(共15张PPT)
章末综合提升
第七章 概率
巩固层·知识整合
提升层·题型探究
【例1】 某商场有奖销售中,购满100元商品得1张奖券,多购多得,1 000张奖券为一个开奖单位,设特等奖1个、一等奖10个、二等奖50个.设1张奖券中特等奖、一等奖、二等奖的事件分别为A,B,C,求:
(1)P(A),P(B),P(C);
(2)1张奖券的中奖概率;
(3)1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率.
【例2】 某饮料公司对一名员工进行测试以便确定其考评级别,公司准备了两种不同的饮料共5杯,其颜色完全相同,并且其中3杯为A饮料,另外2杯为B饮料,公司要求此员工一一品尝后,从5杯饮料中选出3杯A饮料.若该员工3杯都选对,则评为优秀;若3杯选对2杯,则评为良好;否则评为合格.假设此人对A和B两种饮料没有鉴别能力.
(1)求此人被评为优秀的概率;
(2)求此人被评为良好及以上的概率.
类型3 频率与概率
1.求一个事件的概率的基本方法是通过大量的重复试验.
2.只有当频率在某个常数附近摆动时,这个常数才叫作事件A的概率.
3.概率是频率的稳定值,而频率是概率的近似值.
4.概率反映了随机事件发生的可能性的大小.
5.必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,故0≤P(A)≤1.
【例3】 某射击运动员为备战下届奥运会,在相同条件下进行射击训练,结果如下:
(1)该射击运动员射击一次,击中靶心的概率大约是多少?
(2)假设该射击运动员射击了300次,则击中靶心的次数大约是多少?
(3)假如该射击运动员射击了300次,前270次都击中靶心,那么后30次一定都击不中靶心吗?
射击次数n 10 20 50 100 200 500
击中靶心次数m 8 19 44 92 178 455
击中靶心的频率 0.8 0.95 0.88 0.92 0.89 0.91
[解] (1)由题意,得击中靶心的频率与0.9接近,故概率约为0.9.
(2)击中靶心的次数大约为300×0.9=270(次).
(3)由概率的意义,可知概率是个常数,不因试验次数的变化而变化.后30次中,每次击中靶心的概率仍是0.9,所以不一定不击中靶心.
类型4 事件的独立性
相互独立事件的概率通常和互斥事件的概率综合在一起考查,这类问题具有一个明显的特征,那就是在题目的条件中已经出现一些概率值,解题时先要判断事件的性质(是互斥还是相互独立),再选择相应的公式计算求解.类型1 互斥事件与对立事件
1.互斥事件是不可能同时发生的两个事件;对立事件除要求这两个事件不同时发生外,还要求二者必须有一个发生.因此对立事件一定是互斥事件,但互斥事件不一定是对立事件,对立事件是互斥事件的特殊情况.
2.若A1,A2,…,An互斥,则P(A1∪A2∪…∪An)=P(A1)+P(A2)+…+P(An).对立事件概率由公式P(A)=1-P()(这里是A的对立事件)可得.
【例1】 某商场有奖销售中,购满100元商品得1张奖券,多购多得,1 000张奖券为一个开奖单位,设特等奖1个、一等奖10个、二等奖50个.设1张奖券中特等奖、一等奖、二等奖的事件分别为A,B,C,求:
(1)P(A),P(B),P(C);
(2)1张奖券的中奖概率;
(3)1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率.
[解] (1)P(A)=,P(B)==,P(C)==.
故事件A,B,C的概率分别为.
(2)1张奖券中奖包含中特等奖、一等奖、二等奖.设“1张奖券中奖”这个事件为M,
则M=A∪B∪C.
∵A,B,C两两互斥,
∴P(M)=P(A∪B∪C)=P(A)+P(B)+P(C)==.
故1张奖券的中奖概率为.
(3)设“1张奖券不中特等奖且不中一等奖”为事件N,则事件N与“1张奖券中特等奖或中一等奖”为对立事件,
∴P(N)=1-P(A∪B)
=1-=.
故1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率为.
