2026年高考数学一轮专题训练:概率 [含答案]
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这是一份2026年高考数学一轮专题训练:概率 [含答案],共14页。试卷主要包含了随机变量ξ的分布列是,已知P=13,P=23,则P等内容,欢迎下载使用。
1.(2025春•龙岩期中)随机变量ξ的分布列是
则p=( )
A.14B.910C.25D.45
2.(2025春•沧州期中)已知离散型随机变量X的分布列为P(X=i)=13(i=1,2,3),则P(X≥2)=( )
A.16B.13C.23D.1
3.(2025春•沧州期中)已知P(MN)=13,P(N|M)=23,则P(M)=( )
A.13B.12C.23D.56
4.(2025春•浙江期中)已知随机变量η,ξ满足η=3ξ+1,且P(ξ≥2)=0.9,则P(η<7)=( )
A.0.3B.0.5C.0.1D.0.2
5.(2025春•浙江期中)已知随机变量X~N(2,σ2),且P(X<0)=0.2,则P(X>4)=( )
A.0.6B.0.4C.0.2D.0.1
6.(2025春•浙江期中)对于随机事件A、B,若P(A)=12,P(A|B)=13,P(B|A)=14,则P(B)=( )
A.12B.23C.34D.38
7.(2025春•山东期中)已知随机变量X服从两点分布,且P(X=0)=0.4.设Y=3X﹣2,则P(Y=1)=( )
A.0.2B.0.3C.0.4D.0.6
8.(2025春•台州期中)近年来,越来越多的周边游客来参观台州市的神仙居、长屿硐天、国清寺、大陈岛、石梁飞瀑、临海紫阳街等6处景点.现甲、乙两位游客准备从6处景点各随机选一处游玩,记事件A=“甲和乙至少有一个人前往神仙居”,事件B=“甲和乙选择不同的景点”则P(B|A)=( )
A.89B.910C.1011D.1112
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2025•泰安模拟)在平面直角坐标系中,定义A(x1,y1),B(x2,y2)两点之间的折线距离为d(A,B)=|x1﹣x2|+|y1﹣y2|.如图,某地有一矩形古文化街区,其内部道路间距均为1,则下列选项正确的是( )
A.d(A,B)=5
B.若C为平面内任意一点,则d(A,B)≤d(A,C)+d(B,C)
C.当地政府拟沿满足d(P,A)+d(P,B)=9的点P的轨迹修建一条街区环线公路,则公路形状为六边形
D.外卖员从A点送餐到B点,在保证路程与d(A,B)相等的前提下,左转次数X的期望为1.2
(多选)10.(2025春•龙岩期中)某幼儿园周一至周五每天安排一项活动,如下表:
要求每位家长结合孩子的兴趣选择其中的三项.若有四位家长都无特殊情况,分别任选三项,用X表示四人中选择跳绳的人数之和,则( )
A.每位家长选择跳绳的概率为35
B.X的可能取值有4个
C.P(X=1)=24625
D.P(X=4)=81625
(多选)11.(2025春•聊城期中)盒子中有3个红球,2个白球,5个蓝球,从盒子中随机依次不放回的取出两个球,记事件A为“第一次取出的是红球”,事件B为“第二次取出的是白球”,事件C为“第二次取出的是蓝球”,则( )
A.P(B)=15B.P(B|A)=29
C.P(C|A)+P(C|A)=1D.P(B∪C|A)=79
(多选)12.(2025春•浙江期中)数学试题中的多选题,每题有4个选项,其中有2个或3个是正确答案,全部选到正确答案得6分.若正确答案是2个选项,只选对1个得3分,有选错的得0分;若正确答案是3个选项,只选对1个得2分,只选对2个得4分,有选错的得0分.若多选题正确答案是两个选项的概率为p(0<p<1),正确答案是三个选项的概率为1﹣p.某学生对其中的一道题完全不会,记X为该学生只随机选择1个选项时的得分,记Y为该学生随机选择2个选项的得分,则( )
A.若p=23,则P(Y=6)=19
B.若p=23,则P(X=0)=512
C.当12<p<1时,则E(X)=52
D.当12<p<1时,该学生只随机选1个选项时得分表现更优
三.填空题(共4小题)
13.(2025•浙江模拟)人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI.是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量,是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的科学.某商场在有奖销售的抽奖环节时,采用AI技术生成奖券码:在每次抽奖时,顾客连续点击按键5次,每次点击随机生成数字0或1或2,点击结束后,生成的5个数字之和即为奖券码.并规定:如果奖券码为0,则获一等奖;如果奖券码为3的正整数倍,则获二等奖,其它情况不获奖.已知顾客甲参加了一次抽奖,则他获二等奖的概率为 .
