(时间120分钟,满分150分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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.下列说法不正确的是( )
A.某辆汽车一年中发生事故的次数是一个离散型随机变量
B.正态分布随机变量等于一个特定实数的概率为0
C.公式E(X)=np可以用来计算离散型随机变量的均值
D.从一副扑克牌中随机抽取5张,其中梅花的张数服从超几何分布
【解析】 公式E(X)=np并不适用于所有的离散型随机变量的均值的计算,适用于二项分布的均值的计算.故选C.
【答案】 C
2.(2016·吉安高二检测)若在甲袋内装有8个白球、4个红球,在乙袋内装有6个白球、5个红球,现从两袋内各任意取出1个球,设取出的白球个数为X,则下列概率中等于的是( )
A.P(X=0) B.P(X≤2)
C.P(X=1) D.P(X=2)
【解析】 由已知易知P(X=1)=.
【答案】 C
3.(2016·长沙高二检测)若X的分布列为
X
0
1
P
a
则E(X)=( )
A. B.
C. D.
【解析】 由+a=1,得a=,所以E(X)=0×+1×=.
【答案】 A
4.甲、乙、丙三人参加某项测试,他们能达到标准的概率分别是0.8,0.6,0.5,则三人中至少有一人达标的概率是( )
A.0.16 B.0.24
C.0.96 D.0.04
【解析】 三人都不达标的概率是(1-0.8)×(1-0.6)×(1-0.5)=0.04,故三人中至少有一人达标的概率为1-0.04=0.96.
【答案】 C
5.如果随机变量X~N(4,1),则P(X≤2)等于( )
(注:P(μ-2σ
C.0.045 6 D.0.021 5
【解析】 P(X≤2)=(1-P(2
6.某同学通过计算机测试的概率为,他连续测试3次,其中恰有1次通过的概率为( )【导学号:97270056】
A. B.
C. D.
【解析】 连续测试3次,其中恰有1次通过的概率为P=C××2=.
【答案】 A
7.校园内移栽4棵桂花树,已知每棵树成活的概率为,那么成活棵数X的方差是( )
A. B.
C. D.
【解析】 由题意知成活棵数X~B,所以成活棵数X的方差为4××=.故选C.
【答案】 C
8.对标有不同编号的6件正品和4件次品的产品进行检测,不放回地依次摸出2件.在第一次摸到正品的条件下,第二次也摸到正品的概率是( )
A. B.
C. D.
【解析】 记“第一次摸到正品”为事件A,“第二次摸到正品”为事件B,则P(A)==,P(AB)==.
故P(B|A)==.
【答案】 D
9.(2016·长沙高二检测)某市组织一次高三调研考试,考试后统计的数学成绩服从正态分布,其密度函数为f(x)=e-,则下列命题中不正确的是( )
A.该市在这次考试的数学平均成绩为80分
B.分数在120分以上的人数与分数在60分以下的人数相同
C.分数在110分以上的人数与分数在50分以下的人数相同
D.该市这次考试的数学成绩标准差为10
【解析】 利用正态密度函数的表达式知μ=80,σ=10.故A,D正确,利用正态曲线关于直线x=80对称,知P(ξ>110)=P(ξ<50),即分数在110分以上的人数与分数在50分以下的人数相同,故C正确,故选 B.
【答案】 B
10.设随机变量ξ等可能地取1,2,3,4,…,10,又设随机变量η=2ξ-1,则P(η<6)=( )
A.0.3 B.0.5
C.0.1 D.0.2
【解析】 因为P(ξ=k)=,k=1,2,…,10,又由η=2ξ-1<6,得ξ<,即ξ=1,2,3,所以P(η<6)=P(ξ=1)+P(ξ=2)+P(ξ=3)==0.3.
【答案】 A
11.甲、乙两个工人在同样的条件下生产,日产量相等,每天出废品的情况如下表所示,则有结论( )
工人
甲
乙
废品数
0
1
2
3
0
1
2
3
概率
0.4
0.3
0.2
0.1
0.3
0.5
0.2
0
A.甲的产品质量比乙的产品质量好一些
B.乙的产品质量比甲的产品质量好一些
C.两人的产品质量一样好
D.无法判断谁的产品质量好一些
【解析】 ∵E(X甲)=0×0.4+1×0.3+2×0.2+3×0.1=1,
E(X乙)=0×0.3+1×0.5+2×0.2+3×0=0.9.
