专题04 统计概率（解答题11种考法）专练--2024届高三数学二轮复习《考法分类》专题训练（新高考）.zip

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(1)从这件产品中随机抽取件，请估计这件产品评分为优良的概率；
(2)从该企业的流水线上随机抽取件产品，设这件产品中评分为优秀的产品个数为，求的分布列及期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析，
【解析】（1）记事件A：产品的评分为优秀，事件：产品的评分为良好.
根据统计学原理，可以用样本来估计总体，由统计表得， .
因为互斥，所以可以估计该件产品为优良的概率为.
（2）由(1)知，评分为优秀的概率为，由题意得，
则
当时，；
当时，；
当时， ；
当时，；
当时，.
所以的分布列为
数学期望.
2．（2023·湖南衡阳·校联考模拟预测）某区在高中阶段举行的物理实验技能操作竞赛分基本操作与技能操作两步进行，第一步基本操作：每位参赛选手从类7道题中任选4题进行操作，操作完后正确操作超过两题的（否则终止比赛），才能进行第二步技能操作：从类5道题中任选3题进行操作，直至操作完为止.类题操作正确得10分，类题操作正确得20分.以两步总分和决定优胜者.总分80分或90分为二等奖，100分为一等奖.某校选手李明类7题中有5题会操作，类5题中每题正确操作的概率均为，且各题操作互不影响.
(1)求李明被终止比赛的概率；
(2)现已知李明类题全部操作正确，求李明类题操作完后得分的分布列及期望；
(3)求李明获二等奖的概率.
【答案】(1)
(2)分布列见解析，
(3)
【解析】（1）解：设“李明被终止比赛”事件为表示选的4题均会操作或3题会操作，
故李明被终止比赛的概率.
（2）解：设李明在竞赛中，类题全部操作正确后得分为，
则的取值为，且类题正确操作题数，
可得；；
；
所求的分布列
.
（3）解：设李明获二等奖的事件为，事件即类题全部操作正确，类题正确操作2题
或类题操作正确3题，类题全部正确操作，
所以李明获二等奖的概率为.
3．（2023·新疆乌鲁木齐·统考二模）2022年的男足世界杯在卡塔尔举办，参赛的32支球队共分为8个小组，每个小组有4支球队，小组赛采取单循环赛制，即每支球队都要和同组的其他3支球队各比赛一场.每场比赛获胜的球队积3分，负队积0分.若打平则双方各积1分，三轮比赛结束后，积分从多到少排名靠前的2支球队小组出线（如果积分相等，还要按照其他规则来排名）.已知甲、乙、丙、丁4支球队分在同一个组，且甲队与乙、丙、丁3支球队比赛获胜的概率分别为，，，与三支球队打平的概率均为，每场比赛的结果相互独立.
(1)某人对甲队的三轮小组赛结果进行了预测，他认为三场都会是平局，记随机变量X＝“结果预测正确的场次”，求X的分布列和数学期望；
(2)假设各队先后对阵顺序完全随机，记甲队至少连续获胜两场的概率为p，那么甲队在第二轮比赛对阵哪个对手时，p的取值最大，这个最大值是多少？
【答案】(1)分布列见解析，
(2)
【解析】（1）由于甲队每场比赛平局的概率都是，所以甲队三场比赛打平的场次，即随机变量服从二项分布，由题意得，其分布列如下：
，，，，
数学期望.
（2）由已知得不同的对阵情况共有种，每种可能性出现的概率均为.
设甲队第二轮对阵乙队至少连续获胜两场的概率为，甲队第二轮对阵丙队至少连续获胜两场的概率为，甲队第二轮对阵丁队至少连续获胜两场的概率为，则
；
；
；
因为，所以甲队在第二轮对阵乙队时，p的取值最大，最大值为.
4．（2023·广东佛山·校联考模拟预测）某地区举行数学核心素养测评，要求以学校为单位参赛，最终学校和学校进入决赛．决赛规则如下：现有甲、乙两个纸箱，甲箱中有4道选择题和2道填空题，乙箱中有3道选择题和3道填空题，决赛由两个环节组成，环节一：要求两校每位参赛同学在甲或乙两个纸箱中随机抽取两题作答，作答后放回原箱；环节二：由学校和学校分别派出一名代表进行比赛．两个环节按照相关比赛规则分别累计得分，以累计得分的高低决定名次．
(1)环节一结束后，采用样本量比例分配的分层随机抽样，如果不知道样本数据，只知道从学校抽取12人，其答对题目的平均数为1，方差为1，从学校抽取8人，其答对题目的平均数为1.5，方差为0.25，求这20人答对题目的均值与方差；
(2)环节二，学校代表先从甲箱中依次抽取了两道题目，答题结束后将题目一起放入乙箱中，然后学校代表再从乙箱中抽取题目，已知学校代表从乙箱中抽取的第一题是选择题，求学校代表从甲箱中取出的是两道选择题的概率．
【答案】(1)这20人答对题目的均值为，方差为
(2)
【解析】（1）设学校答对题目的样本数据为，学校答对题目的样本数据为，
由题意得，由题意得，
所以这20人答对题目的均值为，
由，得，
由，得，
，
，
这20人答对题目的方差为.
（2）记“学校代表从乙箱中抽取的第一道题是选择题”，
“学校代表先从甲箱中依次抽取了两道选择题”，
“学校代表先从甲箱中依次抽取了一道选择题，一道填空题”，
“学校代表先从甲箱中依次抽取了两道填空题”，
易知彼此互斥，，
，，，
，，，
，
.
所以学校代表从甲箱中取出的是两道选择题的概率为.
5．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨市第六中学校校考三模）哈六中举行数学竞赛，竞赛分为初赛和决赛两阶段进行.初赛采用“两轮制”方式进行，要求每个学年派出两名同学，且每名同学都要参加两轮比赛，两轮比赛都通过的同学才具备参与决赛的资格.高三学年派出甲和乙参赛.在初赛中，若甲通过第一轮与第二轮比赛的概率分别是，，乙通过第一轮与第二轮比赛的概率分别是，，且每名同学所有轮次比赛的结果互不影响.
(1)若高三学年获得决赛资格的同学个数为，求的分布列和数学期望.
(2)已知甲和乙都获得了决赛资格.决赛的规则如下：将问题放入两个纸箱中，箱中有3道选择题和2道填空题，箱中有3道选择题和3道填空题.决赛中要求每位参赛同学在两个纸箱中随机抽取两题作答.甲先从箱中依次抽取2道题目，答题结束后将题目一起放入箱中，然后乙再抽取题目.已知乙从箱中抽取的第一题是选择题，求甲从箱中抽出的是2道选择题的概率.
【答案】(1)分布列见解析，
(2)
【解析】（1）依题意得甲获得决赛资格的概率为，乙获得决赛资格的概率为，
的所有可能取值为，
，，
，
所以的分布列为：
所以.
（2）记“甲从箱中抽出的是道选择题”，“乙从箱中抽取的第一题是选择题”，
则，，，，，，
所以
.
甲从箱中抽出的是2道选择题的概率为.
6．（2023·广西柳州·统考模拟预测）新高考改革后广西省采用“3+1+2”高考模式，“3”指的是语文､数学､外语，这三门科目是必选的；“1”指的是要在物理､历史里选一门；“2”指考生要在生物学､化学､思想政治､地理4门中选择2门.
(1)若按照“3+1+2”模式选科，求甲乙两个学生恰有四门学科相同的选法种数；
(2)某教育部门为了调查学生语数外三科成绩，现从当地不同层次的学校中抽取高一学生5000名参加语数外的网络测试､满分450分，假设该次网络测试成绩服从正态分布.