14.(2025春•邢台期中)已知随机事件A,B满足P(A)=35,P(AB)=37,则P(B|A)= .
15.(2025春•淮安期中)已知两个随机事件A,B,若P(A)=15,P(B)=14,P(B|A)=23,则P(AB)= ,P(A|B)= .
16.(2025春•龙岩期中)已知随机事件A,B满足P(A)=23,P(AB)=38,则P(B|A)= .
四.解答题(共4小题)
17.(2025春•龙岩期中)将8个质地、大小一样的球装入袋中,球上依次编号1~8.现从中任取4个球,以X表示所取球的最大号码.
(1)求X的分布列;
(2)求X>5的概率.
18.(2025春•台州期中)某校举办了一次安全知识竞赛,竞赛分为预赛与决赛,预赛通过后才能参加决赛.预赛从8道题中任选4道作答,答对3道及以上则进入决赛,否则被淘汰.
(1)若这8道题中甲同学能答对其中4道,记甲在预赛中答对的题目个数为X,求X的分布列并计算甲进入决赛的概率.
(2)决赛需要回答3道同等难度的题目,若全部答对则获得一等奖,奖励200元;若答对2道题目则获得二等奖,奖励100元;若答对1道题目则获得三等奖,奖励50元;若全部答错则没有奖励.假定进入决赛的同学答对每道题目的概率均为p(0<p<1),且每次答题相互独立.
(i)记进入决赛的某同学恰好获得二等奖的概率为f(p),求f(p)的最大值;
(ii)某班共有4名学生进入了决赛,若这4名同学获得总奖金的期望值不小于325元,求此时p的取值范围.
19.(2025春•邢台期中)某幼儿园周一至周五每天安排一项活动,如下表:
要求每位家长结合小孩的兴趣选择其中的三项.
(1)已知家长甲决定选择篮球,不选择围棋,其余三天任选两项;家长乙决定选择排球,其余四天任选两项.求家长甲选轮滑且家长乙未选轮滑的概率.
(2)若有四位家长都无特殊情况,分别任选三项,用X表示四人中选择跳绳的人数之和,求X的分布列和数学期望.
20.(2025•普陀区二模)某区为推进教育数字化转型,通过聚合区域学校的教育资源,依托AI技术搭建了区域智慧题库系统,形成了“A通识过关﹣B综合拓展﹣C创新提升”三层动态题库,且A,B,C三层题量之比为7:3:2,设该题库中任意1道题被选到的可能性都相同.
(1)现有4人参加一项比赛,若每人分别独立地从该题库中随机选取一道题作答,求这4人中至少有2人的选题来自B层的概率;
(2)现采用分层随机抽样的方法,使用智能组卷系统从该题库中选取12道题生成试卷,若某老师要从生成的这份12道题的试卷中随机选取3道题做进一步改编,记该老师选到A层题的题数为X,求X的分布与期望E(X).
高考数学一轮复习 概率
答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2025春•龙岩期中)随机变量ξ的分布列是
则p=( )
A.14B.910C.25D.45
【考点】离散型随机变量及其分布列.
【专题】计算题;方程思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【正确答案】B
【分析】根据题意,由分布列的性质可得p2+p3+14=1,解可得答案.
解:根据题意,由随机变量ξ的分布列,有p2+p3+14=1,
变形可得p=910.
