浙江专版2020届高考数学一轮复习+单元检测十一概率随机变量及其分布
单元检测十一 概率、随机变量及其分布
(时间:120分钟 满分:150分)
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.端午节吃粽子是我国的传统习俗,设一盘中装有10个粽子,其中豆沙粽2个,肉粽3个,白粽5个,这三种粽子的外观完全相同,从中任意选取3个,则三种粽子各取到1个的概率是( )
A.B.C.D.
答案 C
解析 由题意可先算出10个元素中取出3个的所有基本事件为C=120(种)情况;而三种粽子各取到1个有CCC=30(种)情况,则可由古典概型的概率公式得P==.
2.袋子里有3颗白球,4颗黑球,5颗红球.由甲、乙、丙三人依次各抽取一个球,抽取后不放回.若每颗球被抽到的机会均等,则甲、乙、丙三人所得球颜色互异的概率是( )
A.B.C.D.
答案 D
解析 甲、乙、丙三人所得球颜色互异的概率是P==.
3.两名学生参加考试,随机变量X代表通过的学生人数,其分布列为
X
0
1
2
P
那么这两人通过考试的概率中较小值为( )
A.B.C.D.
答案 B
解析 设甲通过考试的概率为p,乙通过考试的概率为q,依题意得(1-p)·(1-q)=,p(1-q)+q(1-p)=,pq=,解得p=,q=或p=,q=,所以两人通过考试的概率中较小值为.
4.口袋里放有大小相等的两个红球和一个白球,有放回地每次摸取一个球,数列{an}满足an=如果Sn为数列{an}的前n项和,那么S7=3的概率为( )
A.C2·5 B.C2·5
C.C2·5 D.C2·5
答案 B
解析 据题意可知7次中有5次摸到白球,2次摸到红球,由独立重复试验即可确定其概率.
5.(2018·湖州质检)若自然数n使得作竖式加法n+(n+1)+(n+2)产生进位现象,则称n为“先进数”,例如:4是“先进数”,因为4+5+6产生进位现象,2不是“先进数”,因为2+3+4不产生进位现象,那么,小于100的自然数是“先进数”的概率为( )
A.0.10 B.0.90
C.0.89 D.0.88
答案 D
解析 一位数中不是“先进数”的有0,1,2共3个;两位数中不是“先进数”,则其个位数可以取0,1,2,十位数可取1,2,3,共有9个,则小于100的数中,不是“先进数”的数共有12个,所以小于100的自然数是“先进数”的概率为P=1-=0.88.
6.(2018·温州市高考适应性测试)随机变量X的分布列如表所示,若E(X)=,则D(3X-2)等于( )
X
-1
0
1
P
a
b
A.9B.7C.5D.3
答案 C
解析 由X的分布列得+a+b=1,①
E(X)=(-1)×+0×a+1×b=,②
联立①②,解得
则D(X)=×2+×2+×2=,
则D(3X-2)=32×=5,故选C.
7.(2018·湖州模拟)在10包种子中,有3包白菜种子,4包胡萝卜种子,3包茄子种子,从这10包种子中任取3包,记X为取到白菜种子的包数,则E(X)等于( )
A.B.C.D.
答案 A
解析 由于从10包种子中任取3包的结果数为C,从10包种子中任取3包,其中恰有k包白菜种子的结果数为CC,那么从10包种子中任取3包,其中恰有k包白菜种子的概率为P(X=k)=,k=0,1,2,3.所以随机变量X的分布列是
X
0
1
2
3
P
E(X)=0×+1×+2×+3×=.
8.体育课的排球发球项目考试的规则是:每位学生最多可发球3次,一旦发球成功,则停止发球,否则一直发到3次为止.设学生一次发球成功的概率为p(p≠0),发球次数为X,若X的均值E(X)>1.75,则p的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 由已知条件可得P(X=1)=p,P(X=2)=(1-p)·p,P(X=3)=(1-p)2p+(1-p)3=(1-p)2,则E(X)=P(X=1)+2P(X=2)+3P(X=3)=p+2(1-p)p+3(1-p)2=p2-3p+3>1.75,解得p>或p<,又由p∈,可得p∈.
