
?第03講 概率的綜合運(yùn)用
【知識(shí)點(diǎn)梳理】
知識(shí)點(diǎn)1. 古典概型
(1)古典概型
考察這些試驗(yàn)的共同特征,就是要看它們的樣本點(diǎn)及樣本空間有哪些共性.可以發(fā)現(xiàn),它們具有如下共同特征:
①有限性:樣本空間的樣本點(diǎn)只有有限個(gè);
②等可能性:每個(gè)樣本點(diǎn)發(fā)生的可能性相等.
我們將具有以上兩個(gè)特征的試驗(yàn)稱(chēng)為古典概型試驗(yàn),其數(shù)學(xué)模型稱(chēng)為古典概率模型(classical models of probability),簡(jiǎn)稱(chēng)古典概型.
(2)概率公式
一般地,設(shè)試驗(yàn)E是古典概型,樣本空間Ω包含n個(gè)樣本點(diǎn),事件A包含其中的k個(gè)樣本點(diǎn),則定義事件A的概率
P(A)==.
其中,n(A)和n(Ω)分別表示事件A和樣本空間Ω包含的樣本點(diǎn)個(gè)數(shù).
知識(shí)點(diǎn)2.概率的基本性質(zhì)
一般地,概率有如下性質(zhì):
性質(zhì)1:對(duì)任意的事件A,都有P(A)≥0.
性質(zhì)2:必然事件的概率為1,不可能事件的概率為0,即P(Ω)=1,P(?)=0.
性質(zhì)3:如果事件A與事件B互斥,那么P(A∪B)=P(A)+P(B).
性質(zhì)4:如果事件A與事件B互為對(duì)立事件,那么
P(B)=1-P(A),P(A)=1-P(B).
性質(zhì)5:如果A?B,那么P(A)≤P(B).
性質(zhì)6:設(shè)A,B是一個(gè)隨機(jī)試驗(yàn)中的兩個(gè)事件,我們有
P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B).
知識(shí)點(diǎn)3.事件A與B相互獨(dú)立
對(duì)任意兩個(gè)事件A與B,如果P(AB)=P(A)P(B)成立,則稱(chēng)事件A與事件B相互獨(dú)立,簡(jiǎn)稱(chēng)為獨(dú)立.
(1)事件A與B是相互獨(dú)立的,那么A與B, A與B, A與B也是否相互獨(dú)立.
(2)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率:P(AB)=P(A)P(B).
【題型歸納目錄】
題型一:古典概型
題型二:概率的基本性質(zhì)
題型三:事件的獨(dú)立性
題型四:隨機(jī)模擬
題型五:概率的綜合運(yùn)用
【典型例題】
題型一:古典概型
例1.(2022·上海市建平中學(xué)高二階段練習(xí))將一顆質(zhì)地均勻的骰子先后拋擲兩次,觀察向上的點(diǎn)數(shù),則點(diǎn)數(shù)和為6的概率為(???????)
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
分別求得基本事件的總數(shù)和點(diǎn)數(shù)和為的事件數(shù),由古典概率的計(jì)算公式可得所求值.
【詳解】
解:一顆質(zhì)地均勻的正方體骰子先后拋擲2次,可得基本事件的總數(shù)為種,
而點(diǎn)數(shù)和為的事件為,,,,共5種,
則點(diǎn)數(shù)和為的概率為.
故選:B.
例2.(2022·廣西·昭平中學(xué)高二階段練習(xí)(理))先后兩次拋擲同一個(gè)骰子,將得到的點(diǎn)數(shù)分別記為,,則,,3能夠構(gòu)成等腰三角形的概率是(???????)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
由已知,先求解基本事件總數(shù),然后再分別列出滿(mǎn)足三角形為等腰三角形的情況,然后按照古典概型的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算即可.
【詳解】
由已知,先后兩次拋擲同一個(gè)骰子,事件總數(shù)為,
當(dāng)時(shí),時(shí),符合要求,有種情況;
當(dāng)時(shí),時(shí),符合要求,有種情況;
當(dāng)時(shí),時(shí),符合要求,有種情況;
當(dāng)時(shí),時(shí),符合要求,有種情況;
當(dāng)時(shí),時(shí),符合要求,有種情況;
當(dāng)時(shí),時(shí),符合要求,有種情況;
所以能夠構(gòu)成等腰三角形的共有種情況,因此所求概率為:.
故選:C.
例3.(2022·福建·廈門(mén)一中高一階段練習(xí))投擲兩枚骰子,分別得到點(diǎn)數(shù)a,b,向量與向量的夾角為銳角的概率為(???????)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
由向量夾角公式可得,向量與向量的夾角為銳角得到,利用列舉法和古典概型即可得到所求概率.
【詳解】
設(shè)向量與向量的夾角為,則,
又因?yàn)橄蛄颗c向量的夾角為銳角,則;
可知,投擲兩枚骰子,分別得到點(diǎn)數(shù),共有種等可能情況;
當(dāng)時(shí),即有:
時(shí),,有種情況;時(shí),,有種情況;時(shí),,有種情況;時(shí),,有種情況;時(shí),,有種情況;所以,共有種等可能情況,
則向量與向量的夾角為銳角的概率.
故選:C.
例4.(2022·全國(guó)·高一課前預(yù)習(xí))有紅、黃、藍(lán)三種顏色的旗幟各3面,在每種顏色的3面旗幟上分別標(biāo)上號(hào)碼1、2和3,現(xiàn)任取3面,事件“三面旗幟的顏色與號(hào)碼均不相同”所包含的樣本點(diǎn)的個(gè)數(shù)是________.
【答案】6
【解析】
【分析】
用列舉法列舉基本事件,即可得到答案.
【詳解】
把基本事件列舉出來(lái)有:(紅1,黃2,藍(lán)3),(紅1,黃3,藍(lán)2),(紅2,有1,藍(lán)3),(紅2,黃3,藍(lán)1),(紅3,黃1,藍(lán)2),(紅3,黃2,藍(lán)1).一共有6種情況.
故答案為:6
例5.(2022·安徽·合肥市第六中學(xué)模擬預(yù)測(cè)(理))“田忌賽馬”的故事千古流傳,故事大意是:在古代齊國(guó),馬匹按奔跑的速度分為上、中、下三等.一天,齊王找田忌賽馬,兩人都從上、中、下三等馬中各派出一匹馬,每匹馬都各賽一局,采取三局兩勝制.已知田忌每個(gè)等次的馬,比齊王同等次的馬慢,但比齊王較低等次的馬快.若田忌事先打探到齊王第一場(chǎng)比賽會(huì)派出上等馬,田忌為使自己獲勝的概率最大,采取了相應(yīng)的策略,則其獲勝的概率最大為_(kāi)________.
【答案】##
【解析】
【分析】
設(shè)齊王有上、中、下三等的三匹馬、、,田忌有上、中、下三等的三匹馬、、,列舉出所有比賽的情況,以及齊王第一場(chǎng)比賽會(huì)派出上等馬的比賽情況和田忌使自己獲勝時(shí)比賽的情況,結(jié)合古典概型的概率公式可求得所求事件的概率.
【詳解】
設(shè)齊王有上、中、下三等的三匹馬、、,田忌有上、中、下三等的三匹馬、、,
所有比賽的方式有:、、;、、;、、;、、;、、;、、,一共種.
若齊王第一場(chǎng)比賽派上等馬,則第一場(chǎng)比賽田忌必輸,此時(shí)他應(yīng)先派下等馬參加.
就會(huì)出現(xiàn)兩種比賽方式:、、和、、,其中田忌能獲勝的為、、,
故此時(shí)田忌獲勝的概率最大為.
故答案為:.