故选:B.
【点评】本题考查随机变量的分布列,注意分布列的性质,属于基础题.
2.(2025春•沧州期中)已知离散型随机变量X的分布列为P(X=i)=13(i=1,2,3),则P(X≥2)=( )
A.16B.13C.23D.1
【考点】离散型随机变量及其分布列.
【专题】计算题;方程思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【正确答案】C
【分析】根据题意,由P(X≥2)=P(X=2)+P(X=3),结合分布列计算可得答案.
解:根据题意,离散型随机变量X的分布列为P(X=i)=13(i=1,2,3),
则P(X≥2)=P(X=2)+P(X=3)=13+13=23.
故选:C.
【点评】本题考查随机变量的分布列,涉及概率的计算,属于基础题.
3.(2025春•沧州期中)已知P(MN)=13,P(N|M)=23,则P(M)=( )
A.13B.12C.23D.56
【考点】求解条件概率.
【专题】整体思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【正确答案】B
【分析】利用条件概率公式求解.
解:因为P(N|M)=P(MN)P(M),
所以P(M)=P(MN)P(N|M)=1323=12.
故选:B.
【点评】本题主要考查了条件概率公式,属于基础题.
4.(2025春•浙江期中)已知随机变量η,ξ满足η=3ξ+1,且P(ξ≥2)=0.9,则P(η<7)=( )
A.0.3B.0.5C.0.1D.0.2
【考点】离散型随机变量及其分布列.
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【正确答案】C
【分析】根据题意,分析可得P(ξ<2)=1﹣0.9=0.1,结合η=3ξ+1,分析可得答案.
解:根据题意,P(ξ≥2)=0.9,则P(ξ<2)=1﹣0.9=0.1,
又由η=3ξ+1,则P(η<7)=P(ξ<2)=0.1.
故选:C.
【点评】本题考查概率的计算,涉及随机变量的定义,属于基础题.
5.(2025春•浙江期中)已知随机变量X~N(2,σ2),且P(X<0)=0.2,则P(X>4)=( )
A.0.6B.0.4C.0.2D.0.1
【考点】正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义.
【专题】整体思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【正确答案】C
【分析】根据正态分布曲线的对称性求解.
解:因为随机变量X~N(2,σ2),且P(X<0)=0.2,
所以P(X>4)=P(X<0)=0.2.
故选:C.
【点评】本题主要考查了正态分布曲线的对称性,属于基础题.
6.(2025春•浙江期中)对于随机事件A、B,若P(A)=12,P(A|B)=13,P(B|A)=14,则P(B)=( )
A.12B.23C.34D.38
【考点】求解条件概率.
【专题】整体思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【正确答案】D
【分析】利用条件概率公式求解.
解:因为P(B|A)=P(AB)P(A),
所以P(AB)=P(B|A)P(A)=14×12=18,
又因为P(A|B)=P(AB)P(B),
所以P(B)=P(AB)P(A|B)=1813=38.
故选:D.
【点评】本题主要考查了条件概率公式,属于基础题.
7.(2025春•山东期中)已知随机变量X服从两点分布,且P(X=0)=0.4.设Y=3X﹣2,则P(Y=1)=( )
A.0.2B.0.3C.0.4D.0.6
【考点】两点分布(0﹣1分布).
【专题】整体思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【正确答案】D
【分析】利用两点分布的概率公式求解.
解:因为随机变量X服从两点分布,且P(X=0)=0.4,
所以P(X=1)=1﹣P(X=0)=0.6,
所以P(Y=1)=P(3X﹣2=1)=P(X=1)=0.6.
故选:D.
【点评】本题主要考查了两点分布的概率公式,属于基础题.
8.(2025春•台州期中)近年来,越来越多的周边游客来参观台州市的神仙居、长屿硐天、国清寺、大陈岛、石梁飞瀑、临海紫阳街等6处景点.现甲、乙两位游客准备从6处景点各随机选一处游玩,记事件A=“甲和乙至少有一个人前往神仙居”,事件B=“甲和乙选择不同的景点”则P(B|A)=( )
A.89B.910C.1011D.1112
【考点】求解条件概率.
