10.2 随机事件的概率、古典概型
一、整合教材知识,落实基本能力
1.事件的相关概念
2.频数、频率和概率
(1)频数、频率: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nA为事件A出现的频数,称事件A出现的比例fn(A)=为事件A出现的频率.
(2)概率:对于给定的随机事件A,如果随着试验次数的增加,事件A发生的频率fn(A)稳定在某个常数上,把这个常数记作P(A),称为事件A的概率.
3.事件的关系与运算
名称 条件 结论 符号表示
包含关系 A发生 B发生 事件B包含事件A(事件A包含于事件B) B A(或A B)
相等关系 若B A且A B 事件A与事件B相等 A=B
并(和)事件 A发生或B发生 事件A与事件B的并事件(或和事件) A∪B(或A+B)
交(积)事件 A发生且B发生 事件A与事件B的交事件(或积事件) A∩B(或AB)
互斥事件 A∩B为不可能事件 事件A与事件B互斥 A∩B=
对立事件 A∩B为不可能事件,A∪B为必然事件 事件A与事件B互为对立事件 A∩B= ,P(A∪B)=1
4.概率的几个基本性质
(1)概率的取值范围:0≤P(A)≤1. (2)必然事件的概率为. (3)不可能事件的概率为.
(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A∪B为必然事件,P(A∪B)=,P(A)=1-P(B).
如果事件A1,A2,…,An两两互斥,则称这n个事件互斥,其概率有如下公式:P(A1∪A2∪…∪An)=P(A1)+P(A2)+…+P(An).
5.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.
6.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)有限性:试验中所有可能出现的基本事件只有有限个.
(2)等可能性:每个基本事件出现的可能性相等.
7.古典概型的概率公式P(A)=.
三、精研高考题点,提升备考知能
考点一 随机事件的概念
随机事件的关系在高考中极少单独考查,有时作为条件出现在解答题中,难度较小.
判断互斥、对立事件的2种方法
(1)定义法: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.
(2)集合法:①由各个事件所含的结果组成的集合彼此的交集为空集,则事件互斥.
②事件A的对立事件所含的结果组成的集合,是全集中由事件A所含的结果组成的集合的补集.
1.一个人打靶时连续射击两次,事件“至少有一次中靶”的互斥事件是( )
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
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,那么概率是的事件是( )
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
3.甲:A1,A2是互斥事件;乙:A1,A2是对立事件,那么( )
A.甲是乙的充分不必要条件 B.甲是乙的必要不充分条件
C.甲是乙的充要条件 D.甲既不是乙的充分条件,也不是乙的必要条件
4.已知上午7:00~7:50,从某大桥上通过100辆汽车,各时段通过汽车辆数及各时段的平均车速如表所示:
时段 7:00~7:10 7:10~7:20 7:20~7:30 7:30~7:40 7:40~7:50
通过汽车辆数 9 15 20 30 26
平均车速(km/h) 60 56 52 46 50
根据上述信息,估计一辆汽车在7:00~7:50过桥时车速至少为50 km/h的概率(将频率视为概率)是( )
A.0.29 B.0.44 C.0.7 D.0.74
5.某人进行打靶练习,共射击10次,其中有2次中10环,有3次中9环,有4次中8环,有1次未打中.假设此人射击1次,则中靶的概率约为________;中10环的概率约为________.
考点二 互斥事件与对立事件的概率
互斥事件、对立事件的概率公式是每年高考的热点,既有单独命题,也与其它概率知识综合命题.题型既有选择题、填空题,也有解答题,难度中等.
复杂事件的概率的2种求法
(1)直接求法,将所求事件分解为一些彼此互斥的事件,运用互斥事件的概率求和公式计算.
(2)间接求法,先求此事件的对立事件的概率,再用公式P(A)=1-P()求解(正难则反),特别是“至多”“至少”型题目,用间接求法就比较简便.
1.某小组有3名男生和2名女生,从中任选2名同学去参加演讲比赛,事件“至少有一名女生”与事件“全是男生”( )
A.是互斥事件,不是对立事件 B.是对立事件,不是互斥事件
C.既是互斥事件,也是对立事件 D.既不是互斥事件也不是对立事件
2.(2016·天津)甲、乙两人下棋,两人下成和棋的概率是,甲获胜的概率是,则甲不输的概率为( )
A. B. C. D.
3.(2018·全国卷Ⅲ)若某群体中的成员只用现金支付的概率为0.45,既用现金支付也用非现金支付的概率为0.15,则不用现金支付的概率为( )
A.0.3 B.0.4 C.0.6 D.0.7
4.(2020·天津卷)已知甲、乙两球落入盒子的概率分别为和.假定两球是否落入盒子互不影响,则甲、乙两球都落入盒子的概率为__________;甲、乙两球至少有一个落入盒子的概率为__________.
