(共48张PPT)
第九章 计数原理、概率、随机变量及其分布
滚动测试卷(六) 第一~九章
单元检测(一)
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√
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.设集合A={x|y=},B={-1,0,1,2,3},则A∩B=
( )
A.{-1,0,1,2} B.{-1,0,1,2,3}
C.{-1,0,1} D.(-1,2]
B [因为集合A={x|y=}={x|x∈R},所以A∩B={-1,0,1,2,3}.故选B.]
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2.已知x∈R,p:“x2-x>0”,q:“x>1”,则p是q的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
B [x2-x>0,即x(x-1)>0,解得x>1或x<0,所以p:“x>1或x<0”,故由p推不出q,即充分性不成立;由q能推出p,即必要性成立,所以p是q的必要不充分条件.故选B.]
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3.在展开式中,常数项的二项式系数为( )
A.4 B.3
C.2 D.1
A [二项式的展开式的通项Tk+1=x4-k=
x4-4k,k∈N,k≤4,
由4-4k=0,得k=1,则的展开式的常数项是第2项,
所以常数项的二项式系数为=4.
故选A.]
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4.已知P(μ-σ≤X≤μ+σ)≈0.682 7,P(μ-2σ≤X≤μ+2σ)≈
0.954 5,P(μ-3σ≤X≤μ+3σ)≈0.997 3.某体育器材厂生产一批篮球,单个篮球的质量Y(单位:克)服从正态分布N(600,4),从这一批篮球中随机抽检300个,则被抽检的篮球的质量不小于596克的个数约为( )
A.286 B.293
C.252 D.246
√
B [由题意得μ=600,σ==2,
P(Y≥596)=P(Y≥μ-2σ)=0.5+≈0.977 25,
0.977 25×300=293.175≈293,
所以被抽检的篮球的质量不小于596克的个数约为293.
故选B.]
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5.已知随机事件A,B满足P(A)=,P(B)=,P(A∪B)=,则P(A∩B)=( )
A. B.
C. D.
D [随机事件A,B满足P(A)=,P(B)=,P(A∪B)=,
则P(A∩B)=P(A)+P(B)-P(A∪B)==.故选D.]
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6.已知正四棱台ABCD-A1B1C1D1的上、下底面边长分别为1和2,且BB1⊥DD1,则该棱台的体积为( )
A. B.
C. D.
B [在正四棱台ABCD-A1B1C1D1中,连接D1B1,DB,分别取D1B1,DB的中点O,H,连接OH,D1H,如图所示.
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因为棱台ABCD-A1B1C1D1为正四棱台,所以四边形ABCD,A1B1C1D1均为正方形,且OH垂直于上、下底面,DD1=BB1,易知D1B1∥BH,D1B1=BH=,故四边形D1B1BH为平行四边形,则BB1∥D1H,BB1=D1H.因为DD1⊥BB1,则DD1⊥D1H,又DD1=BB1=D1H,且DH=DB=,由D1D2+D1H2=DH2,即2D1H2=2,解得D1H=1.又OH⊥平面A1B1C1D1,D1O 平面A1B1C1D1,所以
OH⊥D1O,则OH===,又正方形A1B1C1D1的面
积为1,正方形ABCD的面积为4,故正四棱台ABCD-A1B1C1D1的体积V=×(1+
4+)×=.故选B.]
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7.袋子中有9个除颜色外完全相同的小球,其中5个红球,4个黄球.若从袋子中任取3个球,则在摸到的球颜色不同的条件下,最终摸球的结果为2红1黄的概率为( )
A. B.
C. D.
B [记摸到的球颜色不同为事件A,摸到2红1黄为事件B,
则P(A)==,P(AB)==,
所以P(B|A)===.故选B.]
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8.已知α,β是函数f (x)=3sin -2在上的两个零点,则cos (α-β)=( )
A. B.
C. D.
A [令f (x)=0,得3sin =2,即sin =,因为x∈,所以2x+∈,因为α,β是函数f (x)=3sin -2在上的两个零点,则α,β是sin =在上的两个根,所以2α++2β+=π,即α+β=,故α=-β,则cos (α-β)=cos =cos =cos =sin =.故选A.]
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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.袋子中有6个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,从中随机取出两个球,设事件A=“取出的球的数字之积为奇数”,事件B=“取出的球的数字之积为偶数”,事件C=“取出的球的数字之和为偶数”,则( )
A.事件A与B是互斥事件 B.事件A与B是对立事件
C.事件B与C是互斥事件 D.事件B与C相互独立
√
AB [由题意知,从袋子中随机取出两个球包含的样本点为(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15个,其中事件A包含的样本点为(1,3),
(1,5),(3,5),共3个,故P(A)==,事件B包含的样本点为(1,2),(1,
4),(1,6),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,4),(3,6),(4,5),(4,
6),(5,6),共12个,故P(B)==,事件C包含的样本点为(1,3),(1,5),
(2,4),(2,6),(3,5),(4,6),共6个,故P(C)==.因为事件A∩B= ,A∪B=Ω,故事件A与B互斥且对立,故A,B正确;因为事件B与C有相同的样本点(2,4),(2,6),(4,6),所以事件B与C不是互斥事件,故C错误;因为
P(BC)==,P(B)P(C)==≠, 所以事件B与C不相互独立,故D错
误.故选AB.]