【专题】整体思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【正确答案】C
【分析】利用条件概率公式求解.
解:由题意可知,P(A)=1﹣P(A)=1−5×56×6=1136,P(AB)=C21×1×56×6=518,
所以P(B|A)=P(AB)P(A)=5181136=1011.
故选:C.
【点评】本题主要考查了条件概率公式,属于基础题.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2025•泰安模拟)在平面直角坐标系中,定义A(x1,y1),B(x2,y2)两点之间的折线距离为d(A,B)=|x1﹣x2|+|y1﹣y2|.如图,某地有一矩形古文化街区,其内部道路间距均为1,则下列选项正确的是( )
A.d(A,B)=5
B.若C为平面内任意一点,则d(A,B)≤d(A,C)+d(B,C)
C.当地政府拟沿满足d(P,A)+d(P,B)=9的点P的轨迹修建一条街区环线公路,则公路形状为六边形
D.外卖员从A点送餐到B点,在保证路程与d(A,B)相等的前提下,左转次数X的期望为1.2
【考点】离散型随机变量的均值(数学期望).
【专题】计算题;整体思想;综合法;概率与统计;运算求解;新定义类.
【正确答案】ABD
【分析】根据新定义判断A;根据绝对值不等式的性质判断B;根据新定义,排列,直线方程判断C;求出期望判断D.
解:由定义知,d(A,B)=3+2=5,故A正确;
平面内任意一点C(xC,yC),
则d(A,C)+d(B,C)=|xC﹣x1|+|yC﹣y1|+|x2﹣xC|+|y2﹣yC|≥|xC﹣x1+x2﹣xC|+|yC﹣y1+y2﹣yC|=|x1﹣x2|+|y1﹣y2|=d(A,B),故B正确;
设A(0,0),B(3,2),P(x,y),
则由d(P,A)+d(P,B)=9可得|x|+|y|+|x﹣3|+|y﹣2|=9,
因为去掉绝对值x,y分别有3段取值,共可得到3×3=9个方程,最多对应9条线段,
但当0<x<3,0<y<2时,方程为x+y+3﹣x+2﹣y=9,无解,
其余分类中得到的方程含有x或y,且方程对应的线段相异,
故总的线段条数为9﹣1=8,P点轨迹图形为八边形,如图所示,
故C错误;
由题意,左转次数X可能为0,1,2,总的走法有C52=10,
其中P(X=0)=110,P(X=2)=310,
所以P(X=1)=1−110−310=610,E(X)=0×110+1×610+2×310=1210=1.2,故D正确.
故选:ABD.
【点评】本题考查了绝对值不等式的性质和离散型随机变量期望的计算,属于中档题.
(多选)10.(2025春•龙岩期中)某幼儿园周一至周五每天安排一项活动,如下表:
要求每位家长结合孩子的兴趣选择其中的三项.若有四位家长都无特殊情况,分别任选三项,用X表示四人中选择跳绳的人数之和,则( )
A.每位家长选择跳绳的概率为35
B.X的可能取值有4个
C.P(X=1)=24625
D.P(X=4)=81625
【考点】概率的应用;离散型随机变量及其分布列.
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【正确答案】AD
【分析】根据题意,由古典概型分析A,由二项分布的性质分析B、C、D,综合可得答案.
解:根据题意,一位家长在五项中任选三项,有C53=10种选法,
若其选择跳绳,有C42=6种选法,
则每位家长选择跳绳的概率P=610=35,A正确;
X表示四人中选择跳绳的人数之和,则X可取的值为0、1、2、3、4,有5个值,B错误;
且X~B(4,35),
则P(X=1)=C41×35×(1−35)3=96625,C错误;
P(X=4)=(35)4=81625,D正确.
故选:AD.
【点评】本题考查概率的应用,涉及二项分布的性质,属于基础题.