①估计5000名学生中成绩介于120分到300分之间有多少人；
②某校对外宣传“我校200人参与此次网络测试，有10名同学获得430分以上的高分”，请结合统计学知识分析上述宣传语的可信度.
附：，，.
【答案】(1)种
(2)①4093人；②不可信
【解析】（1）甲乙两个学生必选语文､数学､外语，若另一门相同的选择物理､历史中的一门，有种，在生物学､化学､思想政治､地理4门中甲乙选择不同的2门，则，即种；
若另一门相同的选择生物学､化学､思想政治､地理4门中的一门，则有种，
所以甲乙两个学生恰有四门学科相同的选法种数共种方法；
（2）①设此次网络测试的成绩记为，则，
由题知，，，
则，所以，
所以估计5000名学生中成绩介于120分到300分之间有4093人；
②不可信.，
则，
5000名学生中成绩大于430分的约有人，
这说明5000名考生中，会出现约7人的成绩高于430分的“极端”样本，
所以说“某校200人参与此次网络测试，有10名同学获得430分以上的高分”，
说法错误，此宣传语不可信.
7．（2023·福建厦门·厦门一中校考二模）法国数学家庞加莱是个喜欢吃面包的人，他每天都会到同一家面包店购买一个面包.该面包店的面包师声称自己所出售的面包的平均质量是，上下浮动不超过.这句话用数学语言来表达就是：每个面包的质量服从期望为，标准差为的正态分布.
(1)已知如下结论：若，从X的取值中随机抽取个数据，记这k个数据的平均值为Y，则随机变量，利用该结论解决下面问题.
（i）假设面包师的说法是真实的，随机购买25个面包，记随机购买25个面包的平均值为Y，求；
（ii）庞加莱每天都会将买来的面包称重并记录，25天后，得到的数据都落在上，并经计算25个面包质量的平均值为.庞加莱通过分析举报了该面包师，从概率角度说明庞加莱举报该面包师的理由；
(2)假设有两箱面包（面包除颜色外，其他都一样），已知第一箱中共装有6个面包，其中黑色面包有2个；第二箱中共装有8个面包，其中黑色面包有3个.现随机挑选一箱，然后从该箱中随机取出2个面包.求取出黑色面包个数的分布列及数学期望.
附：①随机变量服从正态分布，则，，；
②通常把发生概率小于的事件称为小概率事件，小概率事件基本不会发生.
【答案】(1)（i）；（ii）理由见解析
(2)分布列见解析，
【解析】（1）（i）因为，所以，因为，所以，因为，
所以；
（ii）由第一问知，庞加莱计算25个面包质量的平均值为978.72g，，而，为小概率事件，小概率事件基本不会发生，这就是庞加莱举报该面包师的理由；
（2）设取出黑色面包个数为随机变量，则的可能取值为0，1，2.
则，
，故分布列为：
其中数学期望.
8．（2023·江西赣州·统考模拟预测）随着《2023年中国诗词大会》在央视持续热播，它将经典古诗词与新时代精神相结合，使古诗词绽放出新时代的光彩，由此，它极大地鼓舞了人们学习古诗词的热情，掀起了学习古诗词的热潮.某省某校为了了解高二年级全部1000名学生学习古诗词的情况，举行了“古诗词”测试，现随机抽取100名学生，对其测试成绩（满分：100分）进行统计，得到样本的频率分布直方图如图所示.

(1)根据频率分布直方图，估计这100名学生测试成绩的平均数（单位：分）；（同一组中的数据用该组区间的中点值为代表）
(2)若该校高二学生“古诗词”的测试成绩X近似服从正态分布，其中近似为样本平均数，规定“古诗词”的测试成绩不低于87分的为“优秀”，据此估计该校高二年级学生中成绩为优秀的人数；（取整数）
(3)现该校为迎接该省的2023年第三季度“中国诗词大会”的选拔赛，在五一前夕举行了一场校内“诗词大会”.该“诗词大会”共有三个环节，依次为“诗词对抗赛”“画中有诗”“飞花令车轮战”，规则如下：三个环节均参与，在前两个环节中获胜得1分，第三个环节中获胜得4分，输了不得分.若学生甲在三个环节中获胜的概率依次为，，，假设学生甲在各环节中是否获胜是相互独立的.记学生甲在这次“诗词大会”中的累计得分为随机变量，求的分布列和数学期.
（参考数据：若，则，，.
【答案】(1)74分
(2)159人
(3)分布列见解析，
【解析】（1）由频率分布直方图估计平均数为：
（分）
（2）由题意可得测试成绩X近似服从正态分布
所以，则
所以人
故该校高二年级学生中成绩为优秀的人数约为人；
（3）随机变量的所有可能取值为：
，
，
，
所以的分布列如下：
数学期望.
9．（2023·福建宁德·福鼎市第一中学校考模拟预测）某职称晋级评定机构对参加某次专业技术考试的100人的成绩进行了统计，并绘制了如图所示的频率分布直方图，规定成绩为80分及以上者晋级成功，否则晋级失败．

(1)求图中的值；
(2)根据已知条件完成下面列联表，并判断能否有的把握认为能否晋级成功与性别有关；
(3)将频率视为概率，从本次考试的所有人员中，随机抽取4人进行约谈，记这4人中晋级失败的人数为，求的分布列与数学期望．
参考公式：，其中．
【答案】(1)
(2)列联表见解析，有
(3)分布列见解析，3
【解析】（1）由频率分布直方图中各小长方形的面积总和为1，
可知，解得．
（2）由频率分布直方图，知晋级成功的频率为，
所以晋级成功的人数为，
填表如下：
所以，
所以有的把握认为能否晋级成功与性别有关．
（3）由（2）知晋级失败的频率为，
将频率视为概率，则从本次考试的所有人员中，随机抽取1人进行约谈，此人晋级失败的概率为，
易知，
则，，
，，
．
所以的分布列为
则．
10．（2023·广东韶关·统考模拟预测）研究表明，如果温差本大，人们不注意保暖，可能会导致自身受到风寒刺激，增加感冒患病概率，特别是对于几童以及年老体弱的人群，要多加防范某中学数学建模社团成员研究了昼夜温差大小与某小学学生患感冒就诊人数多少之间的关系，他们记录了某六天的温差，并到校医室查阅了这六天中每天学生新增感冒就诊的人数，得到数据如下：
参考数据：，
(1)已知第一天新增感冒就的学生中有4位男生，从第一天多增的感冒就诊的学生中随机取2位，其中男生人数记为X，若抽取的2人中至少有一位女生的概率为，求随机变量X的分布列和数学期望；
(2)已知两个变量x与y之间的样本相关系数，请用最小二乘法求出y关于x的经验回归方程，据此估计昼夜温差为15时，该校新增感冒就诊的学生人数. 参考数据： ，
【答案】(1)的分布列见解析；
(2)15
【解析】（1）因为，所以，
所以，解得，即第一天新增患感冒而就诊的学生有9位，其中男生4位，女生5位，则随机变量X的可能取值为，且服从超几何分布，其中，
，，，
的分布列为
数学期望为；
（2）因为，所以，所以，
由于，
所以，所以，
因为，，
解得，所以，所以，
当时，，
据此估计昼夜温差为15时，该校新增感冒就诊的学生人数为.
