
(1)求第2次投籃的人是乙的概率;
(2)求第i次投籃的人是甲的概率;
(3)已知:若隨機變量Xi服從兩點分布,且P(Xi=1)=1-P(Xi=0)=qi,i=1,2,…,n,則E( eq \i\su(i=1,n,X) i)= eq \i\su(i=1,n,q) i.
記前n次(即從第1次到第n次投籃)中甲投籃的次數(shù)為Y,求E(Y).
2.甲、乙、丙三位同學進行羽毛球比賽,約定賽制如下:
累計負兩場者被淘汰;比賽前抽簽決定首先比賽的兩人,另一人輪空;每場比賽的勝者與輪空者進行下一場比賽,負者下一場輪空,直至有一人被淘汰;當一人被淘汰后,剩余的兩人繼續(xù)比賽,直至其中一人被淘汰,另一人最終獲勝,比賽結(jié)束.
經(jīng)抽簽,甲、乙首先比賽,丙輪空.設每場比賽雙方獲勝的概率都為 eq \f(1,2) .
(1)求甲連勝四場的概率;
(2)求需要進行第五場比賽的概率;
(3)求丙最終獲勝的概率.
3.為了解甲、乙兩種離子在小鼠體內(nèi)的殘留程度,進行如下試驗:將200只小鼠隨機分成A,B兩組,每組100只,其中A組小鼠給服甲離子溶液,B組小鼠給服乙離子溶液.每只小鼠給服的溶液體積相同、摩爾濃度相同.經(jīng)過一段時間后用某種科學方法測算出殘留在小鼠體內(nèi)離子的百分比.根據(jù)試驗數(shù)據(jù)分別得到如下直方圖:
記C為事件:“乙離子殘留在體內(nèi)的百分比不低于5.5”,根據(jù)直方圖得到P(C)的估計值為0.70.
(1)求乙離子殘留百分比直方圖中a,b的值;
(2)分別估計甲、乙離子殘留百分比的平均值(同一組中的數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點值為代表).
4.某科技公司新研制生產(chǎn)一種特殊疫苗,為確保疫苗質(zhì)量,定期進行質(zhì)量檢驗.某次檢驗中,從產(chǎn)品中隨機抽取100件作為樣本,測量產(chǎn)品質(zhì)量體系中某項指標值,根據(jù)測量結(jié)果得到頻率分布直方圖.
(1)求頻率分布直方圖中a的值;
(2)技術(shù)分析人員認為,本次測量的產(chǎn)品的質(zhì)量指標值X服從正態(tài)分布N(μ,12.22),若同組中的每個數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中間值代替,計算μ,并計算測量數(shù)據(jù)落在(187.8,212.2)內(nèi)的概率;
(3)設生產(chǎn)成本為y元,質(zhì)量指標值為x,生產(chǎn)成本與質(zhì)量指標值之間滿足函數(shù)關系y= eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(0.4x,x≤205,,0.8x-100,x>205.)) 假設同組中的每個數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中間值代替,試計算生產(chǎn)該疫苗的平均成本.
參考數(shù)據(jù):X~N(μ,σ2),則P(μ-σ≤X≤μ+σ)≈0.682 7,P(μ-2σ≤X≤μ+2σ)≈0.954 5.
5.[2022·全國甲卷(理),19]甲、乙兩個學校進行體育比賽,比賽共設三個項目,每個項目勝方得10分,負方得0分,沒有平局.三個項目比賽結(jié)束后,總得分高的學校獲得冠軍.已知甲學校在三個項目中獲勝的概率分別為0.5,0.4,0.8,各項目的比賽結(jié)果相互獨立.
(1)求甲學校獲得冠軍的概率;
(2)用X表示乙學校的總得分,求X的分布列與期望.
6.[2023·新課標Ⅱ卷]某研究小組經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)某種疾病的患病者與未患病者的某項醫(yī)學指標有明顯差異,經(jīng)過大量調(diào)查,得到如下的患病者和未患病者該指標的頻率分布直方圖:
利用該指標制定一個檢測標準,需要確定臨界值c,將該指標大于c的人判定為陽性,小于或等于c的人判定為陰性.此檢測標準的漏診率是將患病者判定為陰性的概率,記為p(c);誤診率是將未患病者判定為陽性的概率,記為q(c).假設數(shù)據(jù)在組內(nèi)均勻分布,以事件發(fā)生的頻率作為相應事件發(fā)生的概率.
(1)當漏診率p(c)=0.5%時,求臨界值c和誤診率q(c);
(2)設函數(shù)f(c)=p(c)+q(c),當c∈[95,105]時,求f(c)的解析式,并求f(c)在區(qū)間[95,105]的最小值.