(多选)11.(2025春•聊城期中)盒子中有3个红球,2个白球,5个蓝球,从盒子中随机依次不放回的取出两个球,记事件A为“第一次取出的是红球”,事件B为“第二次取出的是白球”,事件C为“第二次取出的是蓝球”,则( )
A.P(B)=15B.P(B|A)=29
C.P(C|A)+P(C|A)=1D.P(B∪C|A)=79
【考点】求解条件概率.
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【正确答案】ACD
【分析】根据题意,由古典概型分析A,由条件概率的性质和定义分析B、C、D,综合可得答案.
解:根据题意,依次分析选项:
对于A,盒子中有3个红球,2个白球,5个蓝球,则P(B)=23+2+5=15,A正确;
对于B,当A发生时,盒子中有2个红球,2个白球,5个蓝球,则P(B|A)=2+52+2+5=79,B错误;
对于C,由条件概率的性质,P(C|A)+P(C|A)=1,C正确;
对于D,当A发生时,盒子中有2个红球,2个白球,5个蓝球,P(B∪C|A)=2+52+2+5=79,D正确.
故选:ACD.
【点评】本题考查条件概率的计算,注意条件概率的定义,属于中档题.
(多选)12.(2025春•浙江期中)数学试题中的多选题,每题有4个选项,其中有2个或3个是正确答案,全部选到正确答案得6分.若正确答案是2个选项,只选对1个得3分,有选错的得0分;若正确答案是3个选项,只选对1个得2分,只选对2个得4分,有选错的得0分.若多选题正确答案是两个选项的概率为p(0<p<1),正确答案是三个选项的概率为1﹣p.某学生对其中的一道题完全不会,记X为该学生只随机选择1个选项时的得分,记Y为该学生随机选择2个选项的得分,则( )
A.若p=23,则P(Y=6)=19
B.若p=23,则P(X=0)=512
C.当12<p<1时,则E(X)=52
D.当12<p<1时,该学生只随机选1个选项时得分表现更优
【考点】离散型随机变量的均值(数学期望);相互独立事件的概率乘法公式.
【专题】计算题;整体思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【正确答案】ABD
【分析】分别计算出X和Y不同情况下的概率,再求出数学期望,逐项进行计算即可求得.
解:由条件可知,X的所有可能取值为0,2,3,
P(X=0)=p⋅12+(1−p)⋅14=14+p4,
P(X=2)=(1−p)⋅34=34−3p4,
P(X=3)=p⋅12=p2,
所以E(X)=32,
Y的所有可能取值为0,4,6,
P(Y=0)=p⋅56+(1−p)⋅12=12+p3,
P(Y=4)=(1−p)⋅12=12−p2,
P(Y=6)=p⋅16=p6,
所以E(Y)=2﹣p,
若p=23,则P(Y=6)=19,选项A正确;
若p=23,P(X=0)=512,选项B正确;
无论p为何值,E(X)=32,选项C错误;
当12<p<1时,E(X)>E(Y),
所以该学生只随机选1个选项时得分表现更优,选项D正确.
故选:ABD.
【点评】本题考查了离散型随机变量的期望计算,属于中档题.
三.填空题(共4小题)
13.(2025•浙江模拟)人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI.是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量,是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的科学.某商场在有奖销售的抽奖环节时,采用AI技术生成奖券码:在每次抽奖时,顾客连续点击按键5次,每次点击随机生成数字0或1或2,点击结束后,生成的5个数字之和即为奖券码.并规定:如果奖券码为0,则获一等奖;如果奖券码为3的正整数倍,则获二等奖,其它情况不获奖.已知顾客甲参加了一次抽奖,则他获二等奖的概率为 80243 .
【考点】古典概型及其概率计算公式.
【专题】整体思想;综合法;概率与统计;运算求解;新文化类.
【正确答案】80243.
【分析】由已知先求出样本空间的个数,然后求出获得二等奖结果数,然后结合古典概率公式即可求解.