11．（2023·河南·襄城高中校联考模拟预测）某公司是一家集无人机特种装备的研发、制造与技术服务的综合型科技创新企业．该公司生产的甲、乙两种类型无人运输机性能都比较出色，但操控水平需要十分娴熟，才能发挥更大的作用．已知在单位时间内，甲、乙两种类型的无人运输机操作成功的概率分别为和，假设每次操作能否成功相互独立．
(1)该公司分别收集了甲型无人运输机在5个不同的地点测试的两项指标数，（），数据如下表所示：
试求与间的相关系数，并利用说明与是否具有较强的线性相关关系；（若，则线性相关程度很高）
(2)操作员连续进行两次无人机的操作有两种方案：
方案一：在初次操作时，随机选择两种无人运输机中的一种，若初次操作成功，则第二次继续使用该类型设备；若初次操作不成功，则第二次使用另一类型进行操作．
方案二：在初次操作时，随机选择两种无人运输机中的一种，无论初次操作是否成功，第二次均使用初次所选择的无人运输机进行操作．
假定方案选择及操作不相互影响，试比较这两种方案的操作成功的次数的期望值．
附：参考公式及数据：，．
【答案】(1)，是
(2)方案一操作成功的次数的期望值大于方案二操作成功的次数的期望值
【解析】（1），，
，，
相关系数，
因为，所以与具有较强的线性相关关系．
（2）设方案一和方案二操作成功的次数分别为，，则，的所有可能取值均为0，1，2，
方案一：，
，
，
所以．
方案二：选择其中一种操作设备后，进行2次独立重复试验，
所以，
所以，即方案一操作成功的次数的期望值大于方案二操作成功的次数的期望值．
12．（2023·上海浦东新·华师大二附中校考模拟预测）为帮助乡村脱贫，某勘探队计划了解当地矿脉某金属的分布情况，测得了平均金属含量（单位：）与样本对原点的距离（单位：）的数据，并作了初步处理，得到了下面的一些统计量的值.（表中）
(1)利用样本相关系数的知识，判断与哪一个更适宜作为平均金属含量关于样本对原点的距离的回归方程类型？
(2)根据（1）的结果回答下列问题：
（i）建立关于的回归方程；
（ii）样本对原点的距离时，金属含量的预报值是多少？
(3)已知该金属在距离原点米时的平均开采成本（单位：元）与关系为，根据（2）的结果回答，为何值时，开采成本最大？
【答案】(1)
(2)（i）；（ii）
(3)10
【解析】（1）因为的线性相关系数，
的线性相关系数，
，
更适宜作为平均金属含量关于样本对原点的距离的回归方程类型.
（2）（i）依题意，可得，
，
，关于的回归方程为.
（ii）当时，金属含量的预报值为.
（3）因为，
令，则，
当时，，在上单调递增；
当时，，在上单调递减，
在处取得极大值，也是最大值，此时取得最大值，
故为10时，开采成本最大.
13．（2023·江西·校联考二模）2023年高考进入倒计时，为了帮助学子们在紧张的备考中放松身心，某重点高中通过开展形式多样的减压游戏，确保同学们以稳定心态，良好地状态迎战高考，游戏规则如下：盒子中初始装有2个白球和1个红球各一个，每次有放回的任取一个，连续取两次，将以上过程记为一轮.如果每一轮取到的两个球都是红球，则记该轮为成功，否则记为失败.在抽取过程中，如果某一轮成功，则停止；否则，在盒子中再放入一个白球，然后接着进行下一轮抽球，如此不断继续下去，直至成功.
(1)如果某同学进行该抽球游戏时，最多进行三轮，即使第三轮不成功，也停止抽球，记其进行抽球试验的轮次数为随机变量，求的分布列和数学期望；
(2)为验证抽球试验成功的概率不超过，假设有1000名学生独立的进行该抽球试验，记表示成功时抽球试验的轮次数，表示对应的人数，部分统计数据如下：
求关于的回归方程，并通过回归方程预测成功的总人数（取整数部分）；
(3)证明：．
附：经验回归方程系数：，；
参考数据：，，（其中，）．
【答案】(1)分布列见解析，；
(2)，270；
(3)证明见解析.
【解析】（1）依题意，X的取值可能为1，2，3，则；
；，
所以X的分布列为：
所以数学期望为．
（2）令，则，
依题意，，
于是，
则，
所以所求的回归方程为：，
估计t=6时，；估计t=7时，；估计t=8时，；
估计t=9时，；估计t≥10时，，从而，
所以预测成功的总人数为270．
（3）依题意，在前n轮就成功的概率为，
又因为在前n轮没有成功的概率为
，则，
所以．
14（2023·山东日照·统考二模）云计算是信息技术发展的集中体现，近年来，我国云计算市场规模持续增长.从中国信息通信研究院发布的《云计算白皮书（2022年）》可知，我国2017年至2021年云计算市场规模数据统计表如下：
经计算得：=36.33，=112.85.
(1)根据以上数据，建立y关于x的回归方程（为自然对数的底数）.
(2)云计算为企业降低生产成本､提升产品质量提供了强大助推力.某企业未引入云计算前，单件产品尺寸与标准品尺寸的误差，其中m为单件产品的成本（单位：元），且=0.6827；引入云计算后，单件产品尺寸与标准品尺寸的误差.若保持单件产品的成本不变，则将会变成多少？若保持产品质量不变（即误差的概率分布不变），则单件产品的成本将会下降多少？
附：对于一组数据其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为=，.
若，则，，
【答案】(1)
(2)，成本下降3元.
【解析】（1）因为，所以，
所以，
所以，
所以.
（2）未引入云算力辅助前，，所以，
又，所以，所以.
引入云算力辅助后，，所以，
若保持产品成本不变，则，
所以
若产品质量不变，则，所以，
所以单件产品成本可以下降元.
15．（2023·辽宁鞍山·统考二模）2020年，是人类首次成功从北坡登顶珠峰60周年，也是中国首次精确测定并公布珠峰高程的45周年.华为帮助中国移动开通珠峰峰顶5G，有助于测量信号的实时开通，为珠峰高程测量提供通信保障，也验证了超高海拔地区5G信号覆盖的可能性，在持续高风速下5G信号的稳定性，在条件恶劣地区通过简易设备传输视频信号的可能性.正如任总在一次采访中所说：“华为公司价值体系的理想是为人类服务.”有人曾问，在珠峰开通5G的意义在哪里？“我认为它是科学技术的一次珠峰登顶，告诉全世界，华为5G、中国5G的底气来自哪里.现在，5G的到来给人们的生活带来更加颠覆性的变革，某IT公司基于领先技术的支持，5G经济收入在短期内逐月攀升，该IT公司在1月份至6月份的5G经济收入y（单位：百万元）关于月份x的数据如下表所示，并根据数据绘制了如图所示的散点图.
(1)根据散点图判断，与（a，b，c，d均为常数）哪一个更适宜作为5G经济收入y关于月份x的回归方程类型？（给出判断即可，不必说明理由）
(2)根据（1）的结果及表中的数据，求出y关于x的回归方程，并预测该公司7月份的5G经济收入.（结果保留小数点后两位）
(3)从前6个月的收入中抽取2个，记收入超过20百万元的个数为X，求X的分布列和数学期望.参考数据：
其中，设（i=1，2，3，4，5，6）.
参考公式：对于一组具有线性相关关系的数据（，）（i=1，2，3，…，n），其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为，.
【答案】(1)更适宜
(2)，65.35百万元
(3)分布列见解析，1
【解析】（1）根据散点图判断，更适宜作为5G经济收入y关于月份x的回归方程类型；
（2）因为，所以两边同时取常用对数，得，设，所以，因为，所以
所以.
所以，即，所以.
令，得，
故预测该公司7月份的5G经济收入大约为65.35百万元.
（3）前6个月的收入中，收入超过20百万元的有3个，所以X的取值为0，1，2，
所以X的分布列为：
所以.
16．（2023·河南·校联考模拟预测）小李从家出发步行前往公司上班，公司要求不晚于8点整到达，否则视为迟到.小李上班路上需要经过4个路口，每个路口遇到红灯的概率均为，且相互独立.已知每遇到红灯的平均等候时长皆为1分钟，若没有遇到任何红灯则小李仅需10分钟即可到达公司.求：
(1)要保证不迟到的概率高于90%，小李最晚在几点几分从家出发；
(2)若小李连续两天7点48分从家出发，则恰有一天迟到的概率；
(3)小李上班路上的平均时长.