5.某产品分甲、乙、丙三级,其中乙、丙两级均属次品,在正常生产情况下,出现乙级品和丙级品的概率分别是5%和3%,则抽检一件是正品(甲级)的概率为( )
A.0.95 B.0.97 C.0.92 D.0.08
6.(多选题)(2021·武汉调研)甲、乙两人下棋,两人下成和棋的概率是,甲获胜的概率是,下面结论正确的是( )
A.甲不输的概率 B.乙不输的概率 C.乙获胜的概率 D.乙输的概率
考点三 古典概型
对古典概型的直接考查是每年高考的重点,题型为选择题、填空题,有时也出现在解答题中,难度适中,属中档题.
计算古典概型事件的概率可分3步
(1)计算基本事件总个数n;(2)计算事件A所包含的基本事件的个数m;(3)代入公式求出概率P.
提醒:解题时可根据需要灵活选择列举法、列表法或树形图法.
1.(2017·天津高考)有5支彩笔(除颜色外无差别),颜色分别为红、黄、蓝、绿、紫.从这5支彩笔中任取2支不同颜色的彩笔,则取出的2支彩笔中含有红色彩笔的概率为( )
A. B. C. D.
2.(2017·全国卷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. B. C. D.
3.抛掷两枚质地均匀的骰子,向上的点数之差的绝对值为3的概率是( )
A. B. C. D.
4.甲在微信群中发布6元“拼手气”红包一个,被乙、丙、丁三人抢完.若三人均领到整数元,且每人至少领到1元,则乙获得“手气最佳”(即乙领取的钱数不少于其他任何人)的概率是( )
A. B. C. D.
5.(2020·全国Ⅰ卷)设O为正方形ABCD的中心,在O,A,B,C,D中任取3点,则取到的3点共线的概率为( )A. B. C. D.
6.(2019·全国Ⅰ卷)我国古代典籍《周易》用“卦”描述万物的变化.每一“重卦”由从下到上排列的6个爻组成,爻分为阳爻“——”和阴爻“——”,如图就是一重卦.在所有重卦中随机取一重卦,则该重卦恰有3个阳爻的概率是( )
A. B. C. D.
7.(2021·衡阳质检)在一个不透明的容器中有6个小球,其中有4个黄球,2个红球,它们除颜色外完全相同,如果一次随机取出2个球,那么至少有1个红球的概率为( )
A. B. C. D.
考点四 古典概型的交汇问题
古典概型在高考中常与平面向量、解析几何、统计等知识交汇命题,命题的角度新颖,考查知识全面,能力要求较高.常见的命题角度有:(1)古典概型与平面向量相结合;(2)古典概型与圆锥曲线相结合;(3)古典概型与统计相结合.
角度1 古典概型与平面向量相结合
1.设平面向量a=(m,1),b=(2,n),其中m,n∈{1,2,3,4},记“a⊥(a-b)”为事件A,则事件A发生的概率为( )A. B. C. D.
角度2 古典概型与圆锥曲线相结合
1.(2018·洛阳统考)将一颗骰子先后投掷两次分别得到点数a,b,则直线ax+by=0与圆(x-2)2+y2=2有公共点的概率为________.
2.某同学同时掷两颗骰子,得到点数分别为a,b,则椭圆+=1的离心率e>的概率是________.
角度3 古典概型与统计相结合
1.(2018·西安质检)某校高一年级学生全部参加了体育科目的达标测试,现从中随机抽取40名学生的测试成绩,整理数据并按分数段[40,50),[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]进行分组,假设同一组中的每个数据可用该组区间的中点值代替,则得到体育成绩的折线图如图所示.
(1)体育成绩大于或等于70分的学生常被称为“体育良好”.已知该校高一年级有1 000名学生,试估计该校高一年级中“体育良好”的学生人数;
(2)为分析学生平时的体育活动情况,现从体育成绩在[60,70)和[80,90)的样本学生中随机抽取2人,求在抽取的2名学生中,至少有1人体育成绩在[60,70)的概率.