7.某沙漠地區(qū)經(jīng)過治理,生態(tài)系統(tǒng)得到很大改善,野生動物數(shù)量有所增加.為調(diào)查該地區(qū)某種野生動物的數(shù)量,將其分成面積相近的200個地塊,從這些地塊中用簡單隨機抽樣的方法抽取20個作為樣區(qū),調(diào)查得到樣本數(shù)據(jù)(xi,yi)(i=1,2,…,20),其中xi和yi分別表示第i個樣區(qū)的植物覆蓋面積(單位:公頃)和這種野生動物的數(shù)量,并計算得 eq \i\su(i=1,20,x) i=60, eq \i\su(i=1,20,y) i=1 200, eq \i\su(i=1,20, ) (xi- eq \(x,\s\up6(-)) )2=80, eq \i\su(i=1,20, ) (yi- eq \(y,\s\up6(-)) )2=9 000, eq \i\su(i=1,20, ) (xi- eq \(x,\s\up6(-)) )(yi- eq \(y,\s\up6(-)) )=800.
(1)求該地區(qū)這種野生動物數(shù)量的估計值(這種野生動物數(shù)量的估計值等于樣區(qū)這種野生動物數(shù)量的平均數(shù)乘以地塊數(shù));
(2)求樣本(xi,yi)(i=1,2,…,20)的相關系數(shù)(精確到0.01);
(3)根據(jù)現(xiàn)有統(tǒng)計資料,各地塊間植物覆蓋面積差異很大.為提高樣本的代表性以獲得該地區(qū)這種野生動物數(shù)量更準確的估計,請給出一種你認為更合理的抽樣方法,并說明理由.
附:相關系數(shù)r= eq \f(\i\su(i=1,n, )(xi-\(x,\s\up6(-)))(yi-\(y,\s\up6(-))),\r(\i\su(i=1,n, )(xi-\(x,\s\up6(-)))2\i\su(i=1,n, )(yi-\(y,\s\up6(-)))2)) , eq \r(2) ≈1.414.
8.[2022·新高考Ⅰ卷,20]一醫(yī)療團隊為研究某地的一種地方性疾病與當?shù)鼐用竦男l(wèi)生習慣(衛(wèi)生習慣分為良好和不夠良好兩類)的關系,在已患該疾病的病例中隨機調(diào)查了100例(稱為病例組),同時在未患該疾病的人群中隨機調(diào)查了100人(稱為對照組),得到如下數(shù)據(jù):
(1)能否有99%的把握認為患該疾病群體與未患該疾病群體的衛(wèi)生習慣有差異?
(2)從該地的人群中任選一人,A表示事件“選到的人衛(wèi)生習慣不夠良好”,B表示事件“選到的人患有該疾病”, eq \f(P(B|A),P(\(B,\s\up6(-))|A) ) 與 eq \f(P(B|\(A,\s\up6(-))),P(\(B,\s\up6(-))|\(A,\s\up6(-))) ) 的比值是衛(wèi)生習慣不夠良好對患該疾病風險程度的一項度量指標,記該指標為R.
(ⅰ)證明:R= eq \f(P(A|B),P(\(A,\s\up6(-))|B) ) · eq \f(P(\(A,\s\up6(-))|\(B,\s\up6(-))),P(A|\(B,\s\up6(-))) ) ;
(ⅱ)利用該調(diào)查數(shù)據(jù),給出P(A|B),P(A| eq \(B,\s\up6(-)) )的估計值,并利用(ⅰ)的結(jié)果給出R的估計值.
附:K2= eq \f(n(ad-bc)2,(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)) ,
專練56 高考大題專練(六) 概率與統(tǒng)計的綜合運用
1.解析:(1)記“第2次投籃的人是乙”為事件A,“第1次投籃的人是甲”為事件B,則A=BA+ eq \x\t(B) A,
所以P(A)=P(BA+ eq \x\t(B) A)=P(BA)+P( eq \x\t(B) A)=P(B)P(A|B)+P( eq \x\t(B) )P(A| eq \x\t(B) )=0.5×(1-0.6)+0.5×0.8=0.6.
(2)設第i次投籃的人是甲的概率為pi,由題意可知,p1= eq \f(1,2) ,pi+1=pi×0.6+(1-pi)×(1-0.8),即pi+1=0.4pi+0.2= eq \f(2,5) pi+ eq \f(1,5) ,
所以pi+1- eq \f(1,3) = eq \f(2,5) (pi- eq \f(1,3) ),
又p1- eq \f(1,3) = eq \f(1,2) - eq \f(1,3) = eq \f(1,6) ,所以數(shù)列 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(pi-\f(1,3))) 是以 eq \f(1,6) 為首項, eq \f(2,5) 為公比的等比數(shù)列,
所以pi- eq \f(1,3) = eq \f(1,6) ×( eq \f(2,5) )i-1,
所以pi= eq \f(1,3) + eq \f(1,6) ×( eq \f(2,5) )i-1.
(3)設第i次投籃時甲投籃的次數(shù)為Xi,則Xi的可能取值為0或1,當Xi=0時,表示第i次投籃的人是乙,當Xi=1時,表示第i次投籃的人是甲,所以P(Xi=1)=pi,P(Xi=0)=1-pi,所以E(Xi)=pi.