【答案】(1)7点47分
(2)
(3)12
【解析】（1）根据题意可知若7点46分出门，则一定不会迟到；若7点47分出门，仅当遇到4个红灯时才会迟到，则迟到的概率为，不迟到的概率为，
若7点48分出门，则遇到3个或4个红灯会迟到，迟到的概率为，
迟到的概率为，
所以若保证不迟到的概率高于90%，小李最晚在7点47分从家出发.
（2）由（1）可知，小李7点48分从家出发迟到的概率为，不迟到的概率为，
所以若两天都是7点48分出发，则恰有一天迟到的概率为.
（3）方法1：根据题意可知小李每天上班时长可能得取值为，11，12，13，14（分钟），则
，
，
，
的分布列为
所以上班路平均时长为（分钟）.
方法2：设小李每天上班时长，11，12，13，14（分钟），
易知遇到的红灯个数，1，2，3，4服从，
所以，
所以（分钟）.
17．（2023·河北秦皇岛·校联考模拟预测）某班从6名男生和4名女生中，随机抽取5人组成数学兴趣小组，另5人组成物理兴趣小组．
(1)求数学兴趣小组中包含男生A，但不包含女生a的概率；
(2)用X表示物理兴趣小组中的女生人数，求X的分布列与数学期望．
【答案】(1).
(2)分布列见解析，.
【解析】（1）从6名男生和4名女生中，随机抽取5人组成数学兴趣小组，另5人组成物理兴趣小组，共有种，
其中数学兴趣小组中包含男生A，但不包含女生a的有种，
所以所求概率为.
（2）的所有可能取值为，
，，
，，
，
所以的分布列为：
.
18．（2023·福建福州·福建省福州第一中学校考二模）国内某大学想了解本校学生的运动状况，采用简单随机抽样的方法从全校学生中抽取2000人，调查他们平均每天运动的时间（单位：小时），统计表明该校学生平均每天运动的时间范围是，记平均每天运动的时间不少于2小时的学生为“运动达人”，少于2小时的学生为“非运动达人”.整理分析数据得到下面的列联表：
单位：人
零假设为：运动时间与性别之间无关联.根据列联表中的数据，算得，根据小概率值的独立性检验，则认为运动时间与性别有关，此推断犯错误的概率不大于.
(1)如果将表中所有数据都缩小为原来的，在相同的检验标准下，再用独立性检验推断运动时间与性别之间的关联性，结论还一样吗？请用统计语言解释其中的原因.
(2)采用样本性别比例分配的分层随机抽样抽取20名同学，并统计每位同学的运动时间，统计数据为：男生运动时间的平均数为2.5，方差为1；女生运动时间的平均数为1.5，方差为0.5，求这20名同学运动时间的均值与方差.
附：，其中.
临界值表：
【答案】(1)答案见解析
(2)均值为2.2，方差为1.06
【解析】（1）解法一：改变数据之后的列联表为：
则调整后的.
根据小概率值的独立性检验，没有充分证据推断运动时间与性别有关
与之前结论不一样，
原因是每个数据都缩小为原来的，相当于样本容量缩小为原来的，导致推断结论发生了变化，
当样本容量越大，用样本估计总体的准确性会越高.
解法二：调整后的
，
根据小概率值的独立性检验，没有充分证据推断运动时间与性别有关，
与之前结论不一样，原因是每个数据都缩小为原来的，相当于样本容量缩小为原来的，导致推断结论发生了变化，
当样本容量越大，用样本估计总体的准确性会越高.
（2）男生抽取人，女生抽取人，
由已知男生运动时间的平均数为，样本方差为；
女生运动时间的平均数为，样本方差为.
所以样本均值为，
记样本方差为，则，
所以这名同学运动时间的均值为，方差为.
19．（2023·江西南昌·江西师大附中校考三模）足球运动的发展离不开足球文化与足球运动兴趣的培养.2022年世界杯的开赛像春风一样吹暖了大地，某足球队的训练趁机搞得热火朝天.同时又开展“赢积分换奖励”的趣味活动：将球门分为9个区域（如图），在点球区将球踢中①、③、⑦、⑨号区域积3分，踢中②、④、⑥、⑧号区域积2分，踢中⑤号区域积1分，末踢中球门区域不积分.有甲乙两名球员踢中①、③、⑦、⑨号区域的概率都是，踢中②、④、⑥、⑧号区域的概率都是，踢中⑤号区域的概率为.
(1)设甲连踢3球的积分和为，求的概率；
(2)设甲乙各踢一球的积分和为，求的分布列与期望值.
【答案】(1)；
(2)分布列见解析，3.4.
【解析】（1）由题意知，每位球员踢球一次积3分的概率为，积2分的概率为，积1分的概率为，积0分的概率为，
，
，
，
，
则.
（2）因为的可能值为，则，
；
；
；
；
；
；
所以的分布列为：
.
20．（2023·江苏常州·江苏省前黄高级中学校考模拟预测）中日围棋擂台赛是由中国围棋队与日本围棋队各派若干名棋手，以擂台制形式举行的围棋团体赛.这是中国和国外开设的最早的围棋对抗赛，由中国围棋协会、日本棋院和中国《新体育》杂志社联合举办，日本电器公司（NEC）赞助，因此也称NEC杯中日围棋擂台赛.该赛事从1984年开始至1996年停办，共进行了11届，结果中国队以7比4的总比分获胜.该赛事对中国围棋甚至世界围棋发展产生了很大影响，被认为是现代围棋最成功的比赛之一.中日围棋擂台赛由中日双方各派同样数量的若干名棋手组成队伍，两队各设一名主帅，采用打擂台的形式，决出最后的胜负.比赛事先排定棋手的上场顺序（主帅最后上场），按顺序对局，胜者坐擂，负方依次派遣棋手打擂，直至一方“主帅”被击败为止.设中、日两国围棋队各有名队员，按事先排好的顺序进行擂台赛，中国队的名队员按出场的先后顺序记为；日本队的名队员按出场的先后顺序记为.假设胜的概率为（为常数）.
(1)当时，若每个队员实力相当，求中国队有四名队员被淘汰且最后战胜日本队的概率；
(2)记中国队被淘汰人且中国队获得擂台赛胜利的概率为，求的表达式；
(3)写出中国队获得擂台赛胜利的概率的表达式（不用说明理由）.
【答案】(1)；
(2)；
(3).
【解析】（1）方法一：由于每个队员实力相当，则每场比赛胜的概率均为，
列举出中国队的出场且获得胜利的所有对阵形式，共分五种情况：
①负于，只有一种情况，获胜的概率为；
②负于，此前共淘汰4人，及，共进行4场比赛，而日本队负1场，有种情况，获胜的概率为；
③负于，此前共进行5场比赛，日本队负2场，共有种情况，获胜的概率为；
④负于，此前共进行6场比赛，日本队负3场，共有种情况，获胜的概率为；
⑤负于，此前共进行7场比赛，日本队负4场，共有种情况，获胜的概率为，
这五种情况是互斥的，所以所求事件的概率为：.
方法二：由于两队的实力相当，则可认为与（）比赛时，获胜的概率为，
而每进行一场比赛淘汰一人，中国队的出场且获得胜利，就有9人被淘汰，则共进行了9场比赛，
且最后一场是中国队胜，在此之前的8场比赛中，中国队必胜4场，负4场（若胜5场，则不必出场），
所以所求事件的概率为.