2.某城市100户居民的月平均用电量(单位:千瓦时)以[160,180),[180,200),[200,220),[220,240),[240,260),[260,280),[280,300]分组的频率分布直方图如图.
(1)求直方图中x的值;(2)求月平均用电量的众数和中位数;
(3)在月平均用电量为[240,260),[260,280),[280,300]的三组用户中,用分层抽样的方法抽取6户居民,并从抽取的6户中任选2户参加一个访谈节目,求参加节目的2户来自不同组的概率.10.2 随机事件的概率、古典概型
一、整合教材知识,落实基本能力
1.事件的相关概念
2.频数、频率和概率
(1)频数、频率: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nA为事件A出现的频数,称事件A出现的比例fn(A)=为事件A出现的频率.
(2)概率:对于给定的随机事件A,如果随着试验次数的增加,事件A发生的频率fn(A)稳定在某个常数上,把这个常数记作P(A),称为事件A的概率.
3.事件的关系与运算
名称 条件 结论 符号表示
包含关系 A发生 B发生 事件B包含事件A(事件A包含于事件B) B A(或A B)
相等关系 若B A且A B 事件A与事件B相等 A=B
并(和)事件 A发生或B发生 事件A与事件B的并事件(或和事件) A∪B(或A+B)
交(积)事件 A发生且B发生 事件A与事件B的交事件(或积事件) A∩B(或AB)
互斥事件 A∩B为不可能事件 事件A与事件B互斥 A∩B=
对立事件 A∩B为不可能事件,A∪B为必然事件 事件A与事件B互为对立事件 A∩B= ,P(A∪B)=1
4.概率的几个基本性质
(1)概率的取值范围:0≤P(A)≤1. (2)必然事件的概率为. (3)不可能事件的概率为.
(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A∪B为必然事件,P(A∪B)=,P(A)=1-P(B).
如果事件A1,A2,…,An两两互斥,则称这n个事件互斥,其概率有如下公式:P(A1∪A2∪…∪An)=P(A1)+P(A2)+…+P(An).
5.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.
6.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)有限性:试验中所有可能出现的基本事件只有有限个.
(2)等可能性:每个基本事件出现的可能性相等.
7.古典概型的概率公式P(A)=.
三、精研高考题点,提升备考知能
考点一 随机事件的概念
随机事件的关系在高考中极少单独考查,有时作为条件出现在解答题中,难度较小.
判断互斥、对立事件的2种方法
(1)定义法: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.
(2)集合法:①由各个事件所含的结果组成的集合彼此的交集为空集,则事件互斥.
②事件A的对立事件所含的结果组成的集合,是全集中由事件A所含的结果组成的集合的补集.
1.一个人打靶时连续射击两次,事件“至少有一次中靶”的互斥事件是( )
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
解析:选D 事件“至少有一次中靶”包括“中靶一次”和“中靶两次”两种情况.由互斥事件的定义,可知“两次都不中靶”与之互斥.
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,那么概率是的事件是( )
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
解析:选A 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.
3.甲:A1,A2是互斥事件;乙:A1,A2是对立事件,那么( )
A.甲是乙的充分不必要条件 B.甲是乙的必要不充分条件
C.甲是乙的充要条件 D.甲既不是乙的充分条件,也不是乙的必要条件
解析:选B [两个事件是对立事件,则它们一定互斥,反之不一定成立.]
4.已知上午7:00~7:50,从某大桥上通过100辆汽车,各时段通过汽车辆数及各时段的平均车速如表所示:
时段 7:00~7:10 7:10~7:20 7:20~7:30 7:30~7:40 7:40~7:50
通过汽车辆数 9 15 20 30 26
平均车速(km/h) 60 56 52 46 50
根据上述信息,估计一辆汽车在7:00~7:50过桥时车速至少为50 km/h的概率(将频率视为概率)是( )
A.0.29 B.0.44 C.0.7 D.0.74
解析:选C 由题表可知,在7:00~7:50过桥时车速至少为50 km/h的车辆数为9+15+20+26=70.由此可估计, 一辆汽车在7:00~7:50过桥时车速至少为50 km/h的概率是P==0.7.
5.某人进行打靶练习,共射击10次,其中有2次中10环,有3次中9环,有4次中8环,有1次未打中.假设此人射击1次,则中靶的概率约为________;中10环的概率约为________.
解析:0.9 0.2 [中靶的频数为9,试验次数为10,所以中靶的频率为=0.9,所以此人射击1次,中靶的概率约为0.9,同理,中10环的概率约为0.2.]