解:设一次抽奖所生成的奖券码为S,
生成的5个数字中有x(0≤x≤5,x∈N)个0,y(0≤y≤5,y∈N)个1,
则S=y+2(5﹣x﹣y)=10﹣(2x+y),
由题可知0≤x+y≤5,
若获得二等奖,则S为3的正整数倍,故2x+y可取的值为1,4,7;
当2x+y=1时,(x,y)的取值为(0,1),共有C51=5种情况;
当2x+y=4时,(x,y)的可能取值为(0,4),(1,2),(2,0),
共有C54+C51C42+C52=45种情况;
当2x+y=7时,(x,y)的取值为(2,3),(3,1),共有C52+C53C21=30种情况.
所以获得二等奖的概率P2=5+45+3035=80243.
故80243.
【点评】本题考查概率的应用,涉及古典概型的计算,属于中档题.
14.(2025春•邢台期中)已知随机事件A,B满足P(A)=35,P(AB)=37,则P(B|A)= 27 .
【考点】求解条件概率.
【专题】转化思想;转化法;概率与统计;运算求解.
【正确答案】27.
【分析】根据已知条件,结合条件概率公式,即可求解.
解:P(A)=35,P(AB)=37,
则P(AB)=P(A)﹣P(AB)=635,
故P(B|A)=P(AB)P(A)=27.
故27.
【点评】本题主要考查条件概率公式,属于基础题.
15.(2025春•淮安期中)已知两个随机事件A,B,若P(A)=15,P(B)=14,P(B|A)=23,则P(AB)= 215 ,P(A|B)= 715 .
【考点】求解条件概率.
【专题】转化思想;转化法;概率与统计;运算求解.
【正确答案】215,715.
【分析】根据已知条件,结合条件概率公式,即可求解.
解:若P(A)=15,P(B|A)=23,
P(AB)=P(B|A)P(A)=15×23=215,
P(AB)=P(B)﹣P(AB)=14−215=760,
故P(A|B)=P(AB)P(B)=76014=715.
故215,715.
【点评】本题主要考查条件概率公式,属于基础题.
16.(2025春•龙岩期中)已知随机事件A,B满足P(A)=23,P(AB)=38,则P(B|A)= 716 .
【考点】求解条件概率.
【专题】整体思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【正确答案】716.
【分析】利用条件概率公式求解.
解:因为P(B|A)=P(AB)P(A)=3823=916,
所以P(B|A)=1−P(B|A)=716.
故716.
【点评】本题主要考查了条件概率公式,属于基础题.
四.解答题(共4小题)
17.(2025春•龙岩期中)将8个质地、大小一样的球装入袋中,球上依次编号1~8.现从中任取4个球,以X表示所取球的最大号码.
(1)求X的分布列;
(2)求X>5的概率.
【考点】离散型随机变量及其分布列.
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【正确答案】(1)分布列见解析;
(2)1314.
【分析】(1)由题意可知,随机变量X的有可能的取值为4,5,6,7,8,利用古典概型的概率公式求出其相应的概率,进而得到随机变量X的分布列;
(2)由P(X>5)=P(X=6)+P(X=7)+P(X=8)求解即可.
解:(1)根据题意,X可取的值为4,5,6,7,8,
X=4,即取出4个球的最大号码为4,即取出标号为1、2、3、4的4个球,则P(X=4)=C44C84=170,
X=5,即取出4个球的最大号码为5,即取出标号为5的球,标号为1、2、3、4的4个球中取出3个球,则P(X=5)=C43C84=235,
X=6,即取出4个球的最大号码为6,即取出标号为6的球,标号为1、2、3、4、5的5个球中取出3个球,则P(X=6)=C53C84=17,
X=7,即取出4个球的最大号码为7,即取出标号为7的球,标号为1、2、3、4、5、6的6个球中取出3个球,则P(X=7)=C63C84=27,
X=8,即取出4个球的最大号码为8,即取出标号为8的球,则P(X=8)=C73C84=12,
故X的分布列为
(2)根据题意,P(X>5)=P(X=6)+P(X=7)+P(X=8)= 17+27+12=1314.
【点评】本题考查随机变量的分布列,涉及概率的计算,属于基础题.