类型2 古典概型
1.古典概型是一种最基本的概率模型,也是学习其他概率模型的基础,在高考题中,经常出现此种概率模型的题目.解题时要紧紧抓住古典概型的两个基本特征,即有限性和等可能性.
2.在应用公式P(A)=时,关键是正确理解试验的发生过程,求出试验的样本空间的样本点总数n和事件A的样本点个数m.
【例2】 某饮料公司对一名员工进行测试以便确定其考评级别,公司准备了两种不同的饮料共5杯,其颜色完全相同,并且其中3杯为A饮料,另外2杯为B饮料,公司要求此员工一一品尝后,从5杯饮料中选出3杯A饮料.若该员工3杯都选对,则评为优秀;若3杯选对2杯,则评为良好;否则评为合格.假设此人对A和B两种饮料没有鉴别能力.
(1)求此人被评为优秀的概率;
(2)求此人被评为良好及以上的概率.
[解] 用编号1,2,3表示A饮料,用编号4,5表示B饮料,则从5杯饮料中选出3杯的所有可能情况为:(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5),共有10种.
令D表示“此人被评为优秀”,E表示“此人被评为良好”,F表示“此人被评为良好及以上”.
(1)事件D包含(1,2,3)这1个样本点,故P(D)=.
(2)事件E包括(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(2,3,4),(2,3,5),共6个样本点,所以P(E)=,故P(F)=P(D)+P(E)=.
类型3 频率与概率
1.求一个事件的概率的基本方法是通过大量的重复试验.
2.只有当频率在某个常数附近摆动时,这个常数才叫作事件A的概率.
3.概率是频率的稳定值,而频率是概率的近似值.
4.概率反映了随机事件发生的可能性的大小.
5.必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,故0≤P(A)≤1.
【例3】 某射击运动员为备战下届奥运会,在相同条件下进行射击训练,结果如下:
射击次数n 10 20 50 100 200 500
击中靶心次数m 8 19 44 92 178 455
击中靶心的频率 0.8 0.95 0.88 0.92 0.89 0.91
(1)该射击运动员射击一次,击中靶心的概率大约是多少?
(2)假设该射击运动员射击了300次,则击中靶心的次数大约是多少?
(3)假如该射击运动员射击了300次,前270次都击中靶心,那么后30次一定都击不中靶心吗?
[解] (1)由题意,得击中靶心的频率与0.9接近,故概率约为0.9.
(2)击中靶心的次数大约为300×0.9=270(次).
(3)由概率的意义,可知概率是个常数,不因试验次数的变化而变化.后30次中,每次击中靶心的概率仍是0.9,所以不一定不击中靶心.
类型4 事件的独立性
相互独立事件的概率通常和互斥事件的概率综合在一起考查,这类问题具有一个明显的特征,那就是在题目的条件中已经出现一些概率值,解题时先要判断事件的性质(是互斥还是相互独立),再选择相应的公式计算求解.
【例4】 某射击队为备战奥运会进行紧张艰苦的训练,训练项目完成后,教练总会设计安排一些放松、娱乐性恢复活动.在一次速射“飞碟”的游戏活动中,教练制定如下规则:每次飞碟飞行过程中只允许射击三次,根据飞碟飞行的规律,队员甲在飞行距离为50米远处命中的概率为.
(1)如果队员甲一共参加了三次射击飞碟的游戏,试求队员甲在这三次游戏中第一次至少有一次击中的概率;
(2)如果队员甲射击飞行距离为50米远处的飞碟,如果第一次未命中,则进行第二次射击,同时第二次射击时飞碟飞行距离变为100米;如果第二次未命中,则进行第三次射击,第三次射击时飞碟飞行距离变为150米(此后飞碟不在射程之内).已知,命中的概率与飞碟飞行距离的平方成反比,求队员甲在一次游戏中命中飞碟的概率.
[解] (1)记“队员甲在三次游戏中,第一次至少有一次命中”为事件A,
则P(A)=1-P()=.即队员甲在这三次游戏中第一次至少有一次击中的概率为.