（2）中国队被淘汰人且中国队获得擂台赛胜利，则共进行了场比赛，
前场比赛中，中国队被淘汰了人，负了场，
所以.
（3）中国队获得擂台赛胜利的事件是胜的个互斥事件的和，
由（2）知，胜的概率为，
所以中国队获得擂台赛胜利的概率.
21．（2023·山东淄博·统考三模）有一大批产品等待验收，验收方案如下：方案一：从中任取6件产品检验，次品件数大于1拒收；方案二：依次从中取4件产品检验；若取到次品，则停止抽取，拒收；直到第4次抽取后仍无次品，通过验收.
(1)若本批产品次品率为，选择“方案二”，求需要抽取次数X的均值；
(2)若本批产品次品率为，比较选择哪种方案容易通过验收？
【答案】(1)均值为
(2)答案见解析
【解析】（1）随机变量需要抽取次数.
其分布列为：
，，
，；
.
需要抽取次数的均值为.
（2）按照方案一：通过验收的概率为：

按照方案二：通过验收的概率为：
当时，即，解得，
此时选择方案一更容易通过验收；
当时，，此时选择方案一、方案二结果相同；
当时，即，解得，
此时选择方案二更容易通过验收；
22．（2023·上海·上海市七宝中学校考模拟预测）一场始于烟火，归于真诚的邂逅，让无数人赴山赶海“进淄赶烤”，淄博某烧烤店趁机推出150元烧烤套餐.某同学调研发现，烧烤店成本（单位：千元，包含人工成本、原料成本、场地成本、设备损耗等各类成本）与每天卖出套餐数（单位：份）的关系如下：

与可用回归方程（其中为常数）进行模拟．
参考数据与公式：设，则线性回归直线中，．
(1)试预测该烧烤店一天卖出100份的利润是多少元．（利润=售价-成本，结果精确到1元）
(2)据统计，由于烧烤的火爆，饮料需求也激增.4月份的连续16天中某品牌饮料每天为淄博配送的箱数的频率分布直方图，用这16天的情况来估计相应的概率．供货商拟购置辆小货车专门运输该品牌饮料，一辆货车每天只能运营一趟，每辆车每趟最多只能装载40箱该饮料，满载发车，否则不发车．若发车，则每辆车每趟可获利500元；若未发车，则每辆车每天平均亏损200元．若或4，请从每天的利润期望角度给出你的建议．
【答案】(1)3236元
(2)答案见解析
【解析】（1）根据题意，，
所以，
所以，
又，所以，
所以时，（千元），
即卖出份的成本为元，故利润（元）．
（2）根据频率分布直方图，可知送货箱数的概率分布表为：
设该运输户购辆车和购辆车时每天的利润分别为、元，
则的可能取值为1500，800，100，其分布列为：
故，
则的可能取值为2000，1300，600，，其分布列为
故，
因为，即购置3辆小货车的利润更高，建议购买3辆车．
23．（2023·辽宁抚顺·校考模拟预测）十四届全国人大一次会议于2023年3月5日在北京顺利召开，会议过后，某市宣传部组织市民积极参加“学习十四大”知识竞赛，并从所有参赛市民中随机抽取了100人，统计了他们的竞赛成绩，制成了如图所示的频率分布直方图.

(1)求这100位市民竞赛成绩的第75百分位数；
(2)该市某企业赞助了本次知识竞赛，并对每位参赛市民给予一定的奖励，奖励方案有以下两种：方案一：按竞赛成绩进行分类奖励：当时，每人奖励60元；当时，每人奖励120元；当时，每人奖励180元.方案二：利用抽奖的方式获得奖金，其中竞赛成绩低于样本中位数的只有一次抽奖机会，竞赛成绩不低于样本中位数的有两次抽奖机会，每次抽奖的奖金及对应的概率如表.
若该市某社区的所有参赛市民决定选择同一种奖励方案，试利用样本的频率估计总体的概率，从数学期望的角度分析，该社区参赛市民选择哪种奖励方案更有利？
【答案】(1)79.75
(2)方案二更有利
【解析】（1）由频率分布直方图可知：，，
故第75百分位数位于之间，，
故这100位市民的竞赛成绩的第75百分位数是79.75；
（2）方案一、设奖励为X，则X的可能取值为60，120，180，结合频率分布直方图可知，
，
故X的分布列为：
则，
方案二、设奖励为Y，则Y的可能取值为60，120，180，240，
则
，
故Y的分布列为：
则,
显然103.2＜120，故方案二更有利.
24．（2023·江苏苏州·校联考三模）在一个抽奖游戏中，主持人从编号为的四个外观相同的空箱子中随机选择一个，放入一件奖品，再将四个箱子关闭.主持人知道奖品在哪个箱子里.游戏规则是主持人请抽奖人在这四个箱子中选择一个，若奖品在此箱子里，则奖品由获奖人获得.现有抽奖人甲选择了2号箱，在打开2号箱之前，主持人先打开了另外三个箱子中的一个空箱子.按游戏规则，主持人将随机打开甲的选择之外的一个空箱子.
(1)计算主持人打开4号箱的概率；
(2)当主持人打开4号箱后，现在给抽奖人甲一次重新选择的机会，请问他是坚持选2号箱，还是改选1号或3号箱？（以获得奖品的概率最大为决策依据）
【答案】(1)
(2)甲应该改选1号或3号箱.
【解析】（1）设分别表示1，2，3，4号箱子里有奖品，
设分别表示主持人打开号箱子，
则，且两两互斥.
由题意可知，事件的概率都是，，，，.
由全概率公式，得.
（2）在主持人打开4号箱的条件下，1号箱､2号箱､3号箱里有奖品的条件概率分别为，
，
，
通过概率大小比较，甲应该改选1号或3号箱.
25．（2023·江苏南通·统考模拟预测）某微型电子集成系统可安装3个或5个元件，每个元件正常工作的概率均为且各元件是否正常工作相互独立．若有超过一半的元件正常工作，则该系统能稳定工作．
(1)若该系统安装了3个元件，且，求它稳定工作的概率；
(2)试比较安装了5个元件的系统与安装了3个元件的系统哪个更稳定．
【答案】(1)
(2)答案见解析
【解析】（1）设安装3个元件的系统稳定工作的概率为P，则3个元件中至少2个元件正常工作．
又因为各元件是否正常工作相互独立，
所以．
所以安装3个元件的系统稳定工作的概率为．
（2）由（1）知，安装3个元件的系统稳定工作的概率．
设安装5个元件的系统稳定工作的概率为，则
．
所以．
当时，，两个系统工作的稳定性相同；
当时，，3个元件的系统比5个元件的系统更稳定；
当时，，5个元件的系统比3个元件的系统更稳定．
26．（2023·湖北武汉·华中师大一附中校考模拟预测）杭州2022年第19届亚运会（The 19th Asian Games Hangzhu 2022）将于2023年9月23日至10月8日举办．本届亚运会共设40个竞赛大项，包括31个奥运项目和9个非奥运项目．同时，在保持40个大项目不变的前提下，增设了电子竞技项目．与传统的淘汰赛不同，近年来一个新型的赛制“双败赛制”赢得了许多赛事的青睐．
传统的淘汰赛失败一场就丧失了冠军争夺的权利，而在双败赛制下，每人或者每个队伍只有失败了两场才会淘汰出局，因此更有容错率．假设最终进入到半决赛有四支队伍，淘汰赛制下会将他们四支队伍两两分组进行比赛，胜者进入到总决赛，总决赛的胜者即为最终的冠军．双败赛制下，两两分组，胜者进入到胜者组，败者进入到败者组，胜者组两个队伍对决的胜者将进入到总决赛，败者进入到败者组．之前进入到败者组的两个队伍对决的败者将直接淘汰，胜者将跟胜者组的败者对决，其中的胜者进入总决赛，最后总决赛的胜者即为冠军．双败赛制下会发现一个有意思的事情，在胜者组中的胜者只要输一场比赛即总决赛就无法拿到冠军，但是其它的队伍却有一次失败的机会，近年来从败者组杀上来拿到冠军的不在少数，因此很多人戏谑这个赛制对强者不公平，是否真的如此呢？
这里我们简单研究一下两个赛制．假设四支队伍分别为，其中对阵其他三个队伍获胜概率均为，另外三支队伍彼此之间对阵时获胜概率均为．最初分组时同组，同组．
(1)若，在淘汰赛赛制下，获得冠军的概率分别为多少？
(2)分别计算两种赛制下获得冠军的概率（用表示），并据此简单分析一下双败赛制下对队伍的影响，是否如很多人质疑的“对强者不公平”？
【答案】(1)；；
(2)淘汰赛制获得冠军概率为，双败赛制获得冠军概率为；双败赛制下，会使得强者拿到冠军概率变大，弱者拿到冠军的概率变低，更加有利于筛选出“强者”，人们“对强者不公平”的质疑是不对的．
【解析】（1）记拿到冠军分别为事件淘汰赛赛制下，只需要连赢两场即可拿到冠军，因此，
对于想拿到冠军，首先得战胜，然后战胜中的胜者，
因此．
（2）记两种寒制下获得冠军的概率分别为，则.
