第六章 4.1 二项分布(课件 学案 练习)高中数学 北师大版(2019)选择性必修 第一册

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第六章 4.1 二项分布(课件 学案 练习)高中数学 北师大版(2019)选择性必修 第一册

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4.1 二项分布
1.设X~B(40,p),且EX=16,则p=(  )
A.0.1         B.0.2
C.0.3 D.0.4
2.投篮测试中,每人投3次,至少投中2次才能通过测试.已知某同学每次投篮投中的概率为0.6,且各次投篮是否投中相互独立,则该同学通过测试的概率为(  )
A.0.648 B.0.432
C.0.36 D.0.312
3.在4次独立重复试验中,随机事件A恰好发生1次的概率不大于其恰好发生2次的概率,则事件A在1次试验中发生的概率p的取值范围是(  )
A.[0.4,1) B.(0,0.4]
C.[0.6,1) D.(0,0.6]
4.若随机变量X~B(n,0.4),且EX=2,则P(X=1)的值是(  )
A.3×0.44 B.2×0.45
C.3×0.64 D.2×0.64
5.(多选)若随机变量X服从二项分布B,则(  )
A.P(X=1)=P(X=3)
B.P(X=2)=3P(X=1)
C.P(X=4)=2P(X=0)
D.P(X=3)=4P(X=1)
6.(多选)在甲、乙两队进行的一场五局三胜制的排球比赛中,规定先赢三局的队获胜,且比赛就此结束,现已知甲、乙两队每比赛一局,甲队获胜的概率为,乙队获胜的概率为,且每局比赛的胜负是相互独立的,则下列说法正确的是(  )
A.甲队以3∶2获胜的概率为
B.甲队以3∶2获胜的概率为
C.乙队获胜的概率为
D.乙队获胜的概率为
7.一个学生通过某种英语听力测试的概率是,他连续测试n次,要保证他至少有一次通过的概率大于0.9,那么n的最小值为    .
8.将一枚均匀的硬币抛掷6次,则正面出现的次数比反面出现的次数多的概率为    .
9.某公司招聘员工需经过笔试和面试两个流程.已知笔试试卷包含5道选择题,每道题均有4个选项,但有且仅有1个选项正确,若甲答对每道题的概率都为0.7,则甲答对题目的个数ξ的方差Dξ=   ;若每答对1题得4分,答错1题扣1分,则甲在此次笔试中的成绩X的期望EX=    .
10.某气象站天气预报的准确率为80%,计算(结果保留到小数点后面第2位):
(1)“5次预报中恰有2次准确”的概率;
(2)“5次预报中至少有2次准确”的概率.
11.甲、乙两队参加乒乓球团体比赛,甲队与乙队的实力之比为3∶2,比赛时均能正常发挥技术水平,则在5局3胜制中,甲打完4局才胜的概率为(  )
A.×      B.×
C.× D.×
12.设随机变量X服从二项分布X~B,则函数f(x)=x2+4x+X存在零点的概率是(  )
A. B.
C. D.
13.(多选)掷一个不均匀的硬币6次,每次掷出正面的概率均为,恰好出现k次正面的概率记为Pk,则下列说法正确的是(  )
A.P1=P5
B.P1<P5
C.Pk=1
D.P0,P1,P2,…,P6中的最大值为P4
14.我国古代典籍《周易》用“卦”描述万物的变化,每一卦由六爻组成.其中有一种起卦方法称为“金钱起卦法”,其做法为:取三枚相同的钱币合于双手中,上下摇动数下使钱币翻滚摩擦,再随意抛撒钱币到桌面或平盘等硬物上,如此重复六次,得到六爻.若三枚钱币全部正面向上或全部反面向上,就称为变爻.若每一枚钱币正面向上的概率为,则一卦中恰有三个变爻的概率为    .
15.一家面包房根据以往某种面包的销售记录,绘制了日销售量的频率分布直方图,如图所示.
将日销售量落入各组的频率视为概率,并假设每天的销售量相互独立.
(1)求在未来连续3天里,有连续2天的日销售量都不低于100个且另1天的日销售量低于50个的概率;
(2)用X表示在未来3天里日销售量不低于100个的天数,求随机变量X的分布列,均值EX及方差DX.
16.某科技公司新开发一电子产品,该电子产品的一个系统G由3个电子元件组成,各个电子元件能正常工作的概率均为,且每个电子元件能否正常工作相互独立,若系统G中有超过一半的电子元件正常工作,则G可以正常工作,否则就需要维修,且维修所需要的费用为500元.
(1)求系统G不需要维修的概率;
(2)该电子产品共由3个完全相同的系统G组成,设该电子产品系统维修所需的费用为Y元,求Y的分布列与均值;
(3)为提高系统G正常工作的概率,在系统G内增加2个功能完全一样的其他品牌的电子元件,每个新元件正常工作的概率均为p,且新增元件后,若有超过一半的电子元件正常工作,则G可以正常工作,问:p满足什么条件时,可以提高整个系统G正常工作的概率?