9.(2018·浙江省绿色评价联盟高考适应性考试)已知随机变量ξi满足P(ξi=0)=pi,P(ξi=1)=1-pi,且0
p2,且D(ξ1)>D(ξ2)
C.p1D(ξ2)
D.p1>p2,且D(ξ1)p2.
因为0D(ξ2),故选B.
10.(2018·绍兴嵊州市第二次适应性考试)已知随机变量ξi的分布列如下:
ξi
0
1
2
P
(1-pi)2
2pi(1-pi)
p
其中i=1,2,若0D(2ξ2)
C.E(2ξ1)>E(2ξ2),D(2ξ1)E(2ξ2),D(2ξ1)>D(2ξ2)
答案 A
解析 由分布列知ξi~B(2,pi)(i=1,2),
则E(ξ1)=2p1,E(ξ2)=2p2,
D(ξ1)=2p1(1-p1),D(ξ2)=2p2(1-p2),
所以E(2ξ1)=2E(ξ1)=4p1,E(2ξ2)=2E(ξ2)=4p2,
D(2ξ1)=4D(ξ1)=8p1(1-p1),
D(2ξ2)=4D(ξ2)=8p2(1-p2).
因为00)=.则这个班报名参加社团的学生人数为________;E(ξ)=________.
答案 5
解析 设既报名参加话剧社团又参加摄影社团的有x人,则该班报名总人数为(7-x).
因为P(ξ>0)=P(ξ≥1)=1-P(ξ=0)=,
所以P(ξ=0)=.而P(ξ=0)==,
即=,解得x1=2,x2=(舍).
所以该班报名参加社团的人数为5.
ξ的可能取值为0,1,2,
P(ξ=0)=,P(ξ=1)==,P(ξ=2)==,
因此E(ξ)=0×+1×+2×=.
17.王先生家住A小区,他工作在B科技园区,从家开车到公司上班路上有L1,L2两条路线(如图),L1路线上有A1,A2,A3三个路口,各路口遇到红灯的概率均为;L2路线上有B1,B2两个路口,各路口遇到红灯的概率依次为,,若走L1路线,王先生最多遇到1次红灯的概率为________;若走L2路线,王先生遇到红灯次数X的均值为________.
答案
解析 走L1路线最多遇到1次红灯的概率为
C×3+C××2=,依题意X的可能取值为0,1,2,
则由题意P(X=0)==,
P(X=1)=·+·=,
P(X=2)=·=,
∴E(X)=0×+1×+2×=.
三、解答题(本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
18.(14分)甲、乙两人各射击一次,如果两人击中目标的概率都为0.6,求:
(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 设“甲击中目标”为事件A,“乙击中目标”为事件B.
(1)两人都击中目标的概率为P(AB)=P(A)P(B)=0.36.
(2)恰有一人击中目标的概率为
P(A+B)=P(A)P()+P()P(B)=0.48.
(3)∵两人都未击中目标的概率为P()=0.16,
∴至少有一人击中目标的概率为1-P()=0.84.
19.(15分)甲、乙两人进行围棋比赛,约定先连胜两局直接赢得比赛,若赛完5局仍未出现连胜,则判定获胜局数多者赢得比赛.假设每局甲获胜的概率为,乙获胜的概率为,各局比赛结果相互独立.
(1)求甲在4局以内(含4局)赢得比赛的概率;
(2)记X为比赛决出胜负时的总局数,求X的分布列和均值.
解 用A表示“甲在4局以内(含4局)赢得比赛”,Ak表示“第k局甲获胜”,Bk表示“第k局乙获胜”,
则P(Ak)=,P(Bk)=,k=1,2,3,4,5.
(1)P(A)=P(A1A2)+P(B1A2A3)+P(A1B2A3A4)
=P(A1)P(A2)+P(B1)P(A2)P(A3)+P(A1)P(B2)·P(A3)P(A4)
=2+×2+××2=.
(2)X的所有可能取值为2,3,4,5.