18.(2025春•台州期中)某校举办了一次安全知识竞赛,竞赛分为预赛与决赛,预赛通过后才能参加决赛.预赛从8道题中任选4道作答,答对3道及以上则进入决赛,否则被淘汰.
(1)若这8道题中甲同学能答对其中4道,记甲在预赛中答对的题目个数为X,求X的分布列并计算甲进入决赛的概率.
(2)决赛需要回答3道同等难度的题目,若全部答对则获得一等奖,奖励200元;若答对2道题目则获得二等奖,奖励100元;若答对1道题目则获得三等奖,奖励50元;若全部答错则没有奖励.假定进入决赛的同学答对每道题目的概率均为p(0<p<1),且每次答题相互独立.
(i)记进入决赛的某同学恰好获得二等奖的概率为f(p),求f(p)的最大值;
(ii)某班共有4名学生进入了决赛,若这4名同学获得总奖金的期望值不小于325元,求此时p的取值范围.
【考点】离散型随机变量的均值(数学期望);相互独立事件的概率乘法公式;离散型随机变量及其分布列.
【专题】计算题;整体思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【正确答案】(1)分布列见解析;1770;
(2)(i)49;(ii)[12,1).
【分析】(1)求出X的取值及对应的概率可得分布列,再结合分布列计算可得答案;
(2)(i)由题意得f(p)=3p2﹣3p3(0<p<1),利用导数求出最大值可得答案;
(ii)分析每名学生获得的奖金的期望,求和解不等式即可.
解:(1)若这8道题中甲同学能答对其中4道,记甲在预赛中答对的题目个数为X,
由已知X的取值为0,1,2,3,4,
P(X=0)=C44C84=170,P(X=1)=C43C41C84=835,
P(X=2)=C42C42C84=1835,P(X=3)=C41C43C84=835,
P(X=4)=C44C84=170,
所以X的分布列为:
甲进入决赛的概率为P=P(X=3)+P(X=4)=835+170=1770;
(2)(i)记进入决赛的某同学恰好获得二等奖的概率为f(p),
由题意得f(p)=C32p2(1−p)=3p2−3p3(0<p<1),
令f′(p)=6p﹣9p2=3p(2﹣3p)=0,解得p=23,
当0<p<23时,f′(p)>0,f(p)单调递增,
当23<p<1时,f′(p)<0,f(p)单调递减,
所以f(p)≤f(23)=3(23)2−3(23)3=49,
可得f(p)的最大值为49;
(ii)某班共有4名学生进入了决赛,若这4名同学获得总奖金的期望值不小于325元,
由题可设每名进入决赛的学生获得的奖金为随机变量Y,
则Y的可能取值为0,50,100,200,
所以P(Y=0)=C33(1−p)3,P(Y=50)=C31p(1−p)2,
P(Y=100)=C32p2(1−p),P(Y=200)=C33p3,
所以E(Y)=50C31p(1−p)2+100C32p2(1−p)+200C33p3
=50p3+150p,
可得4E(Y)≥325,即200p3+600p≥325,
整理得8p3+24p﹣13≥0,
由8p3+24p﹣13=(8p3﹣1)+12(2p﹣1)=(2p﹣1)(4p2+2p+1+12)≥0,
得(2p−1)(4p2+2p+13)=4(2p−1)[(p+14)2+5116]≥0,
解得12≤p<1,
此时p的取值范围为[12,1).
【点评】本题考查了离散型随机变量的分布列与期望的计算,属于中档题.
19.(2025春•邢台期中)某幼儿园周一至周五每天安排一项活动,如下表:
要求每位家长结合小孩的兴趣选择其中的三项.
(1)已知家长甲决定选择篮球,不选择围棋,其余三天任选两项;家长乙决定选择排球,其余四天任选两项.求家长甲选轮滑且家长乙未选轮滑的概率.
(2)若有四位家长都无特殊情况,分别任选三项,用X表示四人中选择跳绳的人数之和,求X的分布列和数学期望.