(2)记“在一次游戏中,第i次击中飞碟”为事件Bi(i=1,2,3),“队员甲在一次游戏中命中飞碟”为事件B.
P(B1)=,P(B2)==,P(B3)==.
又Bi是相互独立事件,所以P(B)=P(B1)+P(B2)+P( B3)
=P(B1)+P()·P(B2)+P()·P()·P(B3)==.
即队员甲在一次游戏中命中飞碟的概率为.
章末综合测评(七) 概率
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题5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.下列说法正确的是( )
A.甲、乙两人比赛,甲胜的概率为,则比赛5场,甲胜3场
B.某医院针对一种疾病的治愈率为10%,前9个病人没有治愈,则第10个病人一定治愈
C.随机试验的频率与概率相等
D.天气预报中,预报某天降水概率为90%,是指降水的可能性是90%
D [概率只是说明事件发生的可能性大小,其发生具有随机性.故选D.]
2.给甲、乙、丙三人打电话,若打电话的顺序是任意的,则第一个电话打给甲的概率是( )
A. B.
C. D.
B [给三人打电话的顺序有6种可能,其中第一个电话打给甲的可能有2种,故所求概率为=.故选B.]
3.从3名女教师和2名男教师中任选2人参加信息技术培训,则选中的2人都是女教师的概率为( )
A.0.3 B.0.4
C.0.5 D.0.6
A [设3名女教师为a1,a2,a3,2名男教师为b1,b2,从中任选2人的样本点有(a1,a2),(a1,a3),(a1,b1),(a1,b2),(a2,a3),(a2,b1),(a2,b2),(a3,b1),(a3,b2),(b1,b2),共10个,选中的2人都是女教师的样本点为(a1,a2),(a1,a3),(a2,a3),共3个,因此其概率为P=0.3,故选A.]
4.某超市开通网上销售业务,每天能完成1 200份订单的配货,由于订单量大幅增加,导致订单积压.为解决困难,许多志愿者踊跃报名参加配货工作.已知该超市某日积压500份订单未配货,预计第二天的新订单超过1 600份的概率为0.05.志愿者每人每天能完成50份订单的配货,为使第二天完成积压订单及当日订单的配货的概率不小于0.95,则至少需要志愿者( )
A.10名 B.18名
C.24名 D.32名
B [由题意知超市第二天能完成1 200份订单的配货,如果没有志愿者帮忙,则超市第二天共会积压超过500+(1 600-1 200)=900份订单的概率为0.05,因此要使第二天完成积压订单及当日订单的配货的概率不小于0.95,至少需要志愿者=18(名),故选B.]
5.奥林匹克会旗中央有5个互相套连的圆环,颜色自左至右,上方依次为蓝、黑、红,下方依次为黄、绿,象征着五大洲.在手工课上,老师将这5个颜色的环分发给甲、乙、丙、丁、戊五位同学作为模型进行制作,每人分得1个,则事件“甲分得红色”与“乙分得红色”是( )
A.对立事件 B.不可能事件
C.互斥但不对立事件 D.不是互斥事件
C [结合互斥事件和对立事件的概念可知C正确.]
6.排球比赛的规则是5局3胜制(无平局),在某次排球比赛中,甲队在每局比赛中获胜的概率都相等,均为,前2局中乙队以2∶0领先,则最后乙队获胜的概率是( )
A. B.
C. D.
B [最后乙队获胜事件含3种情况:(1)第三局乙胜;(2)第三局甲胜,第四局乙胜;(3)第三局和第四局都是甲胜,第五局乙胜.故最后乙队获胜的概率P==,故选B.]
7.现有2名女教师和1名男教师参加说题比赛,共有2道备选题目,若每位选手从中有放回地随机选出一道题进行说题,其中恰有一男一女抽到同一道题的概率为( )
A. B.
C. D.
C [记两道题分别为A,B,所有抽取的情况为AAA,AAB,ABA,ABB,BAA,BAB,BBA,BBB(其中第1个、第2个分别表示两个女教师抽取的题目,第3个表示男教师抽取的题目),共有8种,其中满足恰有一男一女抽到同一道题目的情况为ABA,ABB,BAA,BAB,共4种.故所求事件的概率为.故选C.]