∵E(X甲)>E(X乙),
∴乙的产品质量比甲的产品质量好一些.
【答案】 B
12.(2016·深圳高二检测)某计算机程序每运行一次都随机出现一个五位的二进制数A=a1a2a3a4a5,其中A的各位数中a1=1,ak(k=2,3,4,5)出现0的概率为,出现1的概率为,记ξ=a1+a2+a3+a4+a5,当程序运行一次时,ξ的数学期望为( )
A. B.
C. D.
【解析】 记a2,a3,a4,a5位上出现1的次数为随机变量η,则η~B,
E(η)=4×=.因为ξ=1+η,
E(ξ)=1+E(η)=.故选B.
【答案】 B
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中的横线上)
13.袋中有4只红球,3只黑球,从袋中任取4只球,取到1只红球得1分,取到1只黑球得3分,设得分为随机变量X,则P(X≤6)=________.
【解析】 P(X≤6)=P(X=4)+P(X=6)==.
【答案】
14.一只蚂蚁位于数轴x=0处,这只蚂蚁每隔一秒钟向左或向右移动一个单位,设它向右移动的概率为,向左移动的概率为,则3秒后,这只蚂蚁在x=1处的概率为________.
【解析】 由题意知,3秒内蚂蚁向左移动一个单位,向右移动两个单位,所以蚂蚁在x=1处的概率为C21=.
【答案】
15.(2016·福州检测)一个正方形被平均分成9个小正方形,向大正方形区域随机地投掷一个点(每次都能投中).设投中最左侧3个小正方形区域的事件记为A,投中最上面3个小正方形或正中间的1个小正方形区域的事件记为B,则P(A|B)=________.
【解析】
如图,n(Ω)=9,n(A)=3,n(B)=4,所以n(AB)=1,
P(A|B)==.
【答案】
16.一袋中有大小相同的4个红球和2个白球,给出下列结论:
①从中任取3球,恰有一个白球的概率是;
②从中有放回的取球6次,每次任取一球,则取到红球次数的方差为;
③现从中不放回的取球2次,每次任取1球,则在第一次取到红球后,第二次再次取到红球的概率为;
④从中有放回的取球3次,每次任取一球,则至少有一次取到红球的概率为.
其中所有正确结论的序号是________. 【导学号:97270057】
【解析】 ①恰有一个白球的概率P==,故①正确;②每次任取一球,取到红球次数X~B,其方差为6××=,故②正确;
③设A={第一次取到红球},B={第二次取到红球}.
则P(A)=,P(AB)==,
∴P(B|A)==,故③错;
④每次取到红球的概率P=,
所以至少有一次取到红球的概率为
1-3=,
故④正确.
【答案】 ①②④
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)1号箱中有2个白球和4个红球,2号箱中有5个白球和3个红球,现随机地从1号箱中取出一球放入2号箱,然后从2号箱随机取出一球,问:
(1)从1号箱中取出的是红球的条件下,从2号箱取出红球的概率是多少?
(2)从2号箱取出红球的概率是多少?
【解】 记事件A:最后从2号箱中取出的是红球;
事件B:从1号箱中取出的是红球.
P(B)==.
P()=1-P(B)=.
(1)P(A|B)==.
(2)∵P(A|)==,
∴P(A)=P(A∩B)+P(A∩)
=P(A|B)P(B)+P(A|)P()
=×+×=.
18.(本小题满分12分)在某次数学考试中,考生的成绩ξ服从一个正态分布,即ξ~N(90,100).
(1)试求考试成绩ξ位于区间(70,110)上的概率是多少?
(2)若这次考试共有2 000名考生,试估计考试成绩在(80,100)的考生大约有多少人?
【解】 因为ξ~N(90,100),所以μ=90,σ==10.
(1)由于正态变量在区间(μ-2σ,μ+2σ)内取值的概率是0.954 4,而该正态分布中,μ-2σ=90-2×10=70,μ+2σ=90+2×10=110,于是考试成绩ξ位于区间(70,110)内的概率就是0.954 4.
(2)由μ=90,σ=10,得μ-σ=80,μ+σ=100.