4.1 二项分布
1.D ∵EX=16,∴40p=16,∴p=0.4.故选D.
2.A 根据独立重复试验公式得,该同学通过测试的概率为P=×0.62×0.4+0.63=0.648,故选A.
3.A 根据n重伯努利试验发生k次的概率公式得,p·(1-p)3≤p2(1-p)2,结合0<p<1,解得0.4≤p<1,故选A.
4.D 因为随机变量X~B(n,0.4),所以EX=0.4n=2,解得n=5,所以随机变量X~B(5,0.4),所以P(X=1)=(1-0.4)40.41=2×0.64,故选D.
5.BD 由题意,根据二项分布中概率的计算公式P(X=k)=(1-)4-k,k=0,1,2,3,4,则P(X=0)=·=,P(X=1)=·=,P(X=2)==,P(X=3)=·=,P(X=4)==,因此P(X=2)=3P(X=1),P(X=3)=4P(X=1).故选B、D.
6.AC 若甲队以3∶2获胜,则前四局甲胜两局,第五局甲胜,所以甲队以3∶2获胜的概率为P1=×××=,故A正确,B错误;若乙队获胜,则前三局乙连胜,或比四局前三局乙胜2局第四局乙胜,或比五局前4局乙胜2局,第五局乙胜,所以乙队获胜的概率为P2=×+×××+×××=,故C正确,D错误,故选A、C.
7.4 解析:由1->0.9,得<0.1,∴n≥4.
8. 解析:正面出现的次数比反面出现的次数多,则正面可以出现4次、5次或6次,所求概率P=++=.
9.1.05 12.5 解析:由题意易得,ξ~B(5,0.7),X=4ξ+(5-ξ)×(-1)=5ξ-5,则Eξ=5×0.7=3.5,Dξ=5×0.7×0.3=1.05,所以EX=5Eξ-5=12.5.
10.解:(1)记“预报一次准确”为事件A,则P(A)=0.8,
5次预报相当于5重伯努利试验.
“恰有2次准确”的概率为P1=×0.82×0.23=0.051 2≈0.05,
因此5次预报中恰有2次准确的概率约为0.05.
(2)“5次预报中至少有2次准确”的对立事件为“5次预报全部不准确或只有1次准确”.
其概率为P2=×(0.2)5+×0.8×0.24=0.006 72.
所以所求概率为1-P2=1-0.006 72≈0.99.
所以“5次预报中至少有2次准确”的概率约为0.99.
11.A 甲打完4局才胜,说明在前三局中甲胜两局,且在第4局中获胜,其概率为××=×.
12.C 因为函数f(x)=x2+4x+X存在零点,所以Δ=16-4X≥0,解得X≤4,因为随机变量X服从二项分布X~B,所以P(X≤4)=1-P(X=5)=1-=.故选C.
13.BD 由题意知Pk=()k·(1-)6-k,k=0,1,2,…,6,∴P1=()1·()5=,P5=()5·()1=,∴P1<P5,即选项A错误,选项B正确.由必然事件的概率可知Pk=1,而P0=()0()6=≠0,故选项C错误.设P0,P1,P2,…,P6中的最大值为Pi(0≤i≤6,且i∈N),则即
解得≤i≤.又i∈N,∴i=4,∴P0,P1,P2,…,P6中最大值为P4,即选项D正确.故选B、D.
14. 解析:1个爻为变爻的概率为2×()3=,不是变爻的概率为1-=,则一卦中恰有三个变爻的概率为×()3×()3=.
15.解:(1)设A1表示事件“日销售量不低于100个”,A2表示事件“日销售量低于50个”,B表示事件“在未来连续3天里有连续2天的日销售量不低于100个且另1天的日销售量低于50个”.因此P(A1)=(0.006+0.004+0.002)×50=0.6,
P(A2)=0.003×50=0.15,
P(B)=0.6×0.6×0.15×2=0.108.
(2)X可能取的值为0,1,2,3,X~B(3,0.6),相应的概率为
P(X=0)=×(1-0.6)3=0.064,
P(X=1)=×0.6×(1-0.6)2=0.288,
P(X=2)=×0.62×(1-0.6)=0.432,
P(X=3)=×0.63=0.216,
则X的分布列为
X 0 1 2 3
P 0.064 0.288 0.432 0.216
因为X~B(3,0.6),所以均值EX=3×0.6=1.8,
方差DX=3×0.6×(1-0.6)=0.72.
16.解:(1)系统G不需要维修的概率为·()2·+·()3=.
(2)设X为维修的系统G的个数,则X~B(3,),且Y=500X,
则X的分布列为P(X=k)=·()k·()3-k,k=0,1,2,3.
所以Y的分布列为
Y 0 500 1 000 1 500
P
法一 EY=0×+500×+1 000×+1 500×=750.
法二 EY=500×3×=750.
