),(a,6),(b,1),(b,2),(b,3),(b,4),(b,5),(b,6),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,4),(3,5),(3,6),(4,5),(4,6),(5,6)共28種結(jié)果,設(shè)事件A表示“抽到男生人數(shù)為1人”,共12種結(jié)果,故P(A)=12【題型10決策型問(wèn)題】【例10】(2024·江西南昌·一模)甲公司現(xiàn)有資金200萬(wàn)元,考慮一項(xiàng)投資計(jì)劃,假定影響投資收益的唯一因素是投資期間的經(jīng)濟(jì)形勢(shì),若投資期間經(jīng)濟(jì)形勢(shì)好,投資有25%的收益率,若投資期間經(jīng)濟(jì)形勢(shì)不好,投資有10%的損益率;如果不執(zhí)行該投資計(jì)劃,損失為1萬(wàn)元.現(xiàn)有兩個(gè)方案,方案一:執(zhí)行投資計(jì)劃;方案二:聘請(qǐng)投資咨詢公司乙分析投資期間的經(jīng)濟(jì)形勢(shì),聘請(qǐng)費(fèi)用為5000元,若投資咨詢公司乙預(yù)測(cè)投資期間經(jīng)濟(jì)形勢(shì)好,則執(zhí)行投資計(jì)劃;若投資咨詢公司乙預(yù)測(cè)投資期間經(jīng)濟(jì)形勢(shì)不好,則不執(zhí)行該計(jì)劃.根據(jù)以往的資料表明,投資咨詢公司乙預(yù)測(cè)不一定正確,投資期間經(jīng)濟(jì)形勢(shì)好,咨詢公司乙預(yù)測(cè)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)好的概率是0.8;投資期間經(jīng)濟(jì)形勢(shì)不好,咨詢公司乙預(yù)測(cè)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)不好的概率是0.7.假設(shè)根據(jù)權(quán)威資料可以確定,投資期間經(jīng)濟(jì)形勢(shì)好的概率是40%(1)求投資咨詢公司乙預(yù)測(cè)投資期間經(jīng)濟(jì)形勢(shì)好的概率;(2)根據(jù)獲得利潤(rùn)的期望值的大小,甲公司應(yīng)該執(zhí)行哪個(gè)方案?說(shuō)明理由.【解題思路】(1)由全概率公式即可得解;(2)方案一服從兩點(diǎn)分布,由此求出對(duì)應(yīng)的概率可得期望;方案二有三種情況,分別算出相應(yīng)的概率,結(jié)合期望公式算出期望,比較兩個(gè)期望的大小即可得解.【解答過(guò)程】(1)記投資期間經(jīng)濟(jì)形勢(shì)好為事件B1,投資期間經(jīng)濟(jì)形勢(shì)不好為事件B投資咨詢公司預(yù)測(cè)投資期間經(jīng)濟(jì)形勢(shì)好為事件A,則PB因此PA(2)若采取方案一,則該公司獲得的利潤(rùn)值X萬(wàn)元的分布列是X50?20P0.40.6E(X)=50×0.4?20×0.6=8萬(wàn)元;若采取方案二:設(shè)該公司獲得的利潤(rùn)值為Y萬(wàn)元,有以下情況,投資期間經(jīng)濟(jì)形勢(shì)好,咨詢公司乙預(yù)測(cè)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)為好,Y=49.5,其發(fā)生的概率為:PB投資期間經(jīng)濟(jì)形勢(shì)好,咨詢公司乙預(yù)測(cè)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)為不好,Y=?1.5,其發(fā)生的概率為:PB投資期間經(jīng)濟(jì)形勢(shì)不好,咨詢公司乙預(yù)測(