Y=X1+X2+X3+…+Xn,
則E(Y)=E(X1+X2+X3+…+Xn)=p1+p2+p3+…+pn,
由(2)知,pi= eq \f(1,3) + eq \f(1,6) ×( eq \f(2,5) )i-1,
所以p1+p2+p3+…+pn= eq \f(n,3) + eq \f(1,6) ×[1+ eq \f(2,5) +( eq \f(2,5) )2+…+( eq \f(2,5) )n-1]= eq \f(n,3) + eq \f(1,6) × eq \f(1-(\f(2,5))n,1-\f(2,5)) = eq \f(n,3) + eq \f(5,18) × eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(1-(\f(2,5))n)) .
2.解析:(1)甲連勝四場的概率為 eq \f(1,16) .
(2)根據(jù)賽制,至少需要進行四場比賽,至多需要進行五場比賽.
比賽四場結(jié)束,共有三種情況:
甲連勝四場的概率為 eq \f(1,16) ;
乙連勝四場的概率為 eq \f(1,16) ;
丙上場后連勝三場的概率為 eq \f(1,8) .
所以需要進行第五場比賽的概率為1- eq \f(1,16) - eq \f(1,16) - eq \f(1,8) = eq \f(3,4) .
(3)丙最終獲勝,有兩種情況:
比賽四場結(jié)束且丙最終獲勝的概率為 eq \f(1,8) ;
比賽五場結(jié)束且丙最終獲勝,則從第二場開始的四場比賽按照丙的勝、負、輪空結(jié)果有三種情況:勝勝負勝,勝負空勝,負空勝勝,概率分別為 eq \f(1,16) , eq \f(1,8) , eq \f(1,8) .
因此丙最終獲勝的概率為 eq \f(1,8) + eq \f(1,16) + eq \f(1,8) + eq \f(1,8) = eq \f(7,16) .
3.解析:(1)由已知得0.70=a+0.20+0.15,故
a=0.35.
b=1-0.05-0.15-0.70=0.10.
(2)甲離子殘留百分比的平均值的估計值為
2×0.15+3×0.20+4×0.30+5×0.20+6×0.10+7×0.05=4.05.
乙離子殘留百分比的平均值的估計值為
3×0.05+4×0.10+5×0.15+6×0.35+7×0.20+8×0.15=6.00.
4.解析:(1)由10×(a+0.009+0.022+0.033+0.024+0.008+a)=1,解得a=0.002.
(2)依題意,
μ=170×0.02+180×0.09+190×0.22+200×0.33+210×0.24+220×0.08+230×0.02=200,故X~N(200,12.22),所以P(187.8≤X≤212.2)=P(200-12.2≤X≤200+12.2)≈0.682 7,故測量數(shù)據(jù)落在(187.8,212.2)內(nèi)的概率約為0.682 7.
(3)根據(jù)題意得平均成本為0.4×170×0.02+0.4×180×0.09+0.4×190×0.22+0.4×200×0.33+(0.8×210-100)×0.24+(0.8×220-100)×0.08+(0.8×230-100)×0.02=75.04,
故生產(chǎn)該疫苗的平均成本為75.04元.
5.解析:(1)設三個項目比賽中甲學校獲勝分別為事件A,B,C,易知事件A,B,C相互獨立.甲學校獲得冠軍,對應事件A,B,C同時發(fā)生,或事件A,B,C中有兩個發(fā)生,故甲學校獲得冠軍的概率為
P=P(ABC+ eq \(A,\s\up6(-)) BC+A eq \(B,\s\up6(-)) C+AB eq \(C,\s\up6(-)) )
=P(ABC)+P( eq \(A,\s\up6(-)) BC)+P(A eq \(B,\s\up6(-)) C)+P(AB eq \(C,\s\up6(-)) )
=0.5×0.4×0.8+(1-0.5)×0.4×0.8+0.5×(1-0.4)×0.8+0.5×0.4×(1-0.8)
=0.16+0.16+0.24+0.04
=0.6.
(2)由題意得,X的所有可能取值為0,10,20,30.
易知乙學校在三個項目中獲勝的概率分別為0.5,0.6,0.2,則
P(X=0)=(1-0.5)×(1-0.6)×(1-0.2)=0.16,
P(X=10)=0.5×(1-0.6)×(1-0.2)+(1-0.5)×0.6×(1-0.2)+(1-0.5)×(1-0.6)×0.2=0.44,
P(X=20)=0.5×0.6×(1-0.2)+0.5×(1-0.6)×0.2+(1-0.5)×0.6×0.2=0.34,
P(X=30)=0.5×0.6×0.2=0.06,
所以X的分布列為
則E(X)=0×0.16+10×0.44+20×0.34+30×0.06=13.
6.解析:(1)由題圖知(100-95)×0.002=1%>0.5%,所以95
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