(3)当系统G有5个电子元件时,
若原有的3个电子元件中有1个正常工作,则新增的2个电子元件必须都正常工作,
所以系统G正常工作的概率为
··()2·p2=p2;
若原有的3个电子元件中有2个正常工作,则新增的2个电子元件至少有1个正常工作,
所以系统G正常工作的概率为
·()2···p·(1-p)+·()2··p2=(2p-p2);
若原有的3个电子元件中3个都正常工作,则不管新增的2个电子元件能否正常工作,系统G均能正常工作,
所以系统G正常工作的概率为
·()3=.
所以新增2个电子元件后,系统G能正常工作的概率为p2+(2p-p2)+=p+,
令p+>,则<p<1,
所以当p∈(,1)时,可以提高整个系统G正常工作的概率.
3 / 34.1 二项分布
新课程标准解读 核心素养
通过具体实例,了解伯努利试验,掌握二项分布及其数字特征,并能解决简单的实际问题 数学抽象、数学建模、数据分析
  要研究抛掷硬币的规律,需做大量的掷硬币试验.
【问题】 你知道试验的前提是什么吗?
                      
                      
                      
知识点 二项分布
1.n重伯努利试验
(1)定义:在    条件下重复做    次伯努利试验,且每次试验的结果都不受其他试验结果的影响.称这样的n次独立重复试验为n重伯努利试验;
(2)特征:①同一个伯努利试验     做n次;
②各次试验的结果相互独立.
2.二项分布
在n重伯努利试验中,用X表示这n次试验中成功的次数,且每次成功的概率均为p,则X的分布列可以表示为P(X=k)=    (k=0,1,2,…,n).
若一个随机变量X的分布列如上所述,则称X服从参数为n,p的二项分布,简记为     .
3.二项分布的均值与方差
若X服从二项分布,即X~B(n,p),则EX=   ,DX=     .
【想一想】
1.n重伯努利试验必须具备哪些条件?
2.二项分布与两点分布有什么关系?
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)设X为n重伯努利试验中事件A发生的次数,则X~B(n,p).(  )
(2)在n重伯努利试验中,各次试验的结果相互没有影响.(  )
(3)对于n重伯努利试验,各次试验中事件发生的概率可以不同.(  )
(4)如果在1次试验中某事件发生的概率是p,那么在n重伯努利试验中这个事件恰好发生k次的概率P(X=k)=pk(1-p)n-k,k=0,1,2,…,n.(  )
2.设随机变量X~B(n,p),且EX=1.6,DX=1.28,则(  )
A.n=8,p=0.2    B.n=4,p=0.4
C.n=5,p=0.32 D.n=7,p=0.45
3.从次品率为0.1的一批产品中任取4件,恰有两件次品的概率为    .
题型一 n重伯努利试验概率模型及求解
【例1】 甲、乙两人各射击一次,击中目标的概率分别是和,假设每次射击是否击中目标相互之间没有影响.
(1)求甲射击3次,至少1次未击中目标的概率;
(2)求两人各射击2次,甲恰好击中目标2次且乙恰好击中目标1次的概率.
尝试解答
【母题探究】
1.(变设问)在本例(2)的条件下,求甲、乙均击中目标1次的概率.
2.(变设问)在本例(2)的条件下,求甲未击中、乙击中2次的概率.
通性通法
n重伯努利试验概率求法的三个步骤
【跟踪训练】
现有4个人去参加某娱乐活动,该活动有甲、乙两个游戏可供参加者选择.为增加趣味性,约定:每个人通过掷一枚质地均匀的骰子决定自己参加哪个游戏,掷出点数为1或2的人参加甲游戏,掷出点数大于2的人参加乙游戏.
(1)求这4个人中恰有2人参加甲游戏的概率;
(2)求这4个人中参加甲游戏的人数大于参加乙游戏的人数的概率.
题型二 二项分布
角度1 二项分布的实际应用
【例2】 一名学生每天骑自行车上学,从家到学校的途中有5个交通岗,假设他在各交通岗遇到红灯的事件是相互独立的,并且概率都是.
(1)求这名学生在途中遇到红灯的次数ξ的分布列;
(2)求这名学生在首次遇到红灯或到达目的地停车前经过的交通岗数η的分布列;
(3)求这名学生在途中至少遇到一次红灯的概率.
尝试解答
通性通法
利用二项分布解决实际应用问题的解题思路
(1)根据题意设出随机变量;
(2)分析出随机变量服从二项分布;
(3)找到参数n(试验的次数)和p(事件发生的概率);
(4)写出二项分布的分布列.
角度2 二项分布的均值与方差
【例3】 某商场为刺激消费,拟按以下方案进行促销:顾客每消费500元便得到抽奖券一张,每张抽奖券的中奖概率为,若中奖,商场返还顾客现金100元.某顾客现购买价格为2 300元的台式电脑一台,得到抽奖券四张.每次抽奖互不影响.
(1)设该顾客抽奖后中奖的抽奖券张数为X,求随机变量X的分布列;
(2)设该顾客购买台式电脑的实际支出为Y(元),用X表示Y,并求随机变量Y的均值.