8.抛掷两枚质地均匀的硬币,A={第一枚为正面向上},B={第二枚为正面向上},则事件C={两枚向上的面为一正一反}的概率为( )
A.0.25 B.0.5
C.0.75 D.0.375
B [P(A)=P(B)=,P()=P()=.
则P(C)=P(AB)=P(A)P()+P()·P(B)==0.5,故选B.]
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.下列命题中正确的是( )
A.根据古典概型的概率计算公式P(A)=求出的值是事件A发生的概率的精确值
B.根据古典概型试验,用计算机或计算器产生随机整数统计试验次数N和事件A发生的次数N1,得到的值是P(A)的近似值
C.频率是随机的,在试验前不能确定,随着试验次数的增加,频率会越来越稳定在某个常数上,即为概率
D.5张奖券中有一张有奖,甲先抽,乙后抽,那么乙与甲抽到有奖奖券的可能性不同
ABC [很明显A项命题是正确的;随机模拟中得到的值是概率的近似值,则B项命题正确;频率稳定在某个常数上,这个常数叫做概率,C命题正确;5张奖券中有一张有奖,甲先抽,乙后抽,那么乙与甲抽到有奖奖券的可能性都是,D命题错误.故选ABC.]
10.下列各对事件中,为相互独立事件的是( )
A.掷一枚骰子一次,事件M “出现偶数点”;事件N “出现3点或6点”
B.袋中有3白、2黑共5个大小相同的小球,依次有放回地摸两球,事件M “第一次摸到白球”,事件N “第二次摸到白球”
C.袋中有3白、2黑共5个大小相同的小球,依次不放回地摸两球,事件M “第一次摸到白球”,事件N “第二次摸到黑球”
D.甲组3名男生、2名女生;乙组2名男生、3名女生,现从甲、乙两组中各选1名同学参加演讲比赛,事件M “从甲组中选出1名男生”,事件N “从乙组中选出1名女生”
ABD [在A中,样本空间Ω={1,2,3,4,5,6},事件M={2,4,6},事件N={3,6},事件MN={6},∴P(M)==,P(N)==,P(MN)==,即P(MN)=P(M)P(N).故事件M与N相互独立,A正确.在B中,根据事件的特点易知,事件M是否发生对事件N发生的概率没有影响,故M与N是相互独立事件,B正确.在C中,由于第1次摸到球不放回,因此会对第2次摸到球的概率产生影响,因此不是相互独立事件,C错误.在D中,从甲组中选出1名男生与从乙组中选出1名女生这两个事件的发生没有影响,所以它们是相互独立事件,D正确.故选ABD.]
11.2023年国庆节期间,高速公路车辆较多,某调查公司在一服务区从七座以下小型汽车中抽取了40名驾驶员进行询问调查,将他们在某段高速公路的车速(km/h)分成六段:[60,65),[65,70),[70,75),[75,80),[80,85),[85,90],得到如图所示的频率分布直方图.下列结论正确的是( )
A.这40辆小型车辆车速的众数的估计值为77.5
B.在该服务区任意抽取一辆车,车速超过80 km/h的概率为0.35
C.若从车速在[60,70)的车辆中任意抽取2辆,则至少有一辆车的车速在[65,70)的概率为
D.若从车速在[60,70)的车辆中任意抽取2辆,则车速都在[60,65)内的概率为
ABC [在A中,由题图可知,众数的估计值为最高的矩形的中点对应的值=77.5,A正确;在B中,车速超过80 km/h的频率为0.05×5+0.02×5=0.35,用频率估计概率知B正确;在C中,由题可知,车速在[60,65)内的车辆数为2,车速在[65,70)内的车辆数为4,运用古典概型求概率得,至少有一辆车的车速在[65,70)的概率为,即车速都在[60,65)内的概率为,故C正确,D错误.故选ABC.]