例6.(2022·江蘇·高一單元測(cè)試)“2021年全國(guó)城市節(jié)約用水宣傳周”已于5月9日至15日舉行.成都市圍繞“貫徹新發(fā)展理念,建設(shè)節(jié)水型城市”這一主題,開(kāi)展了形式多樣,內(nèi)容豐富的活動(dòng),進(jìn)一步增強(qiáng)全民保護(hù)水資源,防治水污染,節(jié)約用水的意識(shí).為了解活動(dòng)開(kāi)展成效,某街道辦事處工作人員赴一小區(qū)調(diào)查住戶(hù)的節(jié)約用水情況,隨機(jī)抽取了300名業(yè)主進(jìn)行節(jié)約用水調(diào)查評(píng)分,將得到的分?jǐn)?shù)分成6組:[70,75),[75,80),[80,85),[85,90),[90,95),[95,100],得到如圖所示的頻率分布直方圖.
(1)求a的值,并估計(jì)這300名業(yè)主評(píng)分的中位數(shù)、平均數(shù)、眾數(shù);
(2)若先用分層抽樣的方法從評(píng)分在[90,95)和[95,100]的業(yè)主中抽取5人,然后再?gòu)某槌龅倪@5位業(yè)主中任意選取2人作進(jìn)一步訪談,求這2人中至少有1人的評(píng)分在[95,100]概率.
【答案】(1),中位數(shù)為85,平均數(shù)為84.625,眾數(shù)為87.5
(2)
【解析】
【分析】
(1)由頻率分布直方圖的的性質(zhì),所有小矩形的面積之和為1,可解得的值,由中位數(shù)的定義,找到頻率之和為的點(diǎn),平均數(shù)的估計(jì)值公式為每個(gè)小矩形的中點(diǎn)值與對(duì)應(yīng)小矩形面積的乘積之和,眾數(shù)估計(jì)值為最高小矩形的中點(diǎn);
(2)首先根據(jù)兩個(gè)分組的人數(shù)之比,采用分層抽樣的方法,得到每個(gè)分組抽取的人數(shù),則采用列舉法,羅列多有情況和符合題意的情況,根據(jù)古典概型的概率計(jì)算公式得到答案.
(1)
∵第三組的頻率為1-(0.020+0.025+0.030+0.035+0.050)×5=0.200,
又第一組的頻率為0.025×5=0.125,第二組的頻率為0.035×5=0.175,
第三組的頻率為0.200.∵前三組的頻率之和為0.125+0.175+0.200=0.500,
∴這300名業(yè)主評(píng)分的中位數(shù)為85.
平均數(shù)為72.5×0.025×5+77.5×0.035×5+82.5×0.040×5+87.5×0.050×5+92.5×0.030×5+97.5×0.020×5=84.625.
眾數(shù)為(85+90)÷2=87.5.
(2)
由頻率分布直方圖,知評(píng)分在[90,95)的人數(shù)與評(píng)分在[95,100]的人數(shù)的比值為3:2.
∴采用分層抽樣法抽取5人,評(píng)分在[90,95)的有3人,評(píng)分在[95,100]有2人.
不妨設(shè)評(píng)分在[90,95)的3人分別為;評(píng)分在[95,100]的2人分別為.
則從5人中任選2人的所有可能情況有:
{A1,A2},{A1,A3},{A1,B1},{A1,B2},{A2,A3},{A2,B1},{A2,B2},{A3,B1},{A3,B2},{B1,B2},共10種.
其中選取的2人中至少有1人的評(píng)分在[95,100]的情況有:
{A1,B1},{A1,B2},{A2,B1},{A2,B2},{A3,B1},{A3,B2},{B1,B2},共7種.
故這2人中至少有1人的評(píng)分在[95,100]的概率為.
例7.(2022·四川·成都七中高二階段練習(xí)(文))我校近幾年加大了對(duì)學(xué)生強(qiáng)基考試的培訓(xùn),為了選擇培訓(xùn)的對(duì)象,今年我校進(jìn)行一次數(shù)學(xué)考試,從參加考試的同學(xué)中,選取50名同學(xué)將其成績(jī)(百分制,均為整數(shù))分成六組:第1組,第2組,第3組,第4組,第5組,第6組,得到頻率分布直方圖(如圖),觀察圖形中的信息,回答下列問(wèn)題:
(1)利用組中值估計(jì)本次考試成績(jī)的平均數(shù);
(2)已知學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定等級(jí)有優(yōu)秀、良好、一般三個(gè)等級(jí),其中成績(jī)不小于90分時(shí)為優(yōu)秀等級(jí),若從第5組和第6組兩組學(xué)生中,隨機(jī)抽取2人,求所抽取的2人中至少1人成績(jī)優(yōu)秀的概率.
【答案】(1)66.8
(2)
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)頻率分布直方圖中平均數(shù)計(jì)算方法計(jì)算即可;
(2)根據(jù)頻率分布直方圖計(jì)算出第5組和第6組學(xué)生人數(shù),利用列舉法寫(xiě)出基本事件,結(jié)合古典概型的概率公式即可求解.
(1)
本次考試成績(jī)的平均數(shù)為
.
(2)
第五組與第六組學(xué)生總?cè)藬?shù)為,
其中第五組有4人,記為a、b、c、d,第六組有3人,記為A、B、C,
從中隨機(jī)抽取2人的情況有:ab、ac、ad、aA、aB、aC、bc、bd、bA、bB、bC、cd、cA、cB、cC、dA、dB、dC、AB、AC、BC共有21種,
設(shè)“所抽取的2人中至少1人成績(jī)優(yōu)秀的事件”為,包含的基本事件有:aA、aB、aC、
bA、bB、bC、cA、cB、cC、dA、dB、dC、AB、AC、BC共有15種,
所以所抽取的2人中至少1人成績(jī)優(yōu)秀的概率.
例8.(2022·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))某中學(xué)為研究本校高三學(xué)生在市聯(lián)考中的語(yǔ)文成績(jī),隨機(jī)抽取了100位同學(xué)的語(yǔ)文成績(jī)作為樣本,得到以分組的樣本頻率分布直方圖如圖.
(1)求直方圖中的值;
(2)請(qǐng)估計(jì)本次聯(lián)考該校語(yǔ)文成績(jī)的中位數(shù)和平均數(shù);
(3)樣本內(nèi)語(yǔ)文分?jǐn)?shù)在的兩組學(xué)生中,用分層抽樣的方法抽取5名學(xué)生,再?gòu)倪@5名學(xué)生中隨機(jī)選出2人,求選出的兩名學(xué)生中恰有一人成績(jī)?cè)谥械母怕剩?br />
【答案】(1)0.01;
(2)中位數(shù)是,平均數(shù)是;
(3).
【解析】
【分析】
(1)利用頻率分布直方圖直接列式計(jì)算作答.
(2)利用頻率分布直方圖求中位數(shù)、平均數(shù)的方法列式計(jì)算作答.
(3)求出分?jǐn)?shù)在的人數(shù),再用列舉法結(jié)合古典概率公式計(jì)算作答.
(1)
由頻率分布直方圖得:.
(2)
由頻率分布直方圖知,分?jǐn)?shù)在區(qū)間、的頻率分別為0.34,0.62,
因此,該校語(yǔ)文成績(jī)的中位數(shù),則,解得,
語(yǔ)文成績(jī)的平均數(shù)為,
所以該校語(yǔ)文成績(jī)的中位數(shù)是,語(yǔ)文成績(jī)的平均數(shù)是.
(3)
由頻率分布直方圖知,分?jǐn)?shù)在內(nèi)分別有8人和2人,
因此抽取的5人中,分?jǐn)?shù)在內(nèi)有人,在內(nèi)有1人,
記內(nèi)的4人為a,b,c,d,在內(nèi)的1人為F,
從5人中任取2人的結(jié)果有:,共10個(gè)不同結(jié)果,它們等可能,
選出的2人中恰有一人成績(jī)?cè)谥械慕Y(jié)果是:,
所以選出的兩名學(xué)生中恰有一人成績(jī)?cè)谥械母怕适?