尝试解答
通性通法
正确认识二项分布及其在解题中的应用
(1)在解决有关均值和方差问题时,要认真审题,如果题目中离散型随机变量符合二项分布,就应直接利用二项分布求期望和方差,以简化问题的解答过程;
(2)对于二项分布公式EX=np和DX=np(1-p)要熟练掌握.
【跟踪训练】
1.某群体中的每位成员使用移动支付的概率都为p,各成员的支付方式相互独立.设X为该群体的10位成员中使用移动支付的人数,DX=2.4,P(X=4)<P(X=6),则p=(  )
A.0.7  B.0.6  C.0.4  D.0.3
2.现有10道题,其中6道甲类题,4道乙类题,张同学从中任取3道题解答.已知所取的3道题中有2道甲类题,1道乙类题.设张同学答对每道甲类题的概率都是,答对每道乙类题的概率都是,且各题答对与否相互独立.用X表示张同学答对题的个数,求X的分布列.
1.若随机变量X~B,则P(X=2)=(  )
A.×
B.×
C.××
D.××
2.一头猪服用某药品后被治愈的概率是90%,则服用这种药的5头猪中恰有3头被治愈的概率为(  )
A.0.93
B.1-(1-0.9)3
C.×0.93×0.12
D.×0.13×0.92
3.已知小明投10次篮,每次投篮的命中率均为0.7,记10次投篮中命中的次数为X,则DX=    .
4.一次数学测验由25道选择题构成,每个选择题有4个选项,其中有且仅有一个选项是正确的,每个题目选择正确得4分,不作出选择或选错不得分,满分100分,某学生选对任一题的概率为0.6,则此学生在这一次测验中的成绩的均值为    ,方差为    .
 二项分布之概率最大问题
如果X~B(n,p),其中0<p<1,求P(X=k)最大值对应的k值,一般是考查与1的大小关系.因为==1+(1≤k≤n),所以要使P(X=k)≥P(X=k-1),则k≤(n+1)p.故有:
(1)若(n+1)p>n,则k=n时P(X=k)取得最大值;
(2)若(n+1)p是不超过n的正整数,则当k=(n+1)p-1和k=(n+1)p时,P(X=k)取得最大值;
(3)若(n+1)p是不超过n的非整数,则当k=[(n+1)p](注:[(n+1)p]表示不超过(n+1)p的最大整数)时P(X=k)取得最大值.
提醒 还可用求解.
【例】 (1)如果某品种幼苗每株成活的概率为0.74,且每株幼苗是否成活相互独立,那么种植10株这种幼苗,最有可能成活几株幼苗?
(2)如果X~B,那么当P(X=k)取得最大值时,k取何值?
尝试解答
【迁移应用】
将一枚骰子任意抛掷500次,则1点出现(指1点的面向上)多少次的概率最大?
4.1 二项分布
【基础知识·重落实】
知识点
1.(1)相同 n (2)①重复 2.pk(1-p)n-k X~B(n,p) 3.np np(1-p)
想一想
1.提示:(1)每次试验是在同样条件下进行的;
(2)各次试验中的事件互不影响;
(3)每次试验结果只有两种,即事件要么发生,要么不发生.
2.提示:当n=1时,二项分布就是两点分布.
自我诊断
1.(1)√ (2)√ (3)× (4)√
2.A 由已知有解得
3.0.048 6 解析:P=×(0.1)2×(1-0.1)2=0.048 6.
【典型例题·精研析】
【例1】 解:(1)设A1表示“甲射击3次至少有1次未击中目标”,由题意,射击3次,相当于3次伯努利试验,故P(A1)=1-P()=1-=.
(2)设A2表示“甲射击2次,恰有2次击中目标”,B表示“乙射击2次,恰有1次击中目标”,则P(A2)=×=,P(B)=××=,由于甲、乙射击相互独立,故P(A2B)=×=.
母题探究
1.解:设A3表示“甲击中目标1次”,B1表示“乙击中目标1次”,则P(A3)=××=,P(B1)=××=,
所以甲、乙均击中目标1次的概率为P(A3B1)=×=.
2.解:设A4表示“甲未击中目标”,B2表示“乙击中2次”,则P(A4)==,P(B2)==,所以甲未击中、乙击中2次的概率为P(A4B2)=×=.
跟踪训练
 解:(1)依题意知,这4个人中,每个人参加甲游戏的概率为,参加乙游戏的概率为.
设“这4个人中恰有k人参加甲游戏”为事件Ak(k=0,1,2,3,4).
则P(Ak)=,
故这4个人中恰有2人参加甲游戏的概率为P(A2)==.
(2)设“这4个人中参加甲游戏的人数大于参加乙游戏的人数”为事件B,则B=A3+A4,由于A3与A4互斥,
故P(B)=P(A3)+P(A4)=×+=,所以这4个人中参加甲游戏的人数大于参加乙游戏的人数的概率为.
【例2】 解:(1)由题意知ξ~B,则它的分布列为
P(ξ=k)=,k=0,1,2,3,4,5.
如表:
ξ 0 1 2 3 4 5
P
(2)η的分布列为P(η=k)=P(前k个是绿灯,第k+1个是红灯)=·,k=0,1,2,3,4.