考点二 互斥事件与对立事件的概率
互斥事件、对立事件的概率公式是每年高考的热点,既有单独命题,也与其它概率知识综合命题.题型既有选择题、填空题,也有解答题,难度中等.
复杂事件的概率的2种求法
(1)直接求法,将所求事件分解为一些彼此互斥的事件,运用互斥事件的概率求和公式计算.
(2)间接求法,先求此事件的对立事件的概率,再用公式P(A)=1-P()求解(正难则反),特别是“至多”“至少”型题目,用间接求法就比较简便.
1.某小组有3名男生和2名女生,从中任选2名同学去参加演讲比赛,事件“至少有一名女生”与事件“全是男生”( )
A.是互斥事件,不是对立事件 B.是对立事件,不是互斥事件
C.既是互斥事件,也是对立事件 D.既不是互斥事件也不是对立事件
答案 C
解析 “至少有一名女生”包括“一男一女”和“两名女生”两种情况,这两种情况再加上“全是男生”构成全集,且不能同时发生,故“至少有一名女生”与“全是男生”既是互斥事件,也是对立事件.
2.(2016·天津)甲、乙两人下棋,两人下成和棋的概率是,甲获胜的概率是,则甲不输的概率为( )
A. B. C. D.
解析:A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+=.
3.(2018·全国卷Ⅲ)若某群体中的成员只用现金支付的概率为0.45,既用现金支付也用非现金支付的概率为0.15,则不用现金支付的概率为( )
A.0.3 B.0.4 C.0.6 D.0.7
解析:B [由题意知不用现金支付的概率为1-0.45-0.15=0.4.]
4.(2020·天津卷)已知甲、乙两球落入盒子的概率分别为和.假定两球是否落入盒子互不影响,则甲、乙两球都落入盒子的概率为__________;甲、乙两球至少有一个落入盒子的概率为__________.
答案
解析 甲、乙两球都落入盒子的概率P=×=;
事件A:“甲、乙两球至少有一个落入盒子”的对立事件是:“甲、乙两球都不落入盒子”,P()=×=,所以P(A)=1-=.
5.某产品分甲、乙、丙三级,其中乙、丙两级均属次品,在正常生产情况下,出现乙级品和丙级品的概率分别是5%和3%,则抽检一件是正品(甲级)的概率为( )
A.0.95 B.0.97 C.0.92 D.0.08
答案 C
解析 记“抽检的产品是甲级品”为事件A,是“乙级品”为事件B,是“丙级品”为事件C,这三个事件彼此互斥,因而所求概率为P(A)=1-P(B)-P(C)=1-5%-3%=92%=0.92.
6.(多选题)(2021·武汉调研)甲、乙两人下棋,两人下成和棋的概率是,甲获胜的概率是,下面结论正确的是( )
A.甲不输的概率 B.乙不输的概率
C.乙获胜的概率 D.乙输的概率
答案 ABD
解析 因为甲、乙两人下成和棋的概率是,甲获胜的概率是,所以甲不输的概率+=,故A正确;所以乙不输的概率1-=,故B正确;所以乙获胜的概率1--=,故C错误;所以乙输的概率即为甲获胜的概率是,故D正确,故选ABD.
考点三 古典概型
对古典概型的直接考查是每年高考的重点,题型为选择题、填空题,有时也出现在解答题中,难度适中,属中档题.
计算古典概型事件的概率可分3步
(1)计算基本事件总个数n;
(2)计算事件A所包含的基本事件的个数m;
(3)代入公式求出概率P.
提醒:解题时可根据需要灵活选择列举法、列表法或树形图法.
1.(2017·天津高考)有5支彩笔(除颜色外无差别),颜色分别为红、黄、蓝、绿、紫.从这5支彩笔中任取2支不同颜色的彩笔,则取出的2支彩笔中含有红色彩笔的概率为( )
A. B. C. D.
解析:选C 从5支彩笔中任取2支不同颜色的彩笔,有10种不同取法:(红,黄),(红,蓝),(红,绿),(红,紫),(黄,蓝),(黄,绿),(黄,紫),(蓝,绿),(蓝,紫),(绿,紫).而取出的2支彩笔中含有红色彩笔的取法有4种不同取法:(红,黄),(红,蓝),(红,绿),(红,紫),故所求概率P==.
2.(2017·全国卷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. B. C. D.