cè)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)為好,Y=?20.5,其發(fā)生的概率為:PB投資期間經(jīng)濟(jì)形勢(shì)不好,咨詢公司乙預(yù)測(cè)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)為不好,Y=?1.5,其發(fā)生的概率為:PB因此,隨機(jī)變量Y的分布列為:Y?20.5?1.549.5P0.180.50.32因此,E(Y)=?20.5×0.18?1.5×0.5+49.5×0.32=?3.69?0.75+15.84=11.4萬(wàn)元,因?yàn)镋(X)<E(Y),所以甲公司應(yīng)該選擇方案二.【變式10-1】(2024·陜西西安·一模)某班組織投籃比賽,比賽分為A,B兩個(gè)項(xiàng)目.比賽規(guī)則是:①選手在每個(gè)項(xiàng)目中投籃5次,每個(gè)項(xiàng)目投中3次及以上為合格;②第一個(gè)項(xiàng)目投完5次并且合格后才可以進(jìn)入下一個(gè)項(xiàng)目,否則該選手結(jié)束比賽;③選手進(jìn)入第二個(gè)項(xiàng)目后,投籃5次,無(wú)論投中與否均結(jié)束比賽.已知選手甲在A項(xiàng)目比賽中每次投中的概率都是0.5.(1)求選手甲參加A項(xiàng)目合格的概率;(2)已知選手甲參加B項(xiàng)目合格的概率為0.6.比賽規(guī)定每個(gè)項(xiàng)目合格得5分,不合格得0分.設(shè)累計(jì)得分為X,為使累計(jì)得分X的期望最大,選手甲應(yīng)選擇先進(jìn)行哪個(gè)項(xiàng)目的比賽(每個(gè)項(xiàng)目合格的概率與次序無(wú)關(guān))?請(qǐng)說(shuō)明理由.【解題思路】(1)由題意選手甲需要在5次投籃中投中3,4或5次及格,再求解概率和即可;(2)分別分析先進(jìn)行A項(xiàng)目和B項(xiàng)目的得分?jǐn)?shù)學(xué)期望,再判斷即可.【解答過(guò)程】(1)由題意選手甲需要在5次投籃中投中3,4或5次,每次中與不中的概率均為0.5,故合格的概率為C5(2)選手甲應(yīng)選擇先進(jìn)行B項(xiàng)目,理由如下:由題意,若選手甲先參加A項(xiàng)目,則X的所有可能取值為0,5,10,則PX=0=1?0.5=0.5,PX=5所以累計(jì)得分X的期望EX若選手甲先參加B項(xiàng)目,則X的所有可能取值為0,5,10,則PX=0=1?0.6=0.4,PX=5所以累計(jì)得分X的期望EX所以為使累計(jì)得分的期望最大,選手甲選擇先進(jìn)行B項(xiàng)目比賽.【變式10-2】(2023·山東濟(jì)寧·三模)某學(xué)校組織“學(xué)習(xí)黨的二十大”知識(shí)競(jìng)賽,某班要從甲、乙兩名同學(xué)中選出一人參賽,選拔方案如下:甲、乙兩名同學(xué)各自從給定的5個(gè)問(wèn)題中隨機(jī)抽取3個(gè)問(wèn)題作答,在這5個(gè)問(wèn)題中,已知甲能正確作答其中3個(gè),乙能正確作答每個(gè)問(wèn)題的概率都是35,甲、乙兩名同學(xué)作答問(wèn)題相互獨(dú)立.記甲答對(duì)題的個(gè)數(shù)為X,乙答對(duì)題的個(gè)數(shù)為Y(1)求甲、乙恰好答對(duì)2個(gè)問(wèn)題的概率;(2)若讓你投票選擇一名發(fā)揮較穩(wěn)定的同學(xué)參賽,你會(huì)選擇哪名同學(xué)?請(qǐng)說(shuō)明理由.