P(η=5)=P(5个均为绿灯)=.
如表:
η 0 1 2 3 4 5
P
(3)所求概率为P(ξ≥1)=1-P(ξ=0)=1-=.
【例3】 解:(1)因为每张奖券是否中奖是相互独立的,
因此X~B,所以P(X=0)=×=,
P(X=1)=×=.
P(X=2)=×=,
P(X=3)=×=.
P(X=4)=×=.
所以随机变量X的分布列为
X 0 1 2 3 4
P
(2)因为X~B,所以EX=4×=2.
又由题意可知Y=2 300-100X,
所以EY=E(2 300-100X)=2 300-100EX=2 300-100×2=2 100(元).
即所求随机变量Y的均值为2 100元.
跟踪训练
1.B 由题意可知,10位成员中使用移动支付的人数X服从二项分布,即X~B(10,p),所以DX=10p(1-p)=2.4,所以p=0.4或p=0.6.又因为P(X=4)<P(X=6),所以p4(1-p)6<p6(1-p)4,所以p>0.5,所以p=0.6.
2.解:随机变量X的所有可能取值为0,1,2,3.
P(X=0)=×××=,
P(X=1)=×××+×××=,
P(X=2)=×××+×××=,
P(X=3)=×××=.
所以X的分布列为
X 0 1 2 3
P
随堂检测
1.D ∵随机变量X~B,∴P(X=2)=××.
2.C 5头猪中恰有3头被治愈的概率为×0.93×0.12.
3.2.1 解析:由题意,知X~B(10,0.7),则DX=10×0.7×(1-0.7)=2.1.
4.60 96 解析:设该学生在这次数学测验中选对答案的题目的个数为X,所得的分数(成绩)为Y,则Y=4X.由题知X~B(25,0.6),所以EX=25×0.6=15,DX=25×0.6×0.4=6,EY=E(4X)=4EX=60,DY=D(4X)=42×DX=16×6=96.所以该学生在这次测试中的成绩的均值与方差分别是60与96.
拓视野 二项分布之概率最大问题
【例】 解:(1)假设最有可能成活幼苗的数量为k(k∈N且k≤10),则×0.74k×0.2610-k≥×0.74k+1×0.269-k且×0.74k×0.2610-k≥×0.74k-1×0.2611-k,解得≤k≤,又k∈N,所以k=8.故最有可能成活8株幼苗.
(2)由题意知,X服从二项分布,所以P(X=k)=××=××,
P(X=k-1)=××,k∈N且k≤20.
由不等式≤1,即≤1,解得k≤7.
所以当k≤7时,P(X=k)≥P(X=k-1);当k>7时,P(X=k-1)>P(X=k).
因为当k=7时,P(X=k-1)=P(X=k).
所以k=6或k=7时,P(X=k)取得最大值.
迁移应用
 解:设P(X=k)为抛掷500次1点出现的概率,则P(X=k)=××,
于是

=,由≥1,解得k≤82.5.
即当k≤82时,P(X=k)<P(X=k+1).
所以当k≤82时,P(X=k)是单调递增的;
当k≥83时,P(X=k)是单调递减的.
又>1,从而P(X=83)是最大的,故1点出现83次的概率最大.
4 / 4(共82张PPT)
4.1 二项分布
新课程标准解读 核心素养
通过具体实例,了解伯努利试验,掌握二项分
布及其数字特征,并能解决简单的实际问题 数学抽象、数学建
模、数据分析
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
要研究抛掷硬币的规律,需做大量的掷硬币试验.
【问题】 你知道试验的前提是什么吗?
                      
                      
                       
知识点 二项分布
1. n 重伯努利试验
(1)定义:在 条件下重复做 次伯努利试验,且每次
试验的结果都不受其他试验结果的影响.称这样的 n 次独立重
复试验为 n 重伯努利试验;
(2)特征:①同一个伯努利试验 做 n 次;
②各次试验的结果相互独立.
相同 
n  
重复 

pk
(1- p ) n- k  
X ~ B ( n , p ) 
3. 二项分布的均值与方差
若 X 服从二项分布,即 X ~ B ( n , p ),则 EX = , DX
= .
np  
np (1- p ) 
【想一想】
1. n 重伯努利试验必须具备哪些条件?
提示:(1)每次试验是在同样条件下进行的;
(2)各次试验中的事件互不影响;
(3)每次试验结果只有两种,即事件要么发生,要么不发生.
2. 二项分布与两点分布有什么关系?
提示:当 n =1时,二项分布就是两点分布.
1. 判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)设 X 为 n 重伯努利试验中事件 A 发生的次数,则 X ~ B ( n ,
p ). ( √ )
(2)在 n 重伯努利试验中,各次试验的结果相互没有影响.
( √ )
(3)对于 n 重伯努利试验,各次试验中事件发生的概率可以不同.