解析:选D 法一:记两次取得卡片上的数字依次为a,b,则一共有25个不同的数组(a,b),其中满足a>b的数组共有10个,分别为(2,1),(3,1),(3,2),(4,1),(4,2),(4,3),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),因此所求的概率P==.
法二:画出树状图如图:
可知所有的基本事件共有25个,满足题意的基本事件有10个,故所求概率P==.
3.抛掷两枚质地均匀的骰子,向上的点数之差的绝对值为3的概率是( )
A. B. C. D.
解析:选B 抛掷两枚质地均匀的骰子,向上的点数之差的绝对值为3的情况有:(1,4),(4,1),(2,5),(5,2),(3,6),(6,3),共6种,而抛掷两枚质地均匀的骰子的情况有36种,所以所求概率P==,故选B.
4.甲在微信群中发布6元“拼手气”红包一个,被乙、丙、丁三人抢完.若三人均领到整数元,且每人至少领到1元,则乙获得“手气最佳”(即乙领取的钱数不少于其他任何人)的概率是( )
A. B. C. D.
解析:D 用(x,y,z)表示乙、丙、丁抢到的红包分别为x元、y元、z元.
乙、丙、丁三人抢完6元钱的所有不同的可能结果有10种,分别为(1,1,4),(1,4,1),(4,1,1),(1,2,3),(1,3,2),(2,1,3),(2,3,1),(3,1,2),(3,2,1),(2,2,2).
乙获得“手气最佳”的所有不同的可能结果有4种,分别为(4,1,1),(3,1,2),(3,2,1),(2,2,2).
根据古典概型的概率计算公式,得乙获得“手气最佳”的概率P==.
5.(2020·全国Ⅰ卷)设O为正方形ABCD的中心,在O,A,B,C,D中任取3点,则取到的3点共线的概率为( )
A. B. C. D.
答案 A
解析 从O,A,B,C,D这5个点中任取3点,取法有C=10种,其中取到的3点共线的只有{O,A,C},{O,B,D}这2种取法,所以所求概率为=.故选A.
6.(2019·全国Ⅰ卷)我国古代典籍《周易》用“卦”描述万物的变化.每一“重卦”由从下到上排列的6个爻组成,爻分为阳爻“——”和阴爻“——”,如图就是一重卦.在所有重卦中随机取一重卦,则该重卦恰有3个阳爻的概率是( )
A. B. C. D.
答案 A
解析 在所有重卦中随机取一重卦,其基本事件总数n=26=64,恰有3个阳爻的基本事件数为C=20,所以在所有重卦中随机取一重卦,该重卦恰有3个阳爻的概率p==.
7.(2021·衡阳质检)在一个不透明的容器中有6个小球,其中有4个黄球,2个红球,它们除颜色外完全相同,如果一次随机取出2个球,那么至少有1个红球的概率为( )
A. B. C. D.
答案 B
解析 一次随机取出2个球,基本事件总数为C=15,至少有1个红球包含的基本事件个数为CC+C=9,
∴至少有1个红球的概率P==.
考点四 古典概型的交汇问题
古典概型在高考中常与平面向量、解析几何、统计等知识交汇命题,命题的角度新颖,考查知识全面,能力要求较高.常见的命题角度有:(1)古典概型与平面向量相结合;(2)古典概型与圆锥曲线相结合;(3)古典概型与统计相结合.
角度1 古典概型与平面向量相结合
1.设平面向量a=(m,1),b=(2,n),其中m,n∈{1,2,3,4},记“a⊥(a-b)”为事件A,则事件A发生的概率为( )
A. B. C. D.
解析:选A 有序数对(m,n)的所有可能结果为:(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),共16个.由a⊥(a-b),得m2-2m+1-n=0,即n=(m-1)2,由于m,n∈{1,2,3,4},故事件A包含的基本事件为(2,1)和(3,4),共2个,所以所求的概率P(A)==.
角度2 古典概型与圆锥曲线相结合
1.(2018·洛阳统考)将一颗骰子先后投掷两次分别得到点数a,b,则直线ax+by=0与圆(x-2)2+y2=2有公共点的概率为________.
解析:依题意,将一颗骰子先后投掷两次得到的点数所形成的数组(a,b)有(1,1),(1,2),(1,3),…,(6,6),共36种,其中满足直线ax+by=0与圆(x-2)2+y2=2有公共点,即满足≤ ,即a≤b,则当a=1时,b=1,2,3,4,5,6,共有6种,当a=2时,b=2,3,4,5,6,共5种,同理当a=3时,有4种,a=4时,有3种,a=5时,有2种,a=6时,有1种,故共6+5+4+3+2+1=21种,因此所求的概率等于=.