【解題思路】(1)根據(jù)相互獨(dú)立事件及互斥事件的概率公式計(jì)算可得;(2)由已知得X所有可能的取值為1,2,3,求出所對(duì)應(yīng)的概率,即可得到分布列,從而求出EX,DX,在由Y~B3,35【解答過(guò)程】(1)設(shè)“甲、乙恰好答對(duì)2個(gè)問(wèn)題的概率”為事件A,則P(A)=P(X=1)?P(Y=1)+P(X=2)?P(Y=0)==3(2)由已知得X所有可能的取值為1,2,3,所以P(X=1)=C31?C所以X的分布列為X123P331所以E(X)=1×3D(X)=1?由已知得Y~B3,35,所以E(Y)=3×因?yàn)镋X=EY所以選擇甲同學(xué)參賽.【變式10-3】(2023·上海閔行·二模)隨著五一黃金周的到來(lái),各大旅游景點(diǎn)熱鬧非凡,為了解A、B兩個(gè)旅游景點(diǎn)游客的滿意度,某研究性學(xué)習(xí)小組采用隨機(jī)抽樣的方法,獲得關(guān)于A旅游景點(diǎn)的問(wèn)卷100份,關(guān)于B旅游景點(diǎn)的問(wèn)卷80份.問(wèn)卷中,對(duì)景點(diǎn)的滿意度等級(jí)為:非常滿意、滿意、一般、差評(píng),對(duì)應(yīng)分?jǐn)?shù)分別為:4分、3分、2分、1分,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如下:非常滿意滿意一般差評(píng)A景點(diǎn)5030515B景點(diǎn)353078假設(shè)用頻率估計(jì)概率,且游客對(duì)A,B兩個(gè)旅游景點(diǎn)的滿意度評(píng)價(jià)相互獨(dú)立.(1)從所有(人數(shù)足夠多)在A旅游景點(diǎn)的游客中隨機(jī)抽取2人,從所有(人數(shù)足夠多)在B旅游景點(diǎn)的游客中隨機(jī)抽取2人,估計(jì)這4人中恰有2人給出“非常滿意”的概率;(2)根據(jù)上述數(shù)據(jù),你若旅游,你會(huì)選擇A、B哪個(gè)旅游景點(diǎn)?說(shuō)明理由.【解題思路】(1)求出游客在A,B景點(diǎn)給出“非常滿意”評(píng)價(jià)的概率,再利用互斥事件、獨(dú)立重復(fù)事件的概率公式計(jì)算作答.(2)列出游客對(duì)A,B景點(diǎn)評(píng)分的分布列,并求出期望和方差,再比較大小作答.【解答過(guò)程】(1)設(shè)“這4人中恰有2人給出“非常滿意”的評(píng)價(jià)”為事件C,由表中數(shù)據(jù)可知,游客在A景點(diǎn)給出“非常滿意”評(píng)價(jià)的概率為50100游客在B景點(diǎn)給出“非常滿意”評(píng)價(jià)的概率為3580則P(C)=((2)設(shè)一位游客對(duì)A景點(diǎn)的滿意度評(píng)分為X,一位游客對(duì)B景點(diǎn)的滿意度評(píng)分為Y,由數(shù)表中數(shù)據(jù)得X的分布為:X1234P3131Y的分布為:Y1234P1737則E(X)=4×0.5+3×0.3+2×0.05+1×0.15=3.15,D(X)=0.85E(Y)=4×7D(Y)=0.85顯然E(X)=E(Y),D(X)>D(Y),所以選擇Y景點(diǎn).【題型11獨(dú)立性檢驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)圖表的綜合運(yùn)用】【例11】(2023·陜西西安·模擬預(yù)測(cè))某研究小組為研究經(jīng)常鍛煉與成績(jī)好差的關(guān)系,從全市若干所學(xué)校中隨機(jī)抽取100名學(xué)生進(jìn)行調(diào)查.經(jīng)調(diào)查,得到這100名學(xué)生近期考試的分?jǐn)?shù)的頻率分布直方圖.記分?jǐn)?shù)在600分以上的為優(yōu)秀,其余為合格.