【考点】离散型随机变量的均值(数学期望);离散型随机变量及其分布列.
【专题】综合题;对应思想;综合法;概率与统计;逻辑思维;运算求解.
【正确答案】(1)13;
(2)分布列见解析,数学期望为125.
【分析】(1)由题意,记“家长甲选轮滑”为事件A,“家长乙选轮滑”为事件B,代入公式求解即可;
(2)求出X的所有可能取值和相对应的概率,列出分布列,代入公式求解即可.
解:(1)记“家长甲选轮滑”为事件A,“家长乙选轮滑”为事件B,
此时P(A)=C21C32=23,P(B)=C31C42=12,
因为事件A,B相互独立,
所以家长甲选轮滑且家长乙未选轮滑的概率为P(AB)=P(A)P(B)=23×(1−12)=13;
(2)每人选择跳绳的概率P=C42C53=35,
易知X所有的可能取值为0,1,2,3,4,
此时P(X=0)=(1−35)4=16625,P(X=1)=C41×35×(1−35)3=96625,
P(X=2)=C42×(35)2×(1−35)2=216625,P(X=3)=C43×(35)3×(1−35)=216625,P(X=4)=(35)4=81625,
则X的分布列为:
故E(X)=0×16625+1×96625+2×216625+3×216625+4×81625=125.
【点评】本题考查离散型随机变量的分布列和期望,考查了逻辑推理和运算能力,属于中档题.
20.(2025•普陀区二模)某区为推进教育数字化转型,通过聚合区域学校的教育资源,依托AI技术搭建了区域智慧题库系统,形成了“A通识过关﹣B综合拓展﹣C创新提升”三层动态题库,且A,B,C三层题量之比为7:3:2,设该题库中任意1道题被选到的可能性都相同.
(1)现有4人参加一项比赛,若每人分别独立地从该题库中随机选取一道题作答,求这4人中至少有2人的选题来自B层的概率;
(2)现采用分层随机抽样的方法,使用智能组卷系统从该题库中选取12道题生成试卷,若某老师要从生成的这份12道题的试卷中随机选取3道题做进一步改编,记该老师选到A层题的题数为X,求X的分布与期望E(X).
【考点】离散型随机变量的均值(数学期望);离散型随机变量及其分布列.
【专题】计算题;整体思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【正确答案】(1)67256;
(2)分布列见解析,E(X)=74.
【分析】(1)由题意B层选题概率为312=14,利用古典概型的概率公式即可求解.
(2)由题意采用分层抽样A层选取7道,X可取0,1,2,3,计算出各自对应的概率即可求解.
解:(1)由题意B层选题概率为312=14,
则这4人中至少有2人来自B层的概率:
P=C42(14)2(34)2+C43(14)3(34)+C44(14)4=54256+12256+1256=67256;
(2)由题意采用分层抽样A层选取7道,X可取0,1,2,3,
P(X=0)=C70C53C123=122,P(X=1)=C71C52C123=722,
P(X=2)=C72C51C123=2144,P(X=3)=C73C50C123=744,
其分布列为:
所以期望E(X)=0×122+1×722+2×2144+3×744=74.
【点评】本题考查了离散型随机变量的分布列与期望的计算,属于中档题.ξ
5
8
9
P
p2
p3
14
时间
周一
周二
周三
周四
周五
活动项目
篮球
轮滑
排球
跳绳
围棋
时间
周一
周二
周三
周四
周五
活动项目
篮球
轮滑
排球
跳绳
围棋
ξ
5
8
9
P
p2
p3
14
时间
周一
周二
周三
周四
周五
活动项目
篮球
轮滑
排球
跳绳
围棋
X
4
5
6
7
8
P
170
235
17
27
12
X
0
1
2
3
4
P
170
835
1835
835
170
时间
周一
周二
周三
周四
周五
活动项目
篮球
轮滑
排球
跳绳
围棋
X
0
1
2
3
4
P
16625
96625
216625
216625
81625
X
0
1
2
3
P
122
722
2144
744
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