答案:
2.某同学同时掷两颗骰子,得到点数分别为a,b,则椭圆+=1的离心率e>的概率是________.
解析:同时掷两颗骰子,得到的点数所形成的数组共有36种情况,当a>b时,e= > < a>2b,符合a>2b的情况有:当b=1时,有a=3,4,5,6,4种情况;
当b=2时,有a=5,6,2种情况,故共有6种情况,则概率是=.同理当a的概率也为.
综上可知,离心率e>的概率为.
答案:
角度3 古典概型与统计相结合
1.(2018·西安质检)某校高一年级学生全部参加了体育科目的达标测试,现从中随机抽取40名学生的测试成绩,整理数据并按分数段[40,50),[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]进行分组,假设同一组中的每个数据可用该组区间的中点值代替,则得到体育成绩的折线图如图所示.
(1)体育成绩大于或等于70分的学生常被称为“体育良好”.已知该校高一年级有1 000名学生,试估计该校高一年级中“体育良好”的学生人数;
(2)为分析学生平时的体育活动情况,现从体育成绩在[60,70)和[80,90)的样本学生中随机抽取2人,求在抽取的2名学生中,至少有1人体育成绩在[60,70)的概率.
解:(1)由折线图,知样本中体育成绩大于或等于70分的学生有14+3+13=30(人).
所以该校高一年级中,“体育良好”的学生人数大约有1 000×=750(人).
(2)设“至少有1人体育成绩在[60,70)”为事件M,
记体育成绩在[60,70)的数据为A1,A2,体育成绩在[80,90)的数据为B1,B2,B3,
则从这两组数据中随机抽取2个,所有可能的结果有10种,即(A1,A2),(A1,B1),(A1,B2),(A1,B3),(A2,B1),(A2,B2),(A2,B3),(B1,B2),(B1,B3),(B2,B3).
而事件M的结果有7种,即(A1,A2),(A1,B1),(A1,B2),(A1,B3),(A2,B1),(A2,B2),(A2,B3),因此事件M的概率P(M)=.
2.某城市100户居民的月平均用电量(单位:千瓦时)以[160,180),[180,200),[200,220),[220,240),[240,260),[260,280),[280,300]分组的频率分布直方图如图.
(1)求直方图中x的值;
(2)求月平均用电量的众数和中位数;
(3)在月平均用电量为[240,260),[260,280),[280,300]的三组用户中,用分层抽样的方法抽取6户居民,并从抽取的6户中任选2户参加一个访谈节目,求参加节目的2户来自不同组的概率.
解 (1)由(0.0020+0.0095+0.0110+0.0125+x+0.0050+0.0025)×20=1得x=0.0075,
所以直方图中x的值是0.0075.
(2)月平均用电量的众数是=230.
因为(0.0020+0.0095+0.0110)×20=0.45<0.5,
且(0.0020+0.0095+0.0110+0.0125)×20=0.7>0.5,
所以月平均用电量的中位数在[220,240)内,设中位数为a,由(0.0020+0.0095+0.0110)×20+0.0125×(a-220)=0.5,解得a=224,
所以月平均用电量的中位数是224.
(3)月平均用电量为[240,260)的用户有0.0075×20×100=15(户),
月平均用电量为[260,280)的用户有0.005×20×100=10(户),
月平均用电量在[280,300]的用户有0.0025×20×100=5(户).
抽样方法为分层抽样,在[240,260),[260,280),[280,300]中的用户比为3∶2∶1,
所以在[240,260),[260,280),[280,300]中分别抽取3户、2户和1户.
设参加节目的2户来自不同组为事件A,将来自[240,260)的用户记为a1,a2,a3,来自[260,280)的用户记为b1,b2,来自[280,300]的用户记为c1,在6户中随机抽取2户有(a1,a2),(a1,a3),(a1,b1),(a1,b2),(a1,c1),(a2,a3),(a2,b1),(a2,b2),(a2,c1),(a3,b1),(a3,b2),(a3,c1),(b1,b2),(b1,c1),(b2,c1),共15种取法,其中满足条件的有(a1,b1),(a1,b2),(a1,c1),(a2,b1),(a2,b2),(a2,c1),(a3,b1),(a3,b2),(a3,c1),(b1,c1),(b2,c1),共11种,故参加节目的2户来自不同组的概率P(A)=.