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12.一个袋子中有5个红球、4个绿球、8个黑球,如果随机地摸出一个球,记事件A={摸出黑球},事件B={摸出绿球},事件C={摸出红球},则P(A)=________;P(B∪C)=________.
[由古典概型的概率计算公式可得P(A)=,P(B∪C)=P(B)+P(C)==.]
13.袋子中有四个小球,分别写有“和、平、世、界”四个字,有放回地从中任取一个小球,直到“和”“平”两个字都取到就停止,用随机模拟的方法估计恰好在第三次停止的概率.利用电脑随机产生0到3之间取整数值的随机数,分别用0,1,2,3代表“和、平、世、界”这四个字,以每三个随机数为一组,表示取球三次的结果,经随机模拟产生了以下24组随机数:
232 321 230 023 123 021 132 220 011
203 331 100 231 130 133 231 031 320
122 103 233 221 020 132
由此可以估计,恰好第三次就停止的概率为______________________________.
[由题意可知,满足条件的随机数组中,前两次抽取的数中必须包含0或1,且0与1不能同时出现,第三次必须出现前面两个数字中没有出现的1或0,可得符合条件的数组只有3组:021,130,031,故所求概率P==.]
14.如图是一旅游景区供游客行走的路线图,假设从进口A开始到出口B,每遇到一个岔路口,每位游客选择其中一条道路行进是等可能的.现有甲、乙、丙、丁共4名游客结伴到旅游景区游玩,他们从进口A的岔路口就开始选择道路自行游玩,并按箭头所指路线行走,最后到出口B集合,设点C是其中的一个岔路口点.则甲经过点C的概率为________________________________________.
[设“甲从进口A开始到出口B经过点C”为事件M,
甲选路线2的概率为,在路线2上从岔路口P到达点C的概率为,这两个事件相互独立,
所以选择路线2走到C的概率P1==.
同理,选择路线3走到点C的概率P2==.
因为选择路线2和路线3两个事件彼此互斥,
所以P(M)=P1+P2==.]
四、解答题(本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分13分)某校在教师外出培训学习活动中,在一个月派出的培训人数及其概率如下表所示:
派出人数 2人及以下 3 4 5 6人及以上
概率 0.1 0.46 0.3 0.1 0.04
(1)求有4个人或5个人培训的概率;
(2)求至少有3个人培训的概率.
[解] 设有2人及以下培训为事件A,有3人培训为事件B,有4人培训为事件C,有5人培训为事件D,有6人及以上培训为事件E.
(1)有4个人或5个人培训的事件为事件C或事件D,A,B,C,D,E为互斥事件,根据互斥事件的概率加法公式可知P(C∪D)=P(C)+P(D)=0.3+0.1=0.4.
(2)至少有3个人培训的对立事件为有2人及以下培训,所以由对立事件的概率可知至少有3个人培训的概率P=1-P(A)=1-0.1=0.9.
16.(本小题满分15分)甲、乙两人玩一种游戏,每次由甲、乙各出1到5根手指,若和为偶数算甲赢,否则算乙赢.
(1)若以A表示和为6的事件,求P(A);
(2)现连玩三次,若以B表示甲至少赢一次的事件,C表示乙至少赢两次的事件,试问B与C是否为互斥事件?为什么?
(3)这种游戏规则公平吗?试说明理由.
[解] (1)甲、乙出手指都有5种可能,因此样本点的总数为25,事件A包括甲、乙出的手指的情况有(1,5),(5,1),(2,4),(4,2),(3,3)共5种情况,
∴P(A)==.
(2)B与C不是互斥事件.因为事件B与C可以同时发生,如甲赢一次,乙赢两次的事件即符合题意.
(3)这种游戏规则不公平.和为偶数的样本点有(1,1),(1,3),(1,5),(2,2),(2,4),(3,1),(3,3),(3,5),(4,2),(4,4),(5,1),(5,3),(5,5),共13个.
所以甲赢的概率为,乙赢的概率为.所以这种游戏规则不公平.