而双败赛制下，获得冠军有三种可能性：
（1）直接连赢三局；（2）从胜者组掉入败者组然后杀回总决赛；（3）直接掉入败者组拿到冠军.
因此，，.
则不论哪种赛制下，获得冠军的概率均小于，.
若，双败赛制下，队伍获得冠军的概率更大，其他队伍获得冠军的概率会变小，
若，双败赛制下，以伍获得冠军的概率更小，其他队伍获得冠军的概率会变大，
综上可知：双败赛制下，会使得强者拿到冠军概率变大，弱者拿到冠军的概率变低，更加有利于筛选出“强者”，人们“对强者不公平”的质疑是不对的．
27．（2023·广东东莞·东莞实验中学校考模拟预测）为倡导公益环保理念，培养学生社会实践能力，某中学开展了旧物义卖活动，所得善款将用于捐赠“圆梦困境学生”计划.活动共计50多个班级参与，1000余件物品待出售.摄影社从中选取了20件物品，用于拍照宣传，这些物品中，最引人注目的当属优秀毕业生们的笔记本，已知高三1，2，3班分别有，，的同学有购买意向.假设三个班的人数比例为.
(1)现从三个班中随机抽取一位同学：
（i）求该同学有购买意向的概率；
（ii）如果该同学有购买意向，求此人来自2班的概率；
(2)对于优秀毕业生的笔记本，设计了一种有趣的“掷骰子叫价确定购买资格”的竞买方式：统一以0元为初始叫价，通过掷骰子确定新叫价，若点数大于2，则在已叫价格基础上增加1元更新叫价，若点数小于3，则在已叫价格基础上增加2元更新叫价；重复上述过程，能叫到10元，即获得以10元为价格的购买资格，未出现叫价为10元的情况则失去购买资格，并结束叫价.若甲同学已抢先选中了其中一本笔记本，试估计其获得该笔记本购买资格的概率（精确到0.01）.
【答案】(1)（i）；（ii）
(2)0.75.
【解析】（1）（i）设事件“该同学有购买意向”，事件“该同学来自班”.
由题意可知，
，
所以，由全概率公式可得：
.
（ii）由条件概率可得.
（2）由题意可得每次叫价增加1元的概率为，每次叫价增加2元的概率为.
设叫价为元的概率为，叫价出现元的情况只有下列两种：
①叫价为元，且骰子点数大于2，其概率为；
②叫价为元，且骰子点数小于3，其概率为.
于是得到，易得，
由于，
于是当时，数列是以首项为，公比为的等比数列，
故.
于是
于是，甲同学能够获得笔记本购买资格的概率约为0.75.
28（2023·山东·沂水县第一中学校联考模拟预测）在新高考的数学试卷中，有4道题为多项选择题，在每个试题所给的4个选项中有多项符合题目要求，其评分规则为：全部选对得5分，部分选对得2分，有错选得0分．
(1)若某两个多项选择题中分别有2个和3个正确选项．如果小茗同学不能判断两个题中任何一个选项是否符合题目要求．他每个题均随机选取了2项，记他这两题的总得分为X，求X的分布列和数学期望；
(2)若某个多项选择题所给的四个选项中有3个符合题目要求，小茗同学只能判断其中的一个选项符合题目要求，不能判断其它选项是否符合题目要求，若你是小茗同学，除了能判断的符合题目要求的选项外，从得分均值的角度分析，你是否再随机选取1个或2个选项作为答题结果？请说明理由．
【答案】(1)分布列见解析，
(2)不再选取，理由见解析
【解析】（1）随机变量X的所有可能取值为0，2，5，7．
则，
，
，
，
所以X的分布列为：
所以．
（2）不再选取，理由如下：
如果小茗同学只选择能判断符合题目要求的那个选项为解答结果，则他本题得分为2分，若他再随机选取1个，则他本题的得分Y可能为：0或2，
，，，
因为，所以不再随机选取一个选项作为答题结果.
若他再随机选取2个，则他本题的得分Z可能为：0或5，
，，，
因为，所以不再随机选取2个选项作为答题结果.
综上，除了能判断的正确选项外，不再随机选取1个或2个选项作为答题结果.
29．（2023·湖北武汉·统考三模）某考生在做高考数学模拟题第12题时发现不会做．已知该题有四个选项，为多选题，至少有两项正确，至多有3个选项正确．评分标准为：全部选对得5分，部分选对得2分，选到错误选项得0分．设此题正确答案为2个选项的概率为．已知该考生随机选择若干个（至少一个）．
(1)若，该考生随机选择2个选项，求得分X的分布列及数学期望；
(2)为使他此题得分数学期望最高，请你帮他从以下三种方案中选一种，并说明理由．
方案一：随机选择一个选项；
方案二：随机选择两个选项；
方案三：随机选择三个选项．
【答案】(1)分布列见解析，
(2)选择方案一，理由见解析
【解析】（1）设多选题正确答案是“选两项”为事件，正确答案是“选三项”为事件，
则．
考生得0分，2分，5分为事件，，，，．
当时，，则
正确答案是“选两项”时，考生选2项，全对得5分，有选错得0分；
正确答案是“选三项”时，考生选2项，选出了2个正确选项得2分，有选错得0分．
因为，
所以
．
因为，
所以
，
．
所以，得分X的分布列为：
得分X的数学期望．
（2）（2）方案一：随机选择一个选项
正确答案是“选两项”时，考生选1项，选对得2分，选错得0分；
正确答案是“选三项”时，考生选1项，选对得2分，选错得0分．
因为，
所以．
因为，
所以
所以，随机选择一个选项得分的数学期望．
方案二：随机选择两个选项；
，
，
．
所以，随机选择两个选项得分的数学期望．
方案三：随机选择三个选项．
正确答案是“选两项”时，考生选3项，得0分；
正确答案是“选三项”时，考生选3项，选对得5分，有选错得0分．
，
，
所以，随机选择三个选项得分的数学期望．
因为，
．
所以选择方案一．
30．（2023·安徽铜陵·统考三模）某校承接了2023年某大型考试的笔试工作，考试前，学校将高二年级的201~205五个班级内部的墙壁装饰画取下后打包，统一放置，考试结束后再恢复原位.学校安排了三位校工甲、乙、丙进行该项工作，每位校工至少负责一个班级的装饰画复原工作.已知每位校工能够完全还原一个班级装饰画的概率均为，并且他们之间的工作相互独立.