( × )


×
(4)如果在1次试验中某事件发生的概率是 p ,那么在 n 重伯努利
试验中这个事件恰好发生 k 次的概率 P ( X = k )= pk (1
- p ) n- k , k =0,1,2,…, n . ( √ )

2. 设随机变量 X ~ B ( n , p ),且 EX =1.6, DX =1.28,则(  )
A. n =8, p =0.2 B. n =4, p =0.4
C. n =5, p =0.32 D. n =7, p =0.45
解析: 由已知有
解得
3. 从次品率为0.1的一批产品中任取4件,恰有两件次品的概率为
.
解析: P = ×(0.1)2×(1-0.1)2=0.048 6.
0.048 6 
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 n 重伯努利试验概率模型及求解
【例1】 甲、乙两人各射击一次,击中目标的概率分别是 和 ,假
设每次射击是否击中目标相互之间没有影响.
(1)求甲射击3次,至少1次未击中目标的概率;
解:设 A1表示“甲射击3次至少有1次未击中目标”,由题
意,射击3次,相当于3次伯努利试验,故 P ( A1)=1- P
( )=1- = .
(2)求两人各射击2次,甲恰好击中目标2次且乙恰好击中目标1次的
概率.
解:设 A2表示“甲射击2次,恰有2次击中目标”, B 表示“乙
射击2次,恰有1次击中目标”,则 P ( A2)= × = , P
( B )= × × = ,由于甲、乙射击相互独立,故 P
( A2 B )= × = .
1. (变设问)在本例(2)的条件下,求甲、乙均击中目标1次的概率.
解:设 A3表示“甲击中目标1次”, B1表示“乙击中目标1次”,则 P
( A3)= × × = , P ( B1)= × × = ,
所以甲、乙均击中目标1次的概率为 P ( A3 B1)= × = .
【母题探究】
2. (变设问)在本例(2)的条件下,求甲未击中、乙击中2次的概率.
解:设 A4表示“甲未击中目标”, B2表示“乙击中2次”,则 P ( A4)=
= , P ( B2)= = ,所以甲未击中、乙击中
2次的概率为 P ( A4 B2)= × = .
通性通法
n 重伯努利试验概率求法的三个步骤
现有4个人去参加某娱乐活动,该活动有甲、乙两个游戏可供参加者
选择.为增加趣味性,约定:每个人通过掷一枚质地均匀的骰子决定自
己参加哪个游戏,掷出点数为1或2的人参加甲游戏,掷出点数大于2
的人参加乙游戏.
【跟踪训练】
(1)求这4个人中恰有2人参加甲游戏的概率;
解:依题意知,这4个人中,每个人参加甲游戏的概率为
,参加乙游戏的概率为 .
设“这4个人中恰有 k 人参加甲游戏”为事件 Ak ( k =0,1,2,3,4).
则 P ( Ak )= ,
故这4个人中恰有2人参加甲游戏的概率为
P ( A2)= = .
(2)求这4个人中参加甲游戏的人数大于参加乙游戏的人数的概率.
解:设“这4个人中参加甲游戏的人数大于参加乙游戏的人
数”为事件 B ,则 B = A3+ A4,由于 A3与 A4互斥,
故 P ( B )= P ( A3)+ P ( A4)= × + = ,
所以这4个人中参加甲游戏的人数大于参加乙游戏的人数的概率
为 .
题型二 二项分布
角度1 二项分布的实际应用
【例2】 一名学生每天骑自行车上学,从家到学校的途中有5个交通
岗,假设他在各交通岗遇到红灯的事件是相互独立的,并且概率都是
.
(1)求这名学生在途中遇到红灯的次数ξ的分布列;
解:由题意知ξ~ B ,则它的分布列为
P (ξ= k )= , k =0,1,2,3,4,5.
如表:
ξ 0 1 2 3 4 5
P
(2)求这名学生在首次遇到红灯或到达目的地停车前经过的交通岗
数η的分布列;
解:η的分布列为 P (η= k )= P (前 k 个是绿灯,第 k +1
个是红灯)= · , k =0,1,2,3,4.
P (η=5)= P (5个均为绿灯)= .
如表:
η 0 1 2 3 4 5
P
(3)求这名学生在途中至少遇到一次红灯的概率.
解:所求概率为 P (ξ≥1)=1- P (ξ=0)=1- = .
通性通法
利用二项分布解决实际应用问题的解题思路
(1)根据题意设出随机变量;
(2)分析出随机变量服从二项分布;
(3)找到参数 n (试验的次数)和 p (事件发生的概率);
(4)写出二项分布的分布列.
角度2 二项分布的均值与方差
【例3】 某商场为刺激消费,拟按以下方案进行促销:顾客每消费
500元便得到抽奖券一张,每张抽奖券的中奖概率为 ,若中奖,商场
返还顾客现金100元.某顾客现购买价格为2 300元的台式电脑一台,得
到抽奖券四张.每次抽奖互不影响.
(1)设该顾客抽奖后中奖的抽奖券张数为 X ,求随机变量 X 的分
布列;
解:因为每张奖券是否中奖是相互独立的,
因此 X ~ B ,所以 P ( X =0)= × = ,
P ( X =1)= × = .
P ( X =2)= × = ,
P ( X =3)= × = .