17.(本小题满分15分)A,B两个箱子分别装有标号为0,1,2的三种卡片,每种卡片的张数如表所示.
(1)从A,B箱中各取1张卡片,用x表示取出的2张卡片的数字之积,求x=2 的概率;
(2)从A,B箱中各取1张卡片,用y表示取出的2张卡片的数字之和,求x=0且y=2的概率.
[解] (1)记事件A={从A,B箱中各取1张卡片,2张卡片的数字之积等于2}.
样本点的总个数为30,事件A包含样本点的个数为5.
由古典概型的概率公式得P(A)==.则x=2的概率为.
(2)记事件B={从A,B箱中各取1张卡片,其数字之和为2且积为0}.
事件B包含样本点的个数为10.由古典概型的概率公式得P(B)==.
则x=0且y=2的概率为.
18.(本小题满分17分)某产品的三个质量指标分别为x,y,z,用综合指标S=x+y+z评价该产品的等级.若S≤4,则该产品为一等品.现从一批该产品中,随机抽取10件产品作为样本,其质量指标列表如下:
产品编号 A1 A2 A3 A4 A5
质量指标(x,y,z) (1,1,2) (2,1,1) (2,2,2) (1,1,1) (1,2,1)
产品编号 A6 A7 A8 A9 A10
质量指标(x,y,z) (1,2,2) (2,1,1) (2,2,1) (1,1,1) (2,1,2)
(1)利用上表提供的样本数据估计该批产品的一等品率;
(2)在该样本的一等品中,随机抽取2件产品.
①用产品编号列出所有可能的结果;
②设事件B为“在取出的2件产品中,每件产品的综合指标S都等于4”,求事件B发生的概率.
[解] (1)计算10件产品的综合指标S,如下表:
产品编号 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10
S 4 4 6 3 4 5 4 5 3 5
其中S≤4的有A1,A2,A4,A5,A7,A9,共6件,
故该样本的一等品率为=0.6,
从而可估计该批产品的一等品率为0.6.
(2)①在该样本的一等品中,随机抽取2件产品的所有可能结果为{A1,A2},{A1,A4},{A1,A5},{A1,A7},{A1,A9},{A2,A4},{A2,A5},{A2,A7},{A2,A9},{A4,A5},{A4,A7},{A4,A9},{A5,A7},{A5,A9},{A7,A9},共15种.
②在该样本的一等品中,综合指标S等于4的产品编号分别为A1,A2,A5,A7,
则事件B发生的所有可能结果为
{A1,A2},{A1,A5},{A1,A7},{A2,A5},{A2,A7},{A5,A7},共6种.所以P(B)==.
19.(本小题满分17分)某重点中学为了解高一年级学生身体发育情况,对全校700名高一年级学生按性别进行分层随机抽样检查,测得身高(单位:cm)频数分布表如表1、表2.
表1:男生身高频数分布表
身高(cm) [160,165) [165,170) [170,175) [175,180) [180,185) [185,190]
频数 2 5 14 13 4 2
表2:女生身高频数分布表
身高(cm) [150,155) [155,160) [160,165) [165,170) [170,175) [175,180]
频数 1 7 12 6 3 1
(1)求该校高一女生的人数;
(2)估计该校学生身高在[165,180)的概率;
(3)以样本频率为概率,现从高一年级的男生和女生中分别选出1人,求这2人中至少有1人的身高在[165,180)内的概率.
[解] (1)设高一女生人数为x,由表1和表2可得样本中男、女生人数分别为40,30,
则=,解得x=300.因此高一女生的人数为300.
(2)由表1和表2可得样本中身高在[165,180)的男、女生人数分别为5+14+13,6+3+1,
其和为5+14+13+6+3+1=42,样本容量为70,
所以样本中该校学生身高在[165,180)的频率==.
估计该校学生身高在[165,180)的概率为.
(3)由表格可知,女生身高在[165,180)的概率为,男生身高在[165,180)的概率为,所以这2人中至少有1人的身高在[165,180)内的概率为=.