例9.(2022·江西萍鄉(xiāng)·三模(文))袋中裝有個(gè)形狀、大小完全相同的球,其中標(biāo)有數(shù)字“”的球有個(gè),標(biāo)有數(shù)字“”的球有個(gè),標(biāo)有數(shù)字“”的球有個(gè).規(guī)定取出一個(gè)標(biāo)有數(shù)字“”的球記分,取出一個(gè)標(biāo)有數(shù)字“”的球記分,取出一個(gè)標(biāo)有數(shù)字“”的球記分.在無(wú)法看到球上面數(shù)字的情況下,首先由甲取出個(gè)球,并不再將它們放回原袋中,然后由乙取出剩余的球.規(guī)定取出球的總積分多者獲勝.
(1)求甲、乙平局的概率;
(2)從概率的角度分析先后取球的順序是否影響比賽的公平性.
【答案】(1)
(2)先后取球的順序不影響比賽的公平性
【解析】
【分析】
(1)記標(biāo)數(shù)字“”的球?yàn)?、,?biāo)數(shù)字“”的球?yàn)?、,?biāo)數(shù)字“”的球?yàn)椤?,列舉出所有的基本事件,并確定所求事件所包含的基本事件,利用古典概型的概率公式可求得所求事件的概率;
(2)利用古典概型的概率公式計(jì)算出先取者獲勝的概率,再利用對(duì)立事件的概率概率計(jì)算后取者獲勝的概率,比較大小后可得出結(jié)論.
(1)
解:記標(biāo)數(shù)字“”的球?yàn)?、,?biāo)數(shù)字“”的球?yàn)椤?,?biāo)數(shù)字“”的球?yàn)?、?br />
則甲的可能取球共有以下種情況:、、、、、、、、、、、、、、、、、、、,
由于個(gè)小球總分為:分,故甲、乙平局時(shí)都得分,
所以甲取出的三個(gè)小球是個(gè)數(shù)字“”的球和個(gè)數(shù)字“”的球和個(gè)數(shù)字“”的球,
即、、、、、、、,共有種情況,
故平局的概率.
(2)
解:先后取球的順序不影響比賽的公平性.理由如下:
甲獲勝,得分只能是分或分,即取出的是個(gè)數(shù)字“”的球和個(gè)數(shù)字“”的球,
或個(gè)數(shù)字“”的球和個(gè)數(shù)字“”的球,或個(gè)數(shù)字“”的球和個(gè)數(shù)字“”的球,
即、、、、、,共種情況.
故先取者獲勝的概率,后取者獲勝的概率.
即,先取后取獲勝的概率一樣,故先后取球的順序不影響比賽的公平性.
題型二:概率的基本性質(zhì)
例1.(2022·全國(guó)·高一單元測(cè)試)拋擲一個(gè)質(zhì)地均勻的骰子的試驗(yàn),事件A表示“小于5的偶數(shù)點(diǎn)出現(xiàn)”,事件B表示“不小于5的點(diǎn)數(shù)出現(xiàn)”,則一次試驗(yàn)中,事件A或事件B至少有一個(gè)發(fā)生的概率為(???????)
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
由古典概型概率公式分別計(jì)算出事件A和事件B發(fā)生的概率,又通過(guò)列舉可得事件A和事件B為互斥事件,進(jìn)而得出事件A或事件B至少有一個(gè)發(fā)生的概率即為事件A和事件B的概率之和.
【詳解】
事件A表示“小于5的偶數(shù)點(diǎn)出現(xiàn)”,事件B表示“不小于5的點(diǎn)數(shù)出現(xiàn)”,
∴P(A),P(B),
又小于5的偶數(shù)點(diǎn)有2和4,不小于5的點(diǎn)數(shù)有5和6,
所以事件A和事件B為互斥事件,
則一次試驗(yàn)中,事件A或事件B至少有一個(gè)發(fā)生的概率為
P(A∪B)=P(A)+P(B),
故選:A.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查古典概型計(jì)算公式,以及互斥事件概率加法公式的應(yīng)用,屬于中檔題.
例2.(2022·甘肅·蘭州市第三十三中學(xué)高二期末(文))某城市2017年的空氣質(zhì)量狀況如下表所示:
污染指數(shù)
30
60
100
110
130
140
概率
其中污染指數(shù)時(shí),空氣質(zhì)量為優(yōu);時(shí),空氣質(zhì)量為良;時(shí),空氣質(zhì)量為輕微污染,該城市2017年空氣質(zhì)量達(dá)到良或優(yōu)的概率為(???????)A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根據(jù)互斥事件的和的概率公式求解即可.
【詳解】
由表知空氣質(zhì)量為優(yōu)的概率是,
由互斥事件的和的概率公式知,空氣質(zhì)量為良的概率為,
所以該城市2017年空氣質(zhì)量達(dá)到良或優(yōu)的概率,
故選:A
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了互斥事件,互斥事件和的概率公式,屬于中檔題.
例3.(2022·新疆喀什·一模(理))從裝有若干個(gè)大小相同的紅球、白球和黃球的袋中隨機(jī)摸出1個(gè)球,摸到紅球、白球和黃球的概率分別為,從袋中隨機(jī)摸出一個(gè)球,記下顏色后放回,連續(xù)摸3次,則記下的顏色中有紅有白,但沒(méi)有黃的概率為(???????)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
概率等于沒(méi)有黃球的概率減去只有白球或只有紅球的概率,計(jì)算到答案.
【詳解】
根據(jù)題意:概率等于沒(méi)有黃球的概率減去只有白球或只有紅球的概率.
即.
故選:.
【點(diǎn)睛】
本題考查了概率的計(jì)算,意在考查學(xué)生的計(jì)算能力和應(yīng)用能力.
例4.(2022·甘肅·蘭州市第三十三中學(xué)高二期末(文))從裝有2個(gè)紅球和2個(gè)白球的口袋內(nèi)任取2個(gè)球,那么互斥而不對(duì)立的兩個(gè)事件是(???????)
A.“至少有1個(gè)白球”和“都是紅球”
B.“至少有2個(gè)白球”和“至多有1個(gè)紅球”
C.“恰有1個(gè)白球” 和“恰有2個(gè)白球”
D.“至多有1個(gè)白球”和“都是紅球”
【答案】C
【解析】
【分析】
結(jié)合互斥事件與對(duì)立事件的概念,對(duì)選項(xiàng)逐個(gè)分析可選出答案.
【詳解】
對(duì)于選項(xiàng)A, “至少有1個(gè)白球”和“都是紅球”是對(duì)立事件,不符合題意;
對(duì)于選項(xiàng)B, “至少有2個(gè)白球”表示取出2個(gè)球都是白色的,而“至多有1個(gè)紅球”表示取出的球1個(gè)紅球1個(gè)白球,或者2個(gè)都是白球,二者不是互斥事件,不符合題意;
對(duì)于選項(xiàng)C, “恰有1個(gè)白球”表示取出2個(gè)球1個(gè)紅球1個(gè)白球, 與“恰有2個(gè)白球”是互斥而不對(duì)立的兩個(gè)事件,符合題意;
對(duì)于選項(xiàng)D, “至多有1個(gè)白球”表示取出的2個(gè)球1個(gè)紅球1個(gè)白球,或者2個(gè)都是紅球,與“都是紅球”不是互斥事件,不符合題意.
故選C.
【點(diǎn)睛】
本題考查了互斥事件和對(duì)立事件的定義的運(yùn)用,考查了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握,屬于基礎(chǔ)題.
例5.(2022·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))一個(gè)盒子內(nèi)裝有大小相同的紅球、白球和黑球若干個(gè),從中摸出1個(gè)球,若摸出紅球的概率是0.45,摸出白球的概率是0.25,那么摸出黑球或紅球的概率是
A.0.3 B.0.55 C.0.7 D.0.75
【答案】D
【解析】
【分析】
由題意可知摸出黑球的概率,再根據(jù)摸出黑球,摸出紅球?yàn)榛コ馐录?,根?jù)互斥事件的和即可求解.