由于正态变量在区间(μ-σ,μ+σ)内取值的概率是0.682 6,所以考试成绩ξ位于区间(80,100)内的概率是0.682 6.一共有2 000名学生,所以考试成绩在(80,100)的考生大约有2 000×0.682 6≈1 365(人).
19.(本小题满分12分)甲,乙两名工人加工同一种零件,两人每天加工的零件数相同,所得次品数分别为X,Y,X和Y的分布列如下表.试对这两名工人的技术水平进行比较.
X
0
1
2
P
Y
0
1
2
P
【解】 工人甲生产出次品数X的数学期望和方差分别为
E(X)=0×+1×+2×=0.7,
D(X)=(0-0.7)2×+(1-0.7)2×+(2-0.7)2×=0.81.
工人乙生产出次品数Y的数学期望和方差分别为
E(Y)=0×+1×+2×=0.7,
D(Y)=(0-0.7)2×+(1-0.7)2×+(2-0.7)2×=0.61.
由E(X)=E(Y)知,两人生产出次品的平均数相同,技术水平相当,但D(X)>D(Y),可见乙的技术比较稳定.
20.(本小题满分12分)一盒中装有9张各写有一个数字的卡片,其中4张卡片上的数字是1,3张卡片上的数字是2,2张卡片上的数字是3.从盒中任取3张卡片.
(1)求所取3张卡片上的数字完全相同的概率;
(2)X表示所取3张卡片上的数字的中位数,求X的分布列与数学期望.
(注:若三个数a,b,c满足a≤b≤c,则称b为这三个数的中位数)
【解】 (1)由古典概型的概率计算公式知所求概率为
p==.
(2)X的所有可能值为1,2,3,且
P(X=1)==,
P(X=2)==,
P(X=3)==.
故X的分布列为
X
1
2
3
P
从而E(X)=1×+2×+3×=.
21.(本小题满分12分)某公司有10万元资金用于投资,如果投资甲项目,根据市场分析知道一年后可能获利10%,可能损失10%,可能不赔不赚,这三种情况发生的概率分别为,,;如果投资乙项目,一年后可能获利20%,也可能损失20%,这两种情况发生的概率分别为α和β(α+β=1).
(1)如果把10万元投资甲项目,用ξ表示投资收益(收益=回收资金-投资资金),求ξ的分布列及E(ξ);
(2)要使10万元资金投资乙项目的平均收益不低于投资甲项目的平均收益,求α的取值范围.
【解】 (1)依题意,ξ可能的取值为1,0,-1.ξ的分布列为
ξ
1
0
-1
P
E(ξ)=-=.
(2)设η表示10万元投资乙项目的收益,则η的分布列为
η
2
-2
P
α
β
E(η)=2α-2β=4α-2.
依题意得4α-2≥,
故≤α≤1.
22.(本小题满分12分)一款击鼓小游戏的规则如下:每盘游戏都需击鼓三次,每次击鼓要么出现一次音乐,要么不出现音乐;每盘游戏击鼓三次后,出现一次音乐获得10分,出现两次音乐获得20分,出现三次音乐获得100分,没有出现音乐则扣除200分(即获得-200分).设每次击鼓出现音乐的概率为,且各次击鼓出现音乐相互独立.
(1)设每盘游戏获得的分数为X,求X的分布列;
(2)玩三盘游戏,至少有一盘出现音乐的概率是多少?
(3)玩过这款游戏的许多人都发现,若干盘游戏后,与最初的分数相比.分数没有增加反而减少了.请运用概率统计的相关知识分析分数减少的原因.
【解】 (1)X可能的取值为10,20,100,-200.
根据题意,有
P(X=10)=C×1×2=,
P(X=20)=C×2×1=,
P(X=100)=C×3×0=,
P(X=-200)=C×0×3=.
所以X的分布列为
X
10
20
100
-200
P
(2)设“第i盘游戏没有出现音乐”为事件Ai(i=1,2,3),则
P(A1)=P(A2)=P(A3)=P(X=-200)=.
所以“三盘游戏中至少有一次出现音乐”的概率为
1-P(A1A2A3)=1-3=1-=.
因此,玩三盘游戏至少有一盘出现音乐的概率是.
(3)X的数学期望为
EX=10×+20×+100×-200×=-.
这表明,获得的分数X的均值为负,
因此,多次游戏之后分数减少的可能性更大.