概率統(tǒng)計(jì)與函數(shù)、導(dǎo)數(shù)專題課件高三數(shù)學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)

2025高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)

概率統(tǒng)計(jì)與函數(shù)、導(dǎo)數(shù)概率統(tǒng)計(jì)與函數(shù)、導(dǎo)數(shù)交匯問(wèn)題也是高考命題的一個(gè)熱點(diǎn),屬于綜合性較強(qiáng)的試題,題目多以概率統(tǒng)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用為主體,在涉及求概率、期望的最值或范圍問(wèn)題時(shí),需要用導(dǎo)數(shù)或函數(shù)的方法解決,難度較大.角度一概率統(tǒng)計(jì)與函數(shù)的綜合例1(2023新高考Ⅱ,19)某研究小組經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)某種疾病的患病者與未患病者的某項(xiàng)醫(yī)學(xué)指標(biāo)有明顯差異,經(jīng)過(guò)大量調(diào)查,得到如下的患病者和未患病者該指標(biāo)的頻率分布直方圖:利用該指標(biāo)制定一個(gè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),需要確定臨界值c,將該指標(biāo)大于c的人判定為陽(yáng)性,小于或等于c的人判定為陰性.此檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的漏診率是將患病者判定為陰性的概率,記為p(c);誤診率是將未患病者判定為陽(yáng)性的概率,記為q(c).假設(shè)數(shù)據(jù)在組內(nèi)均勻分布.以事件發(fā)生的頻率作為相應(yīng)事件發(fā)生的概率.(1)當(dāng)漏診率p(c)=0.5%時(shí),求臨界值c和誤診率q(c);(2)設(shè)函數(shù)f(c)=p(c)+q(c).當(dāng)c∈[95,105]時(shí),求f(c)的解析式,并求f(c)在區(qū)間[95,105]的最小值.解

(1)當(dāng)p(c)=0.5%時(shí),由患病者頻率分布直方圖可得第一個(gè)小矩形面積為0.002×5=0.01,由未患病者頻率分布直方圖可得q(c)=0.01×(100-97.5)+0.002×5=0.035=3.5%.(2)當(dāng)c∈[95,100)時(shí),p(c)=(c-95)×0.002,q(c)=(100-c)×0.01+0.01,∴f(c)=-0.008c+0.82>0.02;當(dāng)c∈[100,105]時(shí),p(c)=5×0.002+(c-100)×0.012,q(c)=(105-c)×0.002,∴f(c)=0.01c-0.98≥0.02.故當(dāng)c=100時(shí),f(c)取最小值,最小值為f(100)=0.02.角度二概率統(tǒng)計(jì)與導(dǎo)數(shù)的綜合例2為了普及奧運(yùn)知識(shí),M大學(xué)舉辦了一次奧運(yùn)知識(shí)競(jìng)賽,競(jìng)賽分為初賽與決賽,初賽通過(guò)后才能參加決賽.(1)初賽從6道題中任選2題作答,2題均答對(duì)則進(jìn)入決賽.已知這6道題中小王能答對(duì)其中4道題,用X表示小王在初賽中答對(duì)的題目個(gè)數(shù),求X的數(shù)學(xué)期望以及小王在已經(jīng)答對(duì)1道題的前提下,仍未進(jìn)入決賽的概率;(2)M大學(xué)為鼓勵(lì)大學(xué)生踴躍參賽并取得佳績(jī),對(duì)進(jìn)入決賽的參賽大學(xué)生給予一定的獎(jiǎng)勵(lì).獎(jiǎng)勵(lì)規(guī)則如下:已進(jìn)入決賽的參賽大學(xué)生允許連續(xù)抽獎(jiǎng)3次,中獎(jiǎng)1次獎(jiǎng)勵(lì)120元,中獎(jiǎng)2次獎(jiǎng)勵(lì)180元,中獎(jiǎng)3次獎(jiǎng)勵(lì)360元,若3次均未中獎(jiǎng),則只獎(jiǎng)勵(lì)60元.假定每次抽獎(jiǎng)中獎(jiǎng)的概率均為p(0<p<),且每次是否中獎(jiǎng)相互獨(dú)立.(ⅰ)記一名進(jìn)入決賽的大學(xué)生恰好中獎(jiǎng)1次的概率為f(p),求f(p)的極大值;(ⅱ)M大學(xué)數(shù)學(xué)系共有9名大學(xué)生進(jìn)入了決賽,若這9名大學(xué)生獲得的總獎(jiǎng)金的期望值不小于1120元,試求此時(shí)p的取值范圍.針對(duì)訓(xùn)練1.為選拔培養(yǎng)對(duì)象,某高校在暑假期間從中學(xué)里挑選優(yōu)秀學(xué)生參加數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)學(xué)科夏令營(yíng)活動(dòng).(1)若數(shù)學(xué)組的7名學(xué)員中恰有3人來(lái)自A中學(xué),從這7名學(xué)員中選取3人,用ξ表示選取的人中來(lái)自A中學(xué)的人數(shù),求ξ的分布列和數(shù)學(xué)期望;(2)在夏令營(yíng)開(kāi)幕式的晚會(huì)上,物理組舉行了一次學(xué)科知識(shí)競(jìng)答活動(dòng),規(guī)則如下:兩人一組,每一輪競(jìng)答中,每人分別答兩題,若小組答對(duì)題數(shù)不小于3,則取得本輪勝利.已知甲、乙兩名同學(xué)組成一組,甲、乙答對(duì)每道題的概率分別為p1,p2.假設(shè)甲、乙兩人每次答題相互獨(dú)立,且互不影響.當(dāng)p1+p2=時(shí),求甲、乙兩名同學(xué)在每輪答題中取勝的概率的最大值.解