【詳解】
因?yàn)閺闹忻?個(gè)球,若摸出紅球的概率是0.45,摸出白球的概率是0.25,
所以摸出黑球的概率是,
因?yàn)閺暮凶又忻?個(gè)球?yàn)楹谇蚧蚣t球?yàn)榛コ馐录?br />
所以摸出黑球或紅球的概率,故選D.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了兩個(gè)互斥事件的和事件,其概率公式,屬于中檔題.
例6.(2022·四川省通江中學(xué)高二開(kāi)學(xué)考試(理))已知從某班學(xué)生中任選兩人參加農(nóng)場(chǎng)勞動(dòng),選中兩人都是男生的概率是,選中兩人都是女生的概率是,則選中兩人中恰有一人是女生的概率為_(kāi)_____.
【答案】
【解析】
【分析】
記“選中兩人都是男生”為事件,“選中兩人都是女生”為事件,“選中兩人中恰有一人是女生”為事件,根據(jù)為互斥事件,與為對(duì)立事件,從而可求出答案.
【詳解】
記“選中兩人都是男生”為事件,“選中兩人都是女生”為事件,“選中兩人中恰有一人是女生”為事件,易知為互斥事件,與為對(duì)立事件,
又,
所以.
故答案為:.
例7.(2022·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí))口袋里裝有1紅,2白,3黃共6個(gè)形狀相同的小球,從中取出2球,事件“取出的兩球同色”,“取出的2球中至少有一個(gè)黃球”,“取出的2球至少有一個(gè)白球”,“取出的兩球不同色”,“取出的2球中至多有一個(gè)白球”.下列判斷中正確的序號(hào)為_(kāi)_______.
①與為對(duì)立事件;②與是互斥事件;③與是對(duì)立事件:④;⑤.
【答案】①④
【解析】
【分析】
在①中,由對(duì)立事件定義得與為對(duì)立事件;有②中,與有可能同時(shí)發(fā)生;在③中,與有可能同時(shí)發(fā)生;在④中,(C)(E);在⑤中,從而(B)(C).
【詳解】
口袋里裝有1紅,2白,3黃共6個(gè)形狀相同小球,從中取出2球,
事件 “取出的兩球同色”, “取出的2球中至少有一個(gè)黃球”,
“取出的2球至少有一個(gè)白球”, “取出的兩球不同色”, “取出的2球中至多有一個(gè)白球”,
①,由對(duì)立事件定義得與為對(duì)立事件,故①正確;
②,與有可能同時(shí)發(fā)生,故與不是互斥事件,故②錯(cuò)誤;
③,與有可能同時(shí)發(fā)生,不是對(duì)立事件,故③錯(cuò)誤;
④,(C),(E),,
從而(C)(E),故④正確;
⑤,,從而(B)(C),故⑤錯(cuò)誤.
故答案為:①④.
【點(diǎn)睛】
本題考查命題真假的判斷,是基礎(chǔ)題,考查對(duì)立互斥事件,解題時(shí)要認(rèn)真審題,注意對(duì)立事件、互斥事件等基本概念的合理運(yùn)用.
例8.(2022·福建泉州·高一期中)已知兩個(gè)事件和互斥,記事件是事件的對(duì)立事件,且,,則_____________.
【答案】.
【解析】
先計(jì)算,再根據(jù)計(jì)算得到答案.
【詳解】
得,且事件與互斥,則
故答案為:
【點(diǎn)睛】
本題考查了互斥事件和對(duì)立事件概率的計(jì)算,意在考查學(xué)生對(duì)于互斥事件和對(duì)立事件的理解.
例9.(2022·陜西·西北農(nóng)林科技大學(xué)附中高一期中)下表為某班的英語(yǔ)及數(shù)學(xué)成績(jī),全班共有學(xué)生50人,成績(jī)分為1~5分五個(gè)檔次.設(shè)x、y分別表示英語(yǔ)成績(jī)和數(shù)學(xué)成績(jī).表中所示英語(yǔ)成績(jī)?yōu)?分的學(xué)生共14人,數(shù)學(xué)成績(jī)?yōu)?分的共5人.
y分
人數(shù)
x/分
5
4
3
2
1
5
1
3
1
0
1
4
1
0
7
5
1
3
2
1
0
9
3
2
1
b
6
0
a
1
0
0
1
1
3
(1)x=4的概率是多少?x=4且y=3的概率是多少?x≥3的概率是多少?
(2)x=2的概率是多少?a+b的值是多少?
【答案】(1),,;
(2),3.
【解析】
【分析】
(1)求出事件“x=4”、“x=4且y=3”的人數(shù),再用古典概率求解,求出“x=3”、“x=5”的概率,利用互斥事件概率公式計(jì)算作答.
(2)利用對(duì)立事件的概率公式求出事件“x=2”的概率,進(jìn)而求出a+b的值.
(1)
由數(shù)表知,x=4的事件有14人,其概率為:,
x=4且y=3的事件有7人,其概率為:且,
x≥3的事件是x=3的事件,x=4的事件,x=5的事件的和,它們互斥,而,
,
因此,.
(2)
x=1的事件概率為,x=2的事件的對(duì)立事件是x=1的事件與x≥3的事件的和,它們互斥事件,
則有,
而,即有,解得,
所以x=2的概率是,a+b的值是3.
例10.(2022·全國(guó)·高二單元測(cè)試)根據(jù)空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI,為整數(shù))的不同,可將空氣質(zhì)量分級(jí)如下表:
AQI
級(jí)別
一級(jí)
二級(jí)
三級(jí)
四級(jí)
五級(jí)(A)
五級(jí)(B)
現(xiàn)對(duì)某城市30天的空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè),獲得30個(gè)AQI數(shù)據(jù)(每個(gè)數(shù)據(jù)均不同),統(tǒng)計(jì)繪得頻率分布直方圖如圖所示.
(1)請(qǐng)由頻率分布直方圖來(lái)估計(jì)這30天AQI的平均數(shù);
(2)若從獲得的“一級(jí)”和“五級(jí)(B)”的數(shù)據(jù)中隨機(jī)選取2個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)查,求“一級(jí)”和“五級(jí)(B)”數(shù)據(jù)恰均被選中的概率;
(3)假如企業(yè)每天由空氣污染造成的經(jīng)濟(jì)損失S(單位:元)與AQI(記為)的關(guān)系式為.若將頻率視為概率,在本年內(nèi)隨機(jī)抽取一天,試估計(jì)這天的經(jīng)濟(jì)損失S不超過(guò)600元的概率.
【答案】(1)150;
(2);
(3).
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)給定條件,利用頻率分布直方圖求平均數(shù)的方法直接列式計(jì)算作答;
(2)對(duì)一級(jí)和五級(jí)(B)的5個(gè)數(shù)據(jù)編號(hào),利用列舉法結(jié)合古典概率計(jì)算作答;
(3)求出經(jīng)濟(jì)損失S不超過(guò)600元對(duì)應(yīng)值出現(xiàn)的天數(shù)即可求解作答.
(1)
依題意,該城市這30天AQI的平均數(shù)為:
.
(2)
一級(jí)有2個(gè)數(shù)據(jù),記為P、Q,五級(jí)(B)有3個(gè)數(shù)據(jù),記為C、D、E,
從中選取兩個(gè)有PQ、PC、PD、PE、QC、QD、QE、CD、CE、DE,共10種可能,
一級(jí)和五級(jí)(B)數(shù)據(jù)恰均被選中有PC、PD、PE、QC、QD、QE,共6種可能.
記“一級(jí)和五級(jí)(B)數(shù)據(jù)恰均被選中”為事件M,則.