P ( X =4)= × = .
所以随机变量 X 的分布列为
X 0 1 2 3 4
P
(2)设该顾客购买台式电脑的实际支出为 Y (元),用 X 表示 Y ,并
求随机变量 Y 的均值.
解:因为 X ~ B ,所以 EX =4× =2.
又由题意可知 Y =2 300-100 X ,
所以 EY = E (2 300-100 X )=2 300-100 EX =2 300-100×2
=2 100(元).
即所求随机变量 Y 的均值为2 100元.
通性通法
正确认识二项分布及其在解题中的应用
(1)在解决有关均值和方差问题时,要认真审题,如果题目中离散
型随机变量符合二项分布,就应直接利用二项分布求期望和方
差,以简化问题的解答过程;
(2)对于二项分布公式 EX = np 和 DX = np (1- p )要熟练掌握.
【跟踪训练】
1. 某群体中的每位成员使用移动支付的概率都为 p ,各成员的支付方
式相互独立.设 X 为该群体的10位成员中使用移动支付的人数, DX
=2.4, P ( X =4)< P ( X =6),则 p =(  )
A. 0.7 B. 0.6
C. 0.4 D. 0.3
解析: 由题意可知,10位成员中使用移动支付的人数 X 服从二
项分布,即 X ~ B (10, p ),所以 DX =10 p (1- p )=2.4,所以
p =0.4或 p =0.6.又因为 P ( X =4)< P ( X =6),所以 p4(1
- p )6< p6(1- p )4,所以 p >0.5,所以 p =0.6.
2. 现有10道题,其中6道甲类题,4道乙类题,张同学从中任取3道题
解答.已知所取的3道题中有2道甲类题,1道乙类题.设张同学答对每
道甲类题的概率都是 ,答对每道乙类题的概率都是 ,且各题答对
与否相互独立.用 X 表示张同学答对题的个数,求 X 的分布列.
解:随机变量 X 的所有可能取值为0,1,2,3.
P ( X =0)= × × × = ,
P ( X =1)= × × × + × × × = ,
P ( X =2)= × × × + × × × = ,
P ( X =3)= × × × = .
X 0 1 2 3
P
所以 X 的分布列为
1. 若随机变量 X ~ B ,则 P ( X =2)=(  )
解析: ∵随机变量 X ~ B ,∴ P ( X =2)= × ×
.
2. 一头猪服用某药品后被治愈的概率是90%,则服用这种药的5头猪中
恰有3头被治愈的概率为(  )
A. 0.93 B. 1-(1-0.9)3
解析: 5头猪中恰有3头被治愈的概率为 ×0.93×0.12.
3. 已知小明投10次篮,每次投篮的命中率均为0.7,记10次投篮中命中
的次数为 X ,则 DX = .
解析:由题意,知 X ~ B (10,0.7),则 DX =10×0.7×(1-
0.7)=2.1.
2.1 
4. 一次数学测验由25道选择题构成,每个选择题有4个选项,其中有
且仅有一个选项是正确的,每个题目选择正确得4分,不作出选择
或选错不得分,满分100分,某学生选对任一题的概率为0.6,则此
学生在这一次测验中的成绩的均值为 ,方差为 .
解析:设该学生在这次数学测验中选对答案的题目的个数为 X ,所
得的分数(成绩)为 Y ,则 Y =4 X . 由题知 X ~ B (25,0.6),所
以 EX =25×0.6=15, DX =25×0.6×0.4=6, EY = E (4 X )=4
EX =60, DY = D (4 X )=42× DX =16×6=96.所以该学生在这次
测试中的成绩的均值与方差分别是60与96.
60 
96 
 二项分布之概率最大问题
如果 X ~ B ( n , p ),其中0< p <1,求 P ( X = k )最大值对应的
k 值,一般是考查 与1的大小关系.因为 =
=1+ (1≤ k ≤ n ),所以要使 P ( X = k )≥
P ( X = k -1),则 k ≤( n +1) p .故有:
(1)若( n +1) p > n ,则 k = n 时 P ( X = k )取得最大值;
(2)若( n +1) p 是不超过 n 的正整数,则当 k =( n +1) p -1
和 k =( n +1) p 时, P ( X = k )取得最大值;
(3)若( n +1) p 是不超过 n 的非整数,则当 k =[( n +1) p ]
(注:[( n +1) p ]表示不超过( n +1) p 的最大整数)时 P
( X = k )取得最大值.
提醒 还可用求解.
【例】 (1)如果某品种幼苗每株成活的概率为0.74,且每
株幼苗是否成活相互独立,那么种植10株这种幼苗,最有可
能成活几株幼苗?
解:假设最有可能成活幼苗的数量为 k ( k ∈N且 k ≤10),则 ×0.74 k ×0.2610- k ≥ ×0.74 k+1×0.269- k 且 ×0.74 k ×0.2610- k ≥ ×0.74 k-1×0.2611- k ,解得 ≤ k ≤ ,又 k ∈N,所以 k =8.故最有可能成活8株幼苗.