經(jīng)常鍛煉不經(jīng)常鍛煉合計(jì)合格25優(yōu)秀10合計(jì)100(1)請(qǐng)完成2×2列聯(lián)表.并判斷是否有99%的把握認(rèn)為成績(jī)優(yōu)秀與體育鍛煉有關(guān);(2)現(xiàn)采取分層抽樣的方法,從這100人中抽取10人,再?gòu)倪@10人中隨機(jī)抽取5人進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)查,記抽到5人中優(yōu)秀的人數(shù)為X,求X的分布列.附:χ2=n【解題思路】(1)根據(jù)頻率分布直方圖計(jì)算出分?jǐn)?shù)優(yōu)秀的人數(shù),繼而完成2×2列聯(lián)表,計(jì)算出χ2(2)由分層抽樣法得到抽取的10人中的合格、優(yōu)秀人數(shù),從而確定從這10人中隨機(jī)抽取5人中的優(yōu)秀人數(shù)X的可能值,運(yùn)用超幾何分布概率公式計(jì)算即得X的分布列.【解答過(guò)程】(1)依題意,從全市若干所學(xué)校中隨機(jī)抽取100名學(xué)生進(jìn)行調(diào)查,由頻率分布直方圖知,分?jǐn)?shù)在600分以上優(yōu)秀的有100×(0.0125+0.0025)×20=30人,故經(jīng)常鍛煉且成績(jī)優(yōu)秀的有30?10=20人,由表知經(jīng)常鍛煉的共有45人.根據(jù)題意,可得到2×2列聯(lián)表為:經(jīng)常鍛煉不經(jīng)常鍛煉合計(jì)合格254570優(yōu)秀201030合計(jì)4555100由上表數(shù)據(jù),可得χ2所以有99%的把握認(rèn)為成績(jī)優(yōu)秀與是否經(jīng)常體育鍛煉有關(guān).(2)根據(jù)頻率分布直方圖,可得大于600分的頻率為0.0125+0.0025×20=0.3,小于600分的頻率為1?0.3=0.7所以由分層抽樣知,抽取的10人中合格有10×0.7=7人,優(yōu)秀的為10×0.3=3人,則從這10人中隨機(jī)抽取5人,優(yōu)秀人數(shù)X服從超幾何分布,由題意X的可能值為0,1,2,3.PX=0=C75C3所以隨機(jī)變量X分布列為:X0123P1551【變式11-1】(2024·陜西西安·一模)體育強(qiáng)則中國(guó)強(qiáng),體育承載著國(guó)家強(qiáng)盛、民族振興的夢(mèng)想.某學(xué)校從參加體育知識(shí)競(jìng)賽的學(xué)生中抽出200名,將其成績(jī)(均為整數(shù))整理后畫(huà)出的頻率分布直方圖如圖所示,根據(jù)圖形,回答下列問(wèn)題.

(1)求m;(2)估計(jì)這次體育知識(shí)競(jìng)賽成績(jī)的眾數(shù)、平均數(shù)(同一組中的數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點(diǎn)值為代表);(3)在抽出的200位學(xué)生中,若規(guī)定分?jǐn)?shù)不低于80分的學(xué)生為獲獎(jiǎng)學(xué)生,已知這200名學(xué)生中男生與女生人數(shù)相同,男生中有20人獲獎(jiǎng),請(qǐng)補(bǔ)充2×2列聯(lián)表,并判斷是否有99%的把握認(rèn)為“體育知識(shí)競(jìng)賽是否獲獎(jiǎng)與性別有關(guān)”男生女生合計(jì)獲獎(jiǎng)20未獲獎(jiǎng)合計(jì)附:K2=nP0.050.0100.0050.001k3.8416.6357.87910.828【解題思路】(1)利用頻率分布直方圖的性質(zhì)求參數(shù)即可.

(2)利用中位數(shù),眾數(shù)的求解公式計(jì)算即可.(3)列出列聯(lián)表。求卡方判斷即可.【解答過(guò)程】(1)m+0.015+0.025+0.035+m+0.005×10=1,所以m=0.01故m值為0.01.(2)平均數(shù)為:45×0.1+55×0.15+65×0.25+75×0.35+85×0.1+95×0.05=68.5易知眾數(shù)為:75(3)列聯(lián)表如下:男生女生合計(jì)獲獎(jiǎng)201030未獲獎(jiǎng)8090170合計(jì)100100200K2所以沒(méi)有99%的把提認(rèn)為“體育知識(shí)競(jìng)賽是否獲獎(jiǎng)與性別有關(guān)”.【變式11-2】(2024·陜西寶雞·一模)隨著計(jì)算機(jī)時(shí)代的迅速發(fā)展,人工智能也滲透到生活的方方面面,如:線上繳費(fèi)、指紋識(shí)別、動(dòng)態(tài)導(dǎo)航等,給人們的生活帶來(lái)極大的方便,提升了生活質(zhì)量,為了了解市場(chǎng)需求,某品牌“掃地機(jī)器人”公司隨機(jī)調(diào)查了1000人,記錄其年齡與是否使用“掃地機(jī)器人”得到如下統(tǒng)計(jì)圖表:(分區(qū)間[20,30),[30,40),……[60,

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