(3)
設(shè)“在本月30天中隨機(jī)抽取一天,該天經(jīng)濟(jì)損失不超出600元”為事件N,分兩種情況:
當(dāng)時(shí),,此時(shí)概率為;
當(dāng)時(shí),由,得,
此時(shí)概率為.
綜上,由互斥事件的概率公式可得.
所以估計(jì)這天的經(jīng)濟(jì)損失S不超過(guò)600元的概率為.
題型三:事件的獨(dú)立性
例1.(2022·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)(理))某棋手與甲、乙、丙三位棋手各比賽一盤(pán),各盤(pán)比賽結(jié)果相互獨(dú)立.已知該棋手與甲、乙、丙比賽獲勝的概率分別為,且.記該棋手連勝兩盤(pán)的概率為p,則(???????)
A.p與該棋手和甲、乙、丙的比賽次序無(wú)關(guān) B.該棋手在第二盤(pán)與甲比賽,p最大
C.該棋手在第二盤(pán)與乙比賽,p最大 D.該棋手在第二盤(pán)與丙比賽,p最大
【答案】D
【解析】
【分析】
該棋手連勝兩盤(pán),則第二盤(pán)為必勝盤(pán).分別求得該棋手在第二盤(pán)與甲比賽且連勝兩盤(pán)的概率;該棋手在第二盤(pán)與乙比賽且連勝兩盤(pán)的概率;該棋手在第二盤(pán)與丙比賽且連勝兩盤(pán)的概率.并對(duì)三者進(jìn)行比較即可解決
【詳解】
該棋手連勝兩盤(pán),則第二盤(pán)為必勝盤(pán),
記該棋手在第二盤(pán)與甲比賽,比賽順序?yàn)橐壹妆氨滓业母怕示鶠椋?br />
則此時(shí)連勝兩盤(pán)的概率為
則
;
記該棋手在第二盤(pán)與乙比賽,且連勝兩盤(pán)的概率為,
則
記該棋手在第二盤(pán)與丙比賽,且連勝兩盤(pán)的概率為
則
則
即,,
則該棋手在第二盤(pán)與丙比賽,最大.選項(xiàng)D判斷正確;選項(xiàng)BC判斷錯(cuò)誤;
與該棋手與甲、乙、丙的比賽次序有關(guān).選項(xiàng)A判斷錯(cuò)誤.
故選:D
?????????????
例2.(2022·福建三明·高二期中)甲?乙兩人獨(dú)立地去譯一個(gè)密碼,譯出的概率分別、,現(xiàn)兩人同時(shí)去譯此密碼,則該密碼能被譯出的概率是(???????)
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
根據(jù)事件的相互獨(dú)立事件的性質(zhì)及計(jì)算公式,再利用對(duì)立事件即可求解.
【詳解】
用事件分別表示甲?乙兩人能破譯出密碼,則,,
因?yàn)槭录c相互獨(dú)立,所以與也都相互獨(dú)立,
所以
∴此密碼能被譯出的概率為.
故選:D.
例3.(2022·寧夏·平羅中學(xué)高二期中(理))甲乙兩選手進(jìn)行象棋比賽,已知每局比賽甲獲勝的概率為0.6,乙獲勝的概率為0.4,若采用三局二勝制,則甲最終獲勝的概率為(???????)
A.0.368 B.0.468 C.0.648 D.0.848
【答案】C
【解析】
【分析】
由題意可得甲最終獲勝有兩種情況:一是前兩局甲獲勝,二是前兩局甲勝一局,第三局甲獲勝,然后由獨(dú)立事件和互斥事件的概率公式求解即可
【詳解】
由題意可得甲最終獲勝有兩種情況:一是前兩局甲獲勝,則獲勝的概率為
二是前兩局甲勝一局,第三局甲獲勝,則獲勝的概率為,
而這兩種情況是互斥的,所以甲最終獲勝的概率為,
故選:C
例4.(2022·廣東·模擬預(yù)測(cè))在一個(gè)質(zhì)地均勻的正四面體木塊的四個(gè)面上分別標(biāo)有數(shù)字1,2,3,4.連續(xù)拋擲這個(gè)正四面體木塊兩次,并記錄每次正四面體木塊朝下的面上的數(shù)字,記事件為“兩次記錄的數(shù)字之和為奇數(shù)”,事件為“第一次記錄的數(shù)字為奇數(shù)”,事件為“第二次記錄的數(shù)字為偶數(shù)”,則下列結(jié)論正確的是(???????)
A.事件與事件是對(duì)立事件 B.事件與事件不是相互獨(dú)立事件
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根據(jù)對(duì)立事件,獨(dú)立事件的概念及古典概型概率公式逐項(xiàng)分析即得.
【詳解】
對(duì)于A,事件與事件是相互獨(dú)立事件,但不是對(duì)立事件,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,對(duì)于事件與事件,,事件與事件是相互獨(dú)立事件,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,連續(xù)拋擲這個(gè)正四面體木塊兩次,記錄的結(jié)果一共有種,
其中,事件發(fā)生,則兩次朝下的點(diǎn)數(shù)為一奇一偶,有種,所以,
因?yàn)閽仈S正四面體向下的數(shù)字為奇數(shù)和偶數(shù)的方法種數(shù)相同,所以,,
所以,故C正確;
對(duì)于D,事件表示第一次記錄的數(shù)字為奇數(shù),第二次記錄的數(shù)字為偶數(shù),故,故D錯(cuò)誤.
故選:C.
例5.(2022·黑龍江·海倫市第一中學(xué)高二期中)某學(xué)校餐廳就餐刷卡器是由三個(gè)電子元件按如圖所示的方式連接而成,元件1或元件2正常工作,且元件3正常工作,則刷卡器能正常工作.如果各個(gè)元件能否正常工作相互獨(dú)立,元件1、元件2正常工作的概率都是,元件3正常工作的概率是,那么該刷卡器能正常工作的概率為(???????)
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
利用對(duì)立事件的概率求出元器件1和2至少一個(gè)正常工作的概率,再由相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率公式求刷卡器正常工作的概率即可.
【詳解】
該刷卡器能正常工作需要元器件1和2至少有一個(gè)正常工作,同時(shí)元器件3正常工作,
所以刷卡器能正常工作的概率.
故選:B
例6.(多選題)(2022·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí))盒子里有2個(gè)紅球和2個(gè)白球,從中不放回地依次取出2個(gè)球,設(shè)事件A=“兩個(gè)球顏色相同”,B=“第1次取出的是紅球”,C=“第2次取出的是紅球”,D=“兩個(gè)球顏色不同”.則下列說(shuō)法正確的是(?????????????)
A.A與B相互獨(dú)立 B.A與D互為對(duì)立 C.B與C互斥 D.B與D相互獨(dú)立
【答案】ABD
【解析】
【分析】
設(shè)2個(gè)紅球?yàn)?,?個(gè)白球?yàn)?,,運(yùn)用列舉法得出樣本空間,及事件A、B、C、D,根據(jù)事件相互獨(dú)立、互斥、對(duì)立的概念,逐一判斷可得選項(xiàng).
【詳解】
解:設(shè)2個(gè)紅球?yàn)?,?個(gè)白球?yàn)?,,則樣本空間為
,
共12個(gè)基本事件,
事件,共4個(gè)基本事件;
事件,共6個(gè)基本事件;
事件,共6個(gè)基本事件;
事件,共8個(gè)基本事件;
A.由于,,,故成立,所以A與B相互獨(dú)立,故A正確;
B.由于,,故A與D是對(duì)立事件,故B正確;
C.由于,故B與C不互斥,故C不正確;
D.由于,,,故成立,所以B與D相互獨(dú)立,故D正確.
故選:ABD.