(1)求校工甲将自己负责的所有班级的装饰画完全还原的概率；
(2)设校工乙能够完全还原的班级数为X，求X的分布列和数学期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析，
【解析】（1）设事件：甲分的班级数为个（，2，3），事件：甲完成班级的装饰画复原.
∴，，
，又，
所以.
（2）又题意可知的可能取值为0，1，2，3
所以的分布列为：
.
31．（2023·重庆·统考三模）投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，投壶礼来源于射礼．投壶的横截面是三个圆形，投掷者站在距离投壶一定距离的远处将箭羽投向三个圆形的壶口，若箭羽投进三个圆形壶口之一就算投中．为弘扬中华传统文化，某次文化活动进行了投壶比赛，比赛规定投进中间较大圆形壶口得分，投进左右两个小圆形壶口得分，没有投进壶口不得分．甲乙两人进行投壶比赛，比赛分为若干轮，每轮每人投一支箭羽，最后将各轮所得分数相加即为该人的比赛得分，比赛得分高的人获胜．已知甲每轮投一支箭羽进入中间大壶口的概率为，投进入左右两个小壶口的概率都是，乙每轮投一支箭羽进入中间大壶口的概率为，投进入左右两个小壶口的概率分别是和，甲乙两人每轮是否投中相互独立，且两人各轮之间是否投中也互相独立．若在最后一轮比赛前，甲的总分落后乙分，设甲最后一轮比赛的得分为，乙最后一轮比赛的得分为．
(1)求甲最后一轮结束后赢得比赛的概率；
(2)求的数学期望．
【答案】(1)
(2)
【解析】（1）设甲一轮的得分为，
则，，；
设乙一轮的得分为，
则，，；
则甲最后一轮反败为胜的概率.
（2）由题意知：所有可能的取值为，
；
；
；
；
的数学期望.
32．（2023·上海徐汇·上海市南洋模范中学校考三模）探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是我们不懈追求的航天梦．某学校为了了解学生对航天知识的知晓情况，组织开展航天知识竞赛活动．本次活动中有一个风险答题环节，竞赛规则如下：风险题分为10分、20分、30分三类，答对得相应分数，答错扣相应分数，每位选手可以从中任选三道题作答．甲选手在回答风险题时，答对10分题的概率为0.9，答对20分题的概率为0.8，答对30分题的概率为0.5．
(1)若甲选手选三道题，第一道选择了10分题，第二道选择了20分题，第三道选择了30分题，求最终得分为0的概率．
(2)若甲选手第一道题选择30分风险题，第二道题和第三道题都选择20分的风险题作答，记他的最终得分为X，求X的分布列和数学期望．
【答案】(1)
(2)分布列见解析，
【解析】（1）由已知，得甲选手最终得分为0有两种情况：
①第一次和第二次答错，第三次答对，其概率．
②第一次和第二次答对，第三次答错，其概率．
所以甲选手最终得分为0的概率．
（2）由已知，得X的所有可能取值为，，，10，30，70．
①三道题全答错，，此时．
②第一道题答错，第二道题和第三道题有一道题答对，另一道题答错，，
此时．
③第一道题答对，第二道题和第三道题都答错，，
此时．
④第一道题答错，第二道题和第三道题全答对，，
此时．
⑤第一道题答对，第二道题和第三道题有一道题答对，另一道题答错，，
此时．
⑥三道题全答对，，此时．
所以的分布列为
所以X的数学期望．
33．（2022·北京·统考高考真题）在校运动会上，只有甲、乙、丙三名同学参加铅球比赛，比赛成绩达到以上（含）的同学将获得优秀奖．为预测获得优秀奖的人数及冠军得主，收集了甲、乙、丙以往的比赛成绩，并整理得到如下数据（单位：m）：
甲：9.80，9.70，9.55，9.54，9.48，9.42，9.40，9.35，9.30，9.25；
乙：9.78，9.56，9.51，9.36，9.32，9.23；
丙：9.85，9.65，9.20，9.16．
假设用频率估计概率，且甲、乙、丙的比赛成绩相互独立．
(1)估计甲在校运动会铅球比赛中获得优秀奖的概率；
(2)设X是甲、乙、丙在校运动会铅球比赛中获得优秀奖的总人数，估计X的数学期望E（X）；
(3)在校运动会铅球比赛中，甲、乙、丙谁获得冠军的概率估计值最大？（结论不要求证明）
【答案】(1)0.4
(2)
(3)丙
【解析】（1）由频率估计概率可得
甲获得优秀的概率为0.4，乙获得优秀的概率为0.5，丙获得优秀的概率为0.5，
故答案为0.4
（2）设甲获得优秀为事件A1,乙获得优秀为事件A2，丙获得优秀为事件A3
，
，
，
.
∴X的分布列为
∴
（3）丙夺冠概率估计值最大.
因为铅球比赛无论比赛几次就取最高成绩.比赛一次，丙获得9.85的概率为，甲获得9.80的概率为，乙获得9.78的概率为.并且丙的最高成绩是所有成绩中最高的，比赛次数越多，对丙越有利.
34．（2023·湖南长沙·长沙市明德中学校考三模）甲、乙两选手进行一场体育竞技比赛，采用局胜制的比赛规则，即先赢下局比赛者最终获胜. 已知每局比赛甲获胜的概率为，乙获胜的概率为，比赛结束时，甲最终获胜的概率为.
(1)若，结束比赛时，比赛的局数为，求的分布列与数学期望；
(2)若采用5局3胜制比采用3局2胜制对甲更有利，即.
(i)求的取值范围；
(ii)证明数列单调递增，并根据你的理解说明该结论的实际含义.
【答案】(1)分布列见解析，
(2)（i）；（ii）证明见解析，比赛局数越多，对实力较强者越有利
【解析】（1），即采用3局2胜制，所有可能取值为，
，
的分布列如下表：
所以的数学期望为.
（2）采用3局2胜制：不妨设赛满3局，用表示3局比赛中甲胜的局数，则，甲最终获胜的概率为：
，
采用5局3胜制：不妨设赛满5局，用表示5局比赛中甲胜的局数，则，甲最终获胜的概率为：
，
，
得.
（ii）由（i）知.
局比赛中恰好甲赢了局的概率为，
局比赛中恰好甲赢了局的概率为，
则局比赛中甲至少赢局的概率为.
考虑局比赛的前局：
如果这局比赛甲至少赢局，则无论后面结果如何都胜利，其概率为，
如果这局比赛甲赢了局，则需要后两场至少赢一局，其概率为，
如果这局比赛甲赢了局，则需要后两场都赢，其概率为，
因此局里甲最终获胜的概率为：，
因此，即数列单调递增.
该结论的实际意义是：比赛局数越多，对实力较强者越有利.
35．（2023·上海浦东新·华师大二附中校考三模）某数学学习小组的7名学生在一次考试后调整了学习方法，一段时间后又参加了第二次考试．两次考试的成绩如下表所示（满分100分）：
(1)从数学学习小组7名学生中随机选取1名，求该名学生第二次考试成绩高于第一次考试成绩的概率；
(2)设表示第名学生第二次考试成绩与第一次考试成绩的差.从数学学习小组7名学生中随机选取2名，得到数据，定义随机变量，如下：
（i）求的分布列和数学期望；
（ii）设随机变量，的的方差分别为，，试比较与的大小．（结论不要求证明）
【答案】(1)
(2)（i）分布列见解析，；（ii）.
【解析】（1）根据表中数据，可知这7名学生中有4名学生的第二次考试成绩高于第一次考试成绩，分别是学生1，学生2，学生4，学生5，
则从数学学习小组7名学生中随机选取1名，
该名学生第二次考试成绩高于第一次考试成绩的概率为
（2）（i）随机变量可能的取值为0，1，2.