P(X=2)=P(A1A2)+P(B1B2)
=P(A1)P(A2)+P(B1)P(B2)=,
P(X=3)=P(B1A2A3)+P(A1B2B3)
=P(B1)P(A2)P(A3)+P(A1)P(B2)P(B3)=,
P(X=4)=P(A1B2A3A4)+P(B1A2B3B4)
=P(A1)P(B2)P(A3)P(A4)+P(B1)P(A2)P(B3)P(B4)
=,
P(X=5)=1-P(X=2)-P(X=3)-P(X=4)=.
故X的分布列为
X
2
3
4
5
P
E(X)=2×+3×+4×+5×=.
20.(15分)有编号为D1,D2,…,D10的10个零件,测量其直径(单位:mm),得到下面数据:
编号
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D8
D9
D10
直径
151
148
149
151
149
152
147
146
153
148
其中直径在区间(148,152]内的零件为一等品.
(1)从上述10个零件中,随机抽取2个,求这2个零件均为一等品的概率;
(2)从一等品零件中,随机抽取2个.用ξ表示这2个零件直径之差的绝对值,求随机变量ξ的分布列及均值.
解 (1)由所给数据可知,10个零件中一等品零件共有5个.
设“从上述10个零件中,随机抽取2个,2个零件均为一等品”为事件A,则P(A)==.
(2)∵ξ的可能取值为0,1,2,3.
P(ξ=0)==,P(ξ=1)==,
P(ξ=2)==,P(ξ=3)==,
∴ξ的分布列为
ξ
0
1
2
3
P
∴ξ的均值为E(ξ)=0×+1×+2×+3×=.
21.(15分)甲、乙二人比赛投篮,每人连续投3次,投中次数多者获胜.若甲前2次每次投中的概率都是,第3次投中的概率是;乙每次投中的概率都是.甲、乙每次投中与否相互独立.
(1)求乙直到第3次才投中的概率;
(2)在比赛前,从胜负的角度考虑,你支持谁?请说明理由.
解 (1)记事件Ai:乙第i次投中(i=1,2,3),
则P(Ai)=(i=1,2,3),事件A1,A2,A3相互独立,
P(乙直到第3次才投中)=P(1·2·A3)
=P(1)·P(2)·P(A3)
=··=.
(2)支持乙,理由如下:
设甲投中的次数为ξ,乙投中的次数为η,则η~B,
∴乙投中次数的均值E(η)=3×=.
ξ的可能取值是0,1,2,3,则
P(ξ=0)=··=,
P(ξ=1)=C···+
C2·=,
P(ξ=2)=C·2·+C···=,
P(ξ=3)=C·2·=,
∴甲投中次数的均值
E(ξ)=0×+1×+2×+3×=,
∴E(η)>E(ξ),
∴在比赛前,从胜负的角度考试,应支持乙.
22.(15分)(2019·浙江省金华十校期末)甲、乙同学参加学校“一站到底”闯关活动,活动规则:①依次闯关过程中,若闯关成功则继续答题;若没通关则被淘汰;②每人最多闯3关;③闯第一关得10分,闯第二关得20分,闯第三关得30分,一关都没过则没有得分.已知甲每次闯关成功的概率为,乙每次闯关成功的概率为.
(1)设乙的得分总数为ξ,求ξ的分布列和均值;
(2)求甲恰好比乙多30分的概率.
解 (1)ξ的可能取值为0,10,30,60.
P(ξ=0)=1-=,
P(ξ=10)=×=,
P(ξ=30)=××=,
P(ξ=60)=3=.
则ξ的分布列如下表:
ξ
0
10
30
60
P
E(ξ)=0×+10×+30×+60×=.
(2)设甲恰好比乙多30分为事件A,甲恰好得30分且乙恰好得0分为事件B1,甲恰好得60分且乙恰好得30分为事件B2,则A=B1∪B2,B1,B2为互斥事件.
P(A)=P(B1+B2)=P(B1)+P(B2)
=2××+3×=.
所以甲恰好比乙多30分的概率为.