例7.(2022·北京育才學(xué)校模擬預(yù)測(cè))在某地區(qū),某項(xiàng)職業(yè)的從業(yè)者共約8.5萬(wàn)人,其中約3.4萬(wàn)人患有某種職業(yè)病.為了解這種職業(yè)病與某項(xiàng)身體指標(biāo)(檢測(cè)值為不超過(guò)6的正整數(shù))間的關(guān)系,依據(jù)是否患有職業(yè)病,使用分層抽樣的方法隨機(jī)抽取了100名從業(yè)者,記錄他們?cè)擁?xiàng)身體指標(biāo)的檢測(cè)值,整理得到如下統(tǒng)計(jì)圖:
(1)求樣本中患病者的人數(shù)和圖中,的值;
(2)在該指標(biāo)檢測(cè)值為4的樣本中隨機(jī)選取2人,求這2人中有患病者的概率;
(3)某研究機(jī)構(gòu)提出,可以選取常數(shù)(),若一名從業(yè)者該項(xiàng)身體指標(biāo)檢測(cè)值大于,則判斷其患有這種職業(yè)??;若檢測(cè)值小于,則判斷其未患有這種職業(yè)病.從樣本中隨機(jī)選擇一名從業(yè)者,按照這種方式判斷其是否患有職業(yè)病.寫(xiě)出使得判斷錯(cuò)誤的概率最小的的值及相應(yīng)的概率(只需寫(xiě)出結(jié)論).
【答案】(1)樣本患病人數(shù)為人,,;
(2);
(3),誤判概率為.
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)等比例原則求患者人數(shù),由頻率和為1,列方程求a、b的值;
(2)分別求出樣本中指標(biāo)檢測(cè)值為4的未患病者、患病者人數(shù),應(yīng)用對(duì)立事件概率求法求概率;
(3)判斷且對(duì)應(yīng)的誤判率,即可得結(jié)果.
(1)
由題設(shè),患病者與未患病者的比例為,故患者人數(shù)為人;
由直方圖知:,可得,
,可得.
(2)
由題意,指標(biāo)檢測(cè)值為4的未患病者有人,
指標(biāo)檢測(cè)值為4的患病者有人;
所以指標(biāo)檢測(cè)值為4的樣本中隨機(jī)選取2人,這2人中有患病者的概率的概率.
(3)
若為未患病者,為患病者,為體指標(biāo)檢測(cè)值為者,
所以100名樣本中,,,
未患病者
6
21
15
9
6
3
患病者
0
0
4
8
12
16
當(dāng)時(shí),患病者、未患病者被誤判的人數(shù)分別為0、54,誤判率為;
當(dāng)時(shí),患病者、未患病者被誤判的人數(shù)分別為0、33,誤判率為;
當(dāng)時(shí),患病者、未患病者被誤判的人數(shù)分別為4、18,誤判率為;
當(dāng)時(shí),患病者、未患病者被誤判的人數(shù)分別為12、9,誤判率為;
當(dāng)時(shí),患病者、未患病者被誤判的人數(shù)分別為3、24,誤判率為;
綜上,當(dāng)時(shí)誤判概率最小為.
例8.(2022·江蘇·高一專(zhuān)題練習(xí))某高校的人學(xué)面試中有4道題目,第1題2分,第2題2分,第3題3分,第4題3分,每道題目答對(duì)給滿(mǎn)分,答錯(cuò)不給分.小明同學(xué)答對(duì)第1,2,3,4題的概率分別為,,,,且每道題目答對(duì)與否相互獨(dú)立.
(1)求小明同學(xué)恰好答對(duì)1道題目的概率;
(2)若該高校規(guī)定學(xué)生的面試分?jǐn)?shù)不低于6分則面試成功,求小明同學(xué)面試成功的概率.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)直接計(jì)算小明答對(duì)第1題、第2題、第3題、第4題的概率相加即可;
(2)分小明答對(duì)2道題目、3道題目、4道題目面試成功,依次計(jì)算概率,再相加即可.
(1)
設(shè)事件“小明同學(xué)恰好答對(duì)1道題目”,
所以.
(2)
設(shè)事件“小明同學(xué)面試成功”.若小明同學(xué)恰好答對(duì)2道題目面試成功,則必定答對(duì)了第3題和第4題,
則小明同學(xué)恰好答對(duì)2道題目面試成功的概率;
若小明同學(xué)恰好答對(duì)3道題目,則必定面試成功,則小明同學(xué)恰好答對(duì)3道題目面試成功的概率;
若小明同學(xué)答對(duì)4道題目,則必定面試成功,則答對(duì)4道題目面試成功的概率.
所以.
例9.(2022·全國(guó)·高一單元測(cè)試)某市小型機(jī)動(dòng)車(chē)駕照“科二”考試中共有項(xiàng)考查項(xiàng)目,分別記作①、②、③、④、⑤.
(1)某教練將所帶名學(xué)員“科二”模擬考試成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(如表所示),并計(jì)算從恰有項(xiàng)成績(jī)不合格的學(xué)員中任意抽出人進(jìn)行補(bǔ)測(cè)(只測(cè)不合格的項(xiàng)目),求補(bǔ)測(cè)項(xiàng)目種類(lèi)不超過(guò)項(xiàng)的概率.
(2)“科二”考試中,學(xué)員需繳納元的報(bào)名費(fèi),并進(jìn)行輪測(cè)試(按①、②、③、④、⑤的順序進(jìn)行);如果某項(xiàng)目不合格,可免費(fèi)再進(jìn)行輪補(bǔ)測(cè);若第輪補(bǔ)測(cè)中仍有不合格的項(xiàng)目,可選擇“是否補(bǔ)考”;若補(bǔ)考則需繳納元補(bǔ)考費(fèi),并獲得最多輪補(bǔ)測(cè)機(jī)會(huì),否則考試結(jié)束;每輪補(bǔ)測(cè)都按①,②,③,④,⑤的順序進(jìn)行,學(xué)員在任何輪測(cè)試或補(bǔ)測(cè)中個(gè)項(xiàng)目均合格,方可通過(guò)“科二”考試,每人最多只能補(bǔ)考次,某學(xué)員每輪測(cè)試或補(bǔ)考通過(guò)①、②、③、④、⑤各項(xiàng)測(cè)試的概率依次為、、、、,且他遇到“是否補(bǔ)考”的決斷時(shí)會(huì)選擇補(bǔ)考.求該學(xué)員能通過(guò)“科二”考試的概率.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)利用古典概型的概率求補(bǔ)測(cè)項(xiàng)目種類(lèi)不超過(guò)項(xiàng)的概率;
(2)先求出該學(xué)員無(wú)法通過(guò)“科二”考試的概率,再利用對(duì)立事件的概率求解.
(1)
根據(jù)題意,學(xué)員(1)、(2)、(4)、(6)、(9)恰有兩項(xiàng)不合格,
從中任意抽出人,所有可能的情況如下:
學(xué)員編號(hào)
補(bǔ)測(cè)編號(hào)
項(xiàng)數(shù)
(1)(2)
②③⑤
3
(1)(4)
②③④⑤
4
(1)(6)
③④⑤
3
(1)(9)
①③⑤
3
(2)(4)
②④⑤
3
(2)(6)
②③④⑤
4
(2)(9)
①②⑤
3
(4)(6)
②③④
3
(4)(9)
①②④⑤
4
(6)(9)
①③④⑤
4
由表可知,全部種可能的情況中,有種情況補(bǔ)測(cè)項(xiàng)數(shù)不超過(guò),
故所求概率為;
(2)
由題意可知,該學(xué)員順利完成每輪測(cè)試(或補(bǔ)測(cè))的概率為:
,
由題意,該學(xué)員無(wú)法通過(guò)“科二”考試,當(dāng)且僅當(dāng)其測(cè)試與次補(bǔ)測(cè)均未能完成項(xiàng)測(cè)試,
相應(yīng)概率為,故學(xué)員能通過(guò)“科二”考試的概率為
例10.(2022·全國(guó)·高一專(zhuān)題練習(xí))某居民小區(qū)有兩個(gè)相互獨(dú)立的安全防范系統(tǒng),簡(jiǎn)稱(chēng)系統(tǒng)A和B,系統(tǒng)A和系統(tǒng)B在任意時(shí)刻發(fā)生故障的概率分別為和p.