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10.等差数列{an}中,a1>0,则下列命题正确的是( )
A.若a3+a7=4,则S9=18
B.若S15>0,S16<0,则
C.若a1+a2=1,a3+a4=9,则a7+a8=25
D.若a8=S10,则S9>0,S10<0
√
√
ACD [等差数列{an}中,a1>0,对于A,S9====18,故A正确;对于B,因为S15===15a8>0,S16==8(a8+a9)<0,所以a8>0,a8+a9<0,所以a9<
-a8<0,所以=(a8+a9)(a8-a9)<0,即,故B不正
确;对于C,设等差数列{an}的公差为d,由
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得解得
所以a7+a8=a1+6d+a1+7d=2a1+13d=25,故C正确;对于D,
由a8=S10,得a1+7d=10a1+45d,解得d=-a1,则S9=9a1+36d=9=a1>0,S10=10a1+45d=5=
-a1<0,故D正确.故选ACD.]
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11.某校在运动会期间进行了一场“不服来战”对抗赛,由篮球专业的1名体育生组成甲组,3名非体育生的篮球爱好者组成乙组,两组进行对抗比赛.具体规则为甲组的同学连续投球3次,乙组的同学每人各投球1
次.若甲组同学和乙组3名同学的命中率依次为,则( )
A.乙组同学恰好命中2次的概率为
B.甲组同学恰好命中2次的概率小于乙组同学恰好命中2次的概率
C.甲组同学命中次数的方差为
D.乙组同学命中次数的数学期望为
√
√
BCD [对于A中,设“乙组同学恰好命中2次”为事件M,则P(M)
==,
所以A错误;
对于B中,设“甲组同学恰好命中2次”为事件N,则P(N)=
=,因为>,所以B正确;
对于C中,因为甲组同学每次命中的概率都为,设甲组同学命中次
数为X,则X~B,可得D(X)=3×=,所以C正确;
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对于D中,设乙组同学命中次数为随机变量Y,则Y的所有可能取值为0,1,2,3,
所以P(Y=0)==,
P(Y=1)==,
P(Y=2)=P(M)=,P(Y=3)==,
故E(Y)=0×+1×+2×+3×=,所以D正确.故选BCD.]
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三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知事件A与B相互独立,P(A)=0.6,P(AB)=0.42,则P(A+B)=________.
0.88 [因为事件A与B相互独立,
所以P(AB)=P(A)P(B)=0.6×P(B)=0.42,所以P(B)=0.7,
所以P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB)=0.6+0.7-0.42=0.88.]
0.88
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13.3名男生和2名女生排成一排,则女生互不相邻的排法的概率为________.
[先排男生共有种,男生排好后共有4个空隙,再把2个女生排进去共有种排法,
所以符合条件的共有=72(种)排法,
故女生互不相邻的排法的概率为P==.]
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14.设F1,F2分别为双曲线=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过F2与该双曲线的一条渐近线平行的直线交双曲线于点M,若|MF1|=3|MF2|,则双曲线的离心率为________.
[不妨令过F2与双曲线的一条渐近线y=x平行的直线交双曲线于点M,由双曲线的定义可得|MF1|-|MF2|=2a,由|MF1|=3|MF2|,
可得|MF1|=3a,|MF2|=a.又|F1F2|=2c,tan ∠F1F2M=,可得
cos ∠F1F2M==,在△MF1F2中,由余弦定理可得|MF1|2=
+|F1F2|2-2|MF2|·|F1F2|·cos ∠F1F2M,即9a2=a2+4c2-2a·2c·,化简可得c2=3a2,则双曲线的离心率e==.]
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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.(13分)现有10个球,其中5个球由甲工厂生产,3个球由乙工厂生产,2个球由丙工厂生产.这三个工厂生产该类产品的合格率依次是0.8,0.9,0.7.现从这10个球中任取1个球,设事件B为“取得的球是合格品”,事件A1,A2,A3分别表示“取得的球是甲、乙、丙三个工厂生产的”.
(1)求P(Ai),i=1,2,3;
(2)若取出的球是合格品,求该球是甲工厂生产的概率.
[解] (1)P(A1)==0.5,P(A2)==0.3,P(A3)==0.2.
(2)P(B|A1)=0.8,P(B|A2)=0.9,P(B|A3)=0.7,
∴P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)+P(A3)P(B|A3)
=0.5×0.8+0.3×0.9+0.2×0.7=0.81,
∴P(A1|B)====,
∴该球是甲工厂生产的概率为.
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16.(15分)已知f (x)=sin 2x+2cos x.
(1)求f (x)在x=0处的切线方程;
(2)求f (x)的单调递减区间.
[解] (1)f ′(x)=2cos 2x-2sin x,
令x=0,则f ′(0)=2,f (0)=2,
∴f (x)在x=0处的切线方程为y-2=2(x-0),
即y=2x+2.