这7名学生第二次考试成绩与第一次考试成绩的差分别为1，1，，3，1，，.
时，若，有，，共3种，
若，有，共2种，
若，有，，，共4种，
故；
时，若，有，，共3种，
若，有，，共3种，
故；
时，若，有，，，共4种，
若，有共1种，
若，有共1种，
故.
则随机变量的分布列为：
所以的数学期望.
（ii）由（i）知，
这7名学生第二次考试成绩与第一次考试成绩的差分别为1，1，，3，1，，.
随机变量可能的取值为0，1，2，3.
时，若，有，，共3种，
若，有，共2种，
故；
时，若，有，，，共4种，
故；
时，若，有，，共3种，
若，有，，共3种，
故；
时，若，有，，，共4种，
若，有共1种，
若，有共1种，
故.
则随机变量的分布列为：
所以的数学期望.
所以，
因为，所以.
26（2023·重庆·统考模拟预测）李医生研究当地成年男性患糖尿病与经常喝酒的关系，他对盲抽的60名成年男性作了调查，得到如下表统计数据，还知道被调查人中随机抽一人患糖尿病的概率为.
(1)写出本研究的列联表，依据小概率值的独立性检验，判断当地成年男性患糖尿病是否和喝酒习惯有关联？
(2)从该地任选一人，表示事件“选到的人经常喝酒”，表示事件“选到的人患糖尿病”，把与的比值叫“常喝酒和患糖尿病的关联指数”，记为.
（ⅰ）利用该调查数据求的值；
（ⅱ）证明：.
参考公式及数表：，
【答案】(1)联立表见解析；当地成年男性患糖尿病与喝酒习惯无关联；
(2)；证明见解析.
【解析】（1）根据题意可知，患糖尿病的人数为人，这10人中不经常喝酒的有6人，
，
因此依据小概率值的独立性检验，当地成年男性患糖尿病与喝酒习惯无关联.
（2）（ⅰ）经常喝酒且患糖尿病的人数有4人，则，
经常喝酒的人数有10人，则，
，
经常喝酒且没患糖尿病的人数有6人，则，
，
；
（ⅱ）证明：患糖尿病的人数有10人，则；没患糖尿病的人数有50人，则，
，，
.
27．（2023·湖南长沙·湖南师大附中校考三模）马尔科夫链是概率统计中的一个重要模型，也是机器学习和人工智能的基石，在强化学习、自然语言处理、金融领域、天气预测等方面都有着极其广泛的应用．其数学定义为：假设我们的序列状态是…，，，，，…，那么时刻的状态的条件概率仅依赖前一状态，即．
现实生活中也存在着许多马尔科夫链，例如著名的赌徒模型．
假如一名赌徒进入赌场参与一个赌博游戏，每一局赌徒赌赢的概率为，且每局赌赢可以赢得1元，每一局赌徒赌输的概率为，且赌输就要输掉1元．赌徒会一直玩下去，直到遇到如下两种情况才会结束赌博游戏：一种是手中赌金为0元，即赌徒输光；一种是赌金达到预期的B元，赌徒停止赌博．记赌徒的本金为，赌博过程如下图的数轴所示．
当赌徒手中有n元（，）时，最终输光的概率为，请回答下列问题：
(1)请直接写出与的数值．
(2)证明是一个等差数列，并写出公差d．
(3)当时，分别计算，时，的数值，并结合实际，解释当时，的统计含义．
【答案】(1)，
(2)证明见解析；
(3)时，，当时，，统计含义见解析
【解析】（1）当时，赌徒已经输光了，因此.
当时，赌徒到了终止赌博的条件，不再赌了，因此输光的概率.
（2）记M：赌徒有n元最后输光的事件，N：赌徒有n元上一场赢的事件,
,
即，
所以，
所以是一个等差数列，
设，则，
累加得，故，得，
（3），由得,即,
当时，，
当时，，
当时，，因此可知久赌无赢家，
即便是一个这样看似公平的游戏，
只要赌徒一直玩下去就会的概率输光．
38．（2023·四川成都·校考三模）某单位开展职工文体活动，其中跳棋项目比赛分为初赛和决赛，经过初赛后，甲、乙、丙三人进入决赛．决赛采用以下规则：①抽签确定先比赛的两人，另一人轮空，后面每局比赛由前一局胜者与轮空者进行，前一局负者轮空；②甲、乙进行比赛，甲每局获胜的概率为，甲、丙进行比赛，甲每局获胜的概率为，乙、丙进行比赛，乙每局获胜的概率为；③先取得两局胜者为比赛的冠军，比赛结束．假定每局比赛无平局且每局比赛互相独立．通过抽签，第一局由甲、乙进行比赛．
(1)求甲获得冠军的概率．
(2)记比赛结束时乙参加比赛的局数为，求的分布列和数学期望．
【答案】(1)
(2)分布列见解析，．
【解析】（1）设甲与乙比赛，甲获胜为事件，丙与甲比赛，甲获胜为事件，丙与乙比赛，乙获胜为事件，且相互独立，
则，
记“甲获得冠军”为事件A，则
（2）由题意知的所有可能取值为1，2，3．
，
，
．
所以的分布列为
则数学期望．
等级
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
频数
10
90
100
150
150
200
100
100
50
50
0
1
2
3
4
40
60
80
100
X
0
1
2
3
P
0
1
2
0
1
2
晋级情况性别
晋级成功
晋级失败
总计
男
16
女
50
总计
0.10
0.05
0.025
0.010
0.001
2.706
3.841
5.024
6.635
10.828
晋级情况性别
晋级成功
晋级失败
总计
男
16
34
50
女
9
41
50
总计
25
75
100
0
1
2
3
4
日期
第一天
第二天
第三天
第四天
第五天
第六天
昼夜温差x（）
4
7
8
9
14
12
新增感就诊人数y（位）
0
1
2
地点1
地点2
地点3
地点4
地点5
甲型无人运输机指标数
2
4
5
6
8
甲型无人运输机指标数
3
4
4
4
5
6
60
1
2
3
4
5
120
62
33
20
15
X
1
2
3
P
年份
2017年
2018年
2019年
2020年
2021年
年份代码x
1
2
3
4
5
云计算市场规模y/亿元
692
962
1334
2091
3229
月份x
1
2
3
4
5
6
收入y（百万元）
6.6
8.6
16.1
21.6
33.0
41.0
3.50
21.15
2.85
17.70
125.35
6.73
4.57
14.30
0
1
2
P
0
1
2
3
4
性别
运动时间
合计
运动达人
非运动达人
男生
1100
300
1400
女生
400
200
600
合计
1500
500
2000
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
性别
运动时间
合计
运动达人
非运动达人
男生
110
30
60
女生
40
20
200
合计
150
50
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
0
1
2
3
4
5
6
1
3
4
6
7
5
6.5
7
7.5
8
0.54
6.8
1.53
0.45
箱数
奖金
60
120
概率
X
60
120
180
P
0.36
0.56
0.08
Y
60
120
180
240
P
X
0
2
5
7
P
X
0
2
5
P
0
1
2
3
X
10
30
70
P
0.02
0.16
0.02
0.32
0.16
0.32
X
0
1
2
3
P
2
3
学生1
学生2
学生3
学生4
学生5
学生6
学生7
第一次
82
89
78
92
92
65
81
第二次
83
90
75
95
93
61
76
0
1
2
0
1
2
3
经常喝酒
不经常喝酒
患糖尿病
4
没患糖尿病
6
0.15
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.072
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
经常喝酒
不经常喝酒
患糖尿病
4
6
没患糖尿病
6
44
1
2
3
P