(1)若在任意時(shí)刻至少有一個(gè)系統(tǒng)不發(fā)生故障的概率為,求p的值;
(2)求系統(tǒng)A在3次相互獨(dú)立的檢測(cè)中不發(fā)生故障的次數(shù)大于發(fā)生故障的次數(shù)的概率.
【答案】(1);
(2)0.972.
【解析】
【分析】
(1)設(shè)“至少有一個(gè)系統(tǒng)不發(fā)生故障”為事件C,根據(jù)對(duì)立事件的概率,進(jìn)而求得p的值;
(2)根據(jù)獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)概率公式可求得答案.
(1)
解:(1)設(shè)“至少有一個(gè)系統(tǒng)不發(fā)生故障”為事件C,那么,解得.
(2)
解:設(shè)“系統(tǒng)A在3次相互獨(dú)立的檢測(cè)中不發(fā)生故障的次數(shù)大于發(fā)生故障的次數(shù)”為事件D,
則.
題型四:隨機(jī)模擬
例1.(2022·全國(guó)·高一專(zhuān)題練習(xí))下列命題正確的是
A.用事件發(fā)生的頻率估計(jì)概率,重復(fù)試驗(yàn)次數(shù)越大,估計(jì)的就越精確.
B.若事件與事件相互獨(dú)立,則事件與事件相互獨(dú)立.
C.事件與事件同時(shí)發(fā)生的概率一定比與中恰有一個(gè)發(fā)生的概率小.
D.拋擲一枚均勻的硬幣,如前兩次都是反面,那么第三次出現(xiàn)正面的可能性就比反面大.
【答案】B
【解析】
【分析】
根據(jù)概率的定義,事件的獨(dú)立性概念判斷各選項(xiàng).
【詳解】
在相同的條件下做大量重復(fù)試驗(yàn),一個(gè)事件A出現(xiàn)的次數(shù)和總的試驗(yàn)次數(shù)之比,稱(chēng)為事件在這次試驗(yàn)中出現(xiàn)的頻率.當(dāng)試驗(yàn)次數(shù)很大時(shí),頻率將穩(wěn)定在一個(gè)常數(shù)附近. 越大,頻率偏離這個(gè)常數(shù)較大的可能性越小.這個(gè)常數(shù)稱(chēng)為這個(gè)事件的概率,并不是說(shuō)越大,估計(jì)的精度越精確,A錯(cuò);
事件與事件相互獨(dú)立,即是否發(fā)生與是否發(fā)生無(wú)關(guān),∴事件是否發(fā)生與事件是否發(fā)生也無(wú)關(guān),它們相互獨(dú)立,B正確;
拋一枚骰子,出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)不大于5記為事件,出現(xiàn)的點(diǎn)為不小于2記為事件,則事件與事件同時(shí)發(fā)生是指點(diǎn)數(shù)為2,3,4,5,概率為,而事件與中恰有一個(gè)發(fā)生是指點(diǎn)為1或6,概率為.C錯(cuò);
拋擲一枚均勻的硬幣,如前兩次都是反面,那么第三次出現(xiàn)正面的可能性與出現(xiàn)反面的可能性還是一樣.D錯(cuò).
故選:B.
【點(diǎn)睛】
本題考查概率的定義,考查事件的獨(dú)立性.掌握概念的定義是解題關(guān)鍵.
例2.(2022·全國(guó)·高一課前預(yù)習(xí))擲兩枚骰子,用隨機(jī)模擬方法估計(jì)出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)之和為9的概率時(shí),產(chǎn)生的整數(shù)值隨機(jī)數(shù)中,每幾個(gè)數(shù)字為一組(???????)
A.1 B.2 C.9 D.12
【答案】B
【解析】
【分析】
由于是擲兩枚骰子,故根據(jù)兩枚骰子出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)之和為9,可得用隨機(jī)模擬方法產(chǎn)生的整數(shù)值隨機(jī)數(shù)中,每2個(gè)數(shù)字為一組,可得答案.
【詳解】
擲兩枚骰子,設(shè)它們出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)分別為x,y,
則 ,由此可得用隨機(jī)模擬方法產(chǎn)生的整數(shù)值隨機(jī)數(shù)中,每2個(gè)數(shù)字為一組,
故選:B
例3.(2022·全國(guó)·高一專(zhuān)題練習(xí))某種心臟手術(shù),成功率為0.6,現(xiàn)采用隨機(jī)模擬方法估計(jì)“3例心臟手術(shù)全部成功”的概率:先利用計(jì)算器或計(jì)算機(jī)產(chǎn)生0~9之間取整數(shù)值的隨機(jī)數(shù),由于成功率是0.6,我們用0,1,2,3表示手術(shù)不成功,4,5,6,7,8,9表示手術(shù)成功;再以每3個(gè)隨機(jī)數(shù)為一組,作為3例手術(shù)的結(jié)果,經(jīng)隨機(jī)模擬產(chǎn)生如下10組隨機(jī)數(shù):
812,832,569,683,271,989,730,537,925,907
由此估計(jì)“3例心臟手術(shù)全部成功”的概率為(???????)
A.0.2 B.0.3 C.0.4 D.0.5
【答案】A
【解析】
【分析】
由題可知10組隨機(jī)數(shù)中表示“3例心臟手術(shù)全部成功”的有2組,即求.
【詳解】
解:由題意,10組隨機(jī)數(shù):812,832,569,683,271,989,730,537,925,907,表示“3例心臟手術(shù)全部成功”的有: 569, 989,故2個(gè),
故估計(jì)“3例心臟手術(shù)全部成功”的概率為.
故選:A.
例4.(2022·全國(guó)·高一專(zhuān)題練習(xí))某種心臟手術(shù)成功率為0.9,現(xiàn)采用隨機(jī)模擬方法估計(jì)“3例心臟手術(shù)全部成功”的概率.先利用計(jì)算器或計(jì)算機(jī)產(chǎn)生09之間取整數(shù)值的隨機(jī)數(shù),由于成功率是0.9,故我們用0表示手術(shù)不成功,1,2,3,4,5,6,7,8,9表示手術(shù)成功,再以每3個(gè)隨機(jī)數(shù)為一組,作為3例手術(shù)的結(jié)果.經(jīng)隨機(jī)模擬產(chǎn)生如下10組隨機(jī)數(shù):812,832,569,683,271,989,730,537,925,907,由此估計(jì)“3例心臟手術(shù)全部成功”的概率為(???????)
A.0.9 B.0.8 C.0.7 D.0.6
【答案】B
【解析】
【分析】
由題可知10組隨機(jī)數(shù)中表示“3例心臟手術(shù)全部成功”的有8組,即求.
【詳解】
由題意,10組隨機(jī)數(shù):812,832,569,683,271,989,730,537,925,907,表示“3例心臟手術(shù)全部成功”的有:812,832,569,683,271,989, 537,925,故8個(gè),
故估計(jì)“3例心臟手術(shù)全部成功”的概率為.
故選:B.
例5.(2022·全國(guó)·高一專(zhuān)題練習(xí))某人將一枚硬幣連擲10次,正面朝上的情況出現(xiàn)了8次,若用A表示“正面朝上”這一事件,則A的(???????)
A.概率為 B.頻率為
C.頻率為8 D.概率接近于8
【答案】B
【解析】
【分析】
根據(jù)古典概型相關(guān)的概念和概率公式計(jì)算可得出答案.