(1)由題可知,ξ服從超幾何分布,且N=7,M=3,n=3.(2)用χ表示甲答對(duì)題數(shù),由題可知χ~B(2,p1);用η表示乙答對(duì)題數(shù),由題可知η~B(2,p2).設(shè)A=“甲、乙兩位同學(xué)在每輪答題中取勝”,2.“踩高蹺,猜燈謎”是我國(guó)元宵節(jié)傳統(tǒng)的文化活動(dòng).某地為了弘揚(yáng)文化傳統(tǒng),在元宵節(jié)舉辦形式多樣的猜燈謎活動(dòng).(1)某商戶借“燈謎”活動(dòng)促銷,將燈謎按難易度分為B,C兩類,抽到B類燈謎并答對(duì),則購(gòu)物打八折優(yōu)惠;抽到C類燈謎并答對(duì),則購(gòu)物打七折優(yōu)惠.抽取燈謎規(guī)則如下:在一不透明的紙箱中有8張完全相同的卡片,其中3張寫(xiě)有A字母,3張寫(xiě)有B字母,2張寫(xiě)有C字母,顧客每次不放回地從箱中隨機(jī)取出1張卡片,若取到寫(xiě)有A的卡片,則再取1次,直至取到寫(xiě)有B或C的卡片為止,求該顧客取到寫(xiě)有B的卡片的概率.(2)小明嘗試去找全街最適合他的燈謎,規(guī)定只能取一次,并且只可以向前走,不能回頭,他在街道上一共會(huì)遇到n條燈謎(不妨設(shè)每條燈謎的適合度各不相同),最適合的燈謎出現(xiàn)在各個(gè)位置上的概率相等,小明準(zhǔn)備采用如下策略:不取前k(1≤k<n)條燈謎,自第k+1條開(kāi)始,只要發(fā)現(xiàn)比他前面見(jiàn)過(guò)的燈謎適合的,就取這條燈謎,否則就取最后一條,設(shè)k=tn(0<t<1),記小明取到那條最適合的燈謎的概率為P.①若n=4,k=2,求P;②當(dāng)n趨向于無(wú)窮大時(shí),從理論的角度,求P的最大值及P取最大值時(shí)t的值.解

(1)設(shè)M=“該顧客取到寫(xiě)有B的卡片”,則由題可知

(2)①設(shè)A=“小明摘到那條最適合的燈謎”.由題可知,試驗(yàn)的樣本空間包含的樣本點(diǎn)個(gè)數(shù)為n(Ω)==24,且每個(gè)樣本點(diǎn)都是等可能的.要摘到最適合的燈謎,有以下兩種情況:最適合的燈謎是第3條,其他的燈謎隨意在哪個(gè)位置,有

=6(種)情況;最適合的燈謎是最后1條,第二適合的燈謎是