(2)f ′(x)=2cos 2x-2sin x=2(1-2sin2x)-2sinx=-2(2sin2x+sinx-1),
令f ′(x)<0,则-2(2sin2x+sinx-1)<0,
则-2(2sin x-1)(sin x+1)<0,即sin x>,
解得x∈,k∈Z,
∴f (x)的单调递减区间为,k∈Z.
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17.(15分)(2024·广州番禺区模拟)随着芯片技术的不断发展,手机的性能越来越强大,为用户体验带来了极大的提升.某科技公司开发了一款学习类的闯关益智游戏,每一关的难度分别有“容易”“适中”“困难”三个档次,并且下一关的难度与上一关的难度有关,若上一关的难度是“容易”或者“适中”,则下一关的难度是“容易”“适中”“困难”的概率分别为,若上一关的难度是“困难”,则下一关的难度是“容易”“适中”“困难”的概率分别为,已知第1关的难度为“容易”.
(1)求第3关的难度为“困难”的概率;
(2)用Pn表示第n关的难度为“困难”的概率,求Pn.
[解] (1)已知第1关的难度为“容易”,
则第2关的难度是“容易”“适中”“困难”的概率分别为,
故第3关的难度是“困难”的概率为P==.
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(2)由题意可得,Pn表示第n关的难度为“困难”的概率,
Pn-1表示第(n-1)关的难度为“困难”的概率,
则Pn=Pn-1+(1-Pn-1)(n≥2),整理可得:Pn-=(n≥2),根据题意得P1=0,所以是首项为-,公比为的等比数列,所以Pn-=-,即Pn=.
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18.(17分)如图,在四棱锥E-ABCD中,EC⊥平面ABCD,DC⊥BC,AB∥DC,DC=2AB=2,CB=CE,点F在棱BE上,且BF=FE.
(1)证明:DE∥平面AFC;
(2)当二面角F-AC-D为135°时,求CE.
[解] (1)证明:由题意可知,CB,CE,CD两两垂直.
如图,以C为坐标原点,CB,CE,CD所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系.
设CB=m,则C(0,0,0),
A(m,0,1),D(0,0,2),E(0,m,0),
由BF=FE,得F,
则=(m,0,1),==(0,m,-2),
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设平面AFC的法向量为n1=(x,y,z),
则即
令x=1,得n1=(1,-2,-m)为平面AFC的一个法向量,
∴·n1=-2m+2m=0,∴DE∥平面AFC.
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(2)显然平面ACD的一个法向量n2=(0,1,0),
∴|cos 135°|===,
解得m=(舍负),
∴CE=.
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19.(17分)某产品的尺寸与标准尺寸的误差的绝对值不超过4 mm即视为合格品,否则视为不合格品.假设误差服从正态分布且每件产品是否为合格品相互独立.现随机抽取100件产品,误差的样本均值为0,样本方差为4.用样本估计总体.
(1)试估计100件产品中不合格品的件数(精确到1);
(2)在(1)的条件下,现出售随机包装的100箱该产品,每箱均有100件产品,收货方对每箱产品均采取不放回地随机抽取方式进行检验,箱与箱之间的检验相互独立.每箱按以下规则判断是否接受该箱产
品:如果抽检的第1件产品不合格,则拒绝该箱产品;如果抽检的第1件产品合格,则再抽1件,如果抽检的第2件产品合格,则接受该箱产品,否则拒绝该箱产品.若该箱产品通过检验后生产方获利1 000元;该箱产品被拒绝,则亏损89元.求100箱该产品利润的期望值.
附:若随机变量Z服从正态分布N(μ,σ2),则P(μ-σ≤Z≤μ+σ)≈0.682 7,P(μ-2σ≤Z≤μ+2σ)≈0.954 5,P(μ-3σ≤Z≤μ+3σ)≈0.997 3.
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[解] (1)设产品的尺寸误差为随机变量X,
由题意得X~N(0,22),
则P(|X|≤4)=P(-4≤X≤4)≈0.954 5,
因此估计这批产品的合格率为0.954 5.
因此产品的不合格率为1-0.954 5=0.045 5,
所以估计100件产品中有100×0.045 5=4.55≈5(件)不合格品.
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(2)法一:设A1=“抽检的第1件产品不合格”,A2=“抽检的第2件产品不合格”,
则一箱产品被拒绝的事件为A1A2.
因此P(A1A2)=P(A1)+P(A2)
=P(A1)+P()P(A2|)
==.
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设100箱产品通过检验的箱数为Z,则Z~B,
所以100箱该产品的利润W=1 000Z+(-89)·(100-Z)=1 089Z-8 900,
因此100箱该产品利润的期望
E(W)=E(1 089Z-8 900)
=1 089E(Z)-8 900
=1 089×100×-8 900
=89 330(元).
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法二:记一箱产品被拒绝为事件A,
则P(A)==.
设一箱产品的利润为随机变量ξ,
则P(ξ=-89)=,P(ξ=1 000)=1-=,
所以E(ξ)=-89×+1 000×=.
设100箱该产品的利润为随机变量Y,则Y=100ξ,
所以E(Y)=E(100ξ)=100E(ξ)=89 330(元).
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谢 谢 !