【詳解】
做n次隨機(jī)試驗(yàn),事件A發(fā)生了m次,則事件A發(fā)生的頻率為,如果多次進(jìn)行試驗(yàn),事件A發(fā)生的頻率總在某個(gè)常數(shù)附近擺動(dòng),那么這個(gè)常數(shù)才是事件A的概率.故為事件A的頻率.事件發(fā)生的頻數(shù)為8,所以CD都不對(duì).
故選:B
【點(diǎn)睛】
本題考查古典概型頻率、概率、頻數(shù)的概念,考查古典概型頻率的計(jì)算公式,屬于基礎(chǔ)題.
例6.(2022·山東濱州·高一期中)袋子中有四張卡片,分別寫(xiě)有“學(xué)、習(xí)、強(qiáng)、國(guó)”四個(gè)字,有放回地從中任取一張卡片,將三次抽取后“學(xué)”“習(xí)”兩個(gè)字都取到記為事件A,用隨機(jī)模擬的方法估計(jì)事件A發(fā)生的概率,利用電腦隨機(jī)產(chǎn)生整數(shù)0,1,2,3四個(gè)隨機(jī)數(shù),分別代表“學(xué)、習(xí)、強(qiáng)、國(guó)”這四個(gè)字,以每三個(gè)隨機(jī)數(shù)為一組,表示取卡片三次的結(jié)果,經(jīng)隨機(jī)模擬產(chǎn)生了以下18組隨機(jī)數(shù):
232
321
210
023
123
021
132
220
001
231
130
133
231
031
320
122
103
233
由此可以估計(jì)事件A發(fā)生的概率為(???????)A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
18組隨機(jī)數(shù)中,利用列舉法求出事件發(fā)生的隨機(jī)數(shù)有共6個(gè),由此能估計(jì)事件發(fā)生的概率.
【詳解】
解:18組隨機(jī)數(shù)中,事件發(fā)生的隨機(jī)數(shù)有:
210,021,001,130,031,103,共6個(gè),
估計(jì)事件發(fā)生的概率為.
故選:.
【點(diǎn)睛】
本題考題考查概率的求法,考查列舉法、古典概型等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力,屬于基礎(chǔ)題.
例7.(2022·全國(guó)·高一課前預(yù)習(xí))已知某運(yùn)動(dòng)員每次投籃命中的概率都為40%.現(xiàn)采用隨機(jī)模擬的方法估計(jì)該運(yùn)動(dòng)員三次投籃恰有兩次命中的概率:先由計(jì)算器算出0到9之間取整數(shù)值的隨機(jī)數(shù),指定1,2,3,4表示命中,5,6,7,8,9,0表示不命中;再以每三個(gè)隨機(jī)數(shù)為一組,代表三次投籃的結(jié)果.經(jīng)隨機(jī)模擬產(chǎn)生了20組隨機(jī)數(shù):
907???966???191???925???271???932???812???458???569???683
431???257???393???027???556???488???730???113???537???989
據(jù)此估計(jì),該運(yùn)動(dòng)員三次投籃恰有兩次命中的概率為(???????)
A.0.35 B.0.25 C.0.20 D.0.15
【答案】B
【解析】
【分析】
已知三次投籃共有20種,再得到恰有兩次命中的事件的種數(shù),然后利用古典概型的概率公式求解.
【詳解】
三次投籃共有20種,
恰有兩次命中的事件有:191,271,932,812,393,有5種
∴該運(yùn)動(dòng)員三次投籃恰有兩次命中的概率為
故選:B
【點(diǎn)睛】
本題主要考古典概型的概率求法,還考查了運(yùn)算求解的能力,屬于基礎(chǔ)題.
例8.(2022·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí))某種樹(shù)苗的成活率為0.9,若種植這種樹(shù)苗5棵,求恰好成活4棵的概率.
問(wèn)題
(1)用隨機(jī)模擬方法估計(jì)概率時(shí),如何用隨機(jī)數(shù)體現(xiàn)樹(shù)苗的成活率為0.9?
(2)用隨機(jī)模擬方法估計(jì)概率時(shí),如何用隨機(jī)數(shù)體現(xiàn)種植這種樹(shù)苗5棵?
【答案】(1)見(jiàn)解析;(2)見(jiàn)解析.
【解析】
(1)利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù),我們用0代表不成活,1至9代表成活;
(2)因?yàn)榉N植5棵樹(shù)苗,所以5個(gè)數(shù)隨機(jī)作為一組.
【詳解】
(1)利用計(jì)算器或計(jì)算機(jī)產(chǎn)生0到9之間取整數(shù)值的隨機(jī)數(shù),我們用0代表不成活,1至9代表成活,這樣可以體現(xiàn)成活率是0.9.
(2)因?yàn)槭欠N植樹(shù)苗5棵,所以每5個(gè)隨機(jī)數(shù)作為一組.
【點(diǎn)睛】
本題考查隨機(jī)模擬的方法,和實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)概念題型.
例9.(2022·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí))甲乙二人用4張撲克牌(分別是紅桃2,紅桃3,紅桃4,方片4)完游戲,他們將撲克牌洗勻后,背面朝上放在桌面上,甲先抽,乙后抽,抽出的牌不放回,各抽一張.
(1)設(shè)分別表示甲、乙抽到的牌的數(shù)字,寫(xiě)出甲乙二人抽到的牌的所有情況;
(2)若甲抽到紅桃3,則乙抽出的牌的牌面數(shù)字比3大的概率是多少?
(3)甲乙約定:若甲抽到的牌的牌面數(shù)字比乙大,則甲勝,反之,則乙勝,你認(rèn)為此游戲是否公平,說(shuō)明你的理由.
【答案】(1)見(jiàn)解析;(2);(3)不公平
【解析】
【詳解】
(1)甲乙二人抽到的牌的所有情況(方片4用4’表示,紅桃2,紅桃3,紅桃4分別用2,3,4表示)為:
(2,3)、(2,4)、(2,4’)、(3,2)、(3,4)、(3,4’)、
(4,2)、(4,3)、(4,4’)、(4’,2)、(4’,3)、(4’,4)
共12種不同情況
(2)甲抽到3,乙抽到的牌只能是2,4,4’
因此乙抽到的牌的數(shù)字大于3的概率為
(3)由甲抽到的牌比乙大的有
(3,2)、(4,2)、(4,3)、(4’,2)、(4’,3)5種,
甲勝的概率,乙獲勝的概率為,∵
∴此游戲不公平.
考點(diǎn):列舉法及古典概型的計(jì)算公式等有關(guān)知識(shí)的綜合運(yùn)用.
題型五:概率的綜合運(yùn)用
例1.(2022·山西·高一階段練習(xí))對(duì)于一個(gè)古典概型的樣本空間和事件A,B,C,D,其中,,,,,,,,則(???????)
A.A與B不互斥 B.A與D互斥但不對(duì)立
C.C與D互斥 D.A與C相互獨(dú)立
【答案】D
【解析】
【分析】
由已知條件結(jié)合事件的運(yùn)算判斷事件間的互斥、對(duì)立關(guān)系,根據(jù)的關(guān)系判斷事件是否獨(dú)立.
【詳解】
由,,,即,故A、B互斥,A錯(cuò)誤;
由,A、D互斥且對(duì)立,B錯(cuò)誤;
又,,則,C與D不互斥,C錯(cuò)誤;
由,,,
所以,即A與C相互獨(dú)立,D正確.
故選:D
例2.(2022·全國(guó)·高一單元測(cè)試)已知數(shù)據(jù)1,2,3,4,的平均數(shù)與中位數(shù)相等,從這5個(gè)數(shù)中任取2個(gè),則這2個(gè)數(shù)字之積大于5的概率為
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】
分析:由題意首先求得實(shí)數(shù)x的值,然后列出所有可能的結(jié)果,從中挑選滿(mǎn)足題意的結(jié)果結(jié)合古典概型計(jì)算公式即可求得最終結(jié)果.
詳解:由數(shù)據(jù)1,2,3,4,x(0
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