(2)如果 X ~ B ,那么当 P ( X = k )取得最大值时, k 取
何值?
解:由题意知, X 服从二项分布,所以 P ( X = k )= ×
× = × × ,
P ( X = k -1)= × × ,
k ∈N且 k ≤20.
由不等式 ≤1,即 ≤1,解得 k ≤7.
所以当 k ≤7时, P ( X = k )≥ P ( X = k -1);当 k >7时, P
( X = k -1)> P ( X = k ).
因为当 k =7时, P ( X = k -1)= P ( X = k ).
所以 k =6或 k =7时, P ( X = k )取得最大值.
【迁移应用】
将一枚骰子任意抛掷500次,则1点出现(指1点的面向上)多
少次的概率最大?
解:设 P ( X = k )为抛掷500次1点出现的概率,则 P ( X =
k )= × × ,
于是 =
= ,由 ≥1,解得 k ≤82.5.
即当 k ≤82时, P ( X = k )< P ( X = k +1).
所以当 k ≤82时, P ( X = k )是单调递增的;
当 k ≥83时, P ( X = k )是单调递减的.
又 >1,从而 P ( X =83)是最大的,故1点出现83次的概率
最大.
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. 设 X ~ B (40, p ),且 EX =16,则 p =(  )
A. 0.1 B. 0.2
C. 0.3 D. 0.4
解析: ∵ EX =16,∴40 p =16,∴ p =0.4.故选D.
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2. 投篮测试中,每人投3次,至少投中2次才能通过测试.已知某同学每
次投篮投中的概率为0.6,且各次投篮是否投中相互独立,则该同学
通过测试的概率为(  )
A. 0.648 B. 0.432
C. 0.36 D. 0.312
解析: 根据独立重复试验公式得,该同学通过测试的概率为 P
= ×0.62×0.4+0.63=0.648,故选A.
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3. 在4次独立重复试验中,随机事件 A 恰好发生1次的概率不大于其恰
好发生2次的概率,则事件 A 在1次试验中发生的概率 p 的取值范围
是(  )
A. [0.4,1) B. (0,0.4]
C. [0.6,1) D. (0,0.6]
解析: 根据 n 重伯努利试验发生 k 次的概率公式得, p ·(1-
p )3≤ p2(1- p )2,结合0< p <1,解得0.4≤ p <1,故选A.
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4. 若随机变量 X ~ B ( n ,0.4),且 EX =2,则 P ( X =1)的值是
(  )
A. 3×0.44 B. 2×0.45
C. 3×0.64 D. 2×0.64
解析: 因为随机变量 X ~ B ( n ,0.4),所以 EX =0.4 n =2,
解得 n =5,所以随机变量 X ~ B (5,0.4),所以 P ( X =1)=
(1-0.4)40.41=2×0.64,故选D.
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5. (多选)若随机变量 X 服从二项分布 B ,则(  )
A. P ( X =1)= P ( X =3)
B. P ( X =2)=3 P ( X =1)
C. P ( X =4)=2 P ( X =0)
D. P ( X =3)=4 P ( X =1)
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解析: 由题意,根据二项分布中概率的计算公式 P ( X = k )
= , k =0,1,2,3,4,则 P ( X =0)=
· = , P ( X =1)= · = , P
( X =2)= = , P ( X =3)= ·
= , P ( X =4)= = ,因此 P ( X =2)=3 P
( X =1), P ( X =3)=4 P ( X =1).故选B、D.
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6. (多选)在甲、乙两队进行的一场五局三胜制的排球比赛中,规定
先赢三局的队获胜,且比赛就此结束,现已知甲、乙两队每比赛一
局,甲队获胜的概率为 ,乙队获胜的概率为 ,且每局比赛的胜负
是相互独立的,则下列说法正确的是(  )
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解析: 若甲队以3∶2获胜,则前四局甲胜两局,第五局甲胜,
所以甲队以3∶2获胜的概率为 P1= × × × = ,
故A正确,B错误;若乙队获胜,则前三局乙连胜,或比四局前三局
乙胜2局第四局乙胜,或比五局前4局乙胜2局,第五局乙胜,所以
乙队获胜的概率为 P2= × + × × × + ×
× × = ,故C正确,D错误,故选A、C.
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7. 一个学生通过某种英语听力测试的概率是 ,他连续测试 n 次,要
保证他至少有一次通过的概率大于0.9,那么 n 的最小值为 .
解析:由1- >0.9,得 <0.1,
∴ n ≥4.
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8. 将一枚均匀的硬币抛掷6次,则正面出现的次数比反面出现的次数
多的概率为 .
解析:正面出现的次数比反面出现的次数多,则正面可以出现4
次、5次或6次,所求概率 P = + + = .
 
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9. 某公司招聘员工需经过笔试和面试两个流程.已知笔试试卷包含5道
选择题,每道题均有4个选项,但有且仅有1个选项正确,若甲答对
每道题的概率都为0.7,则甲答对题目的个数ξ的方差 D ξ= ;
若每答对1题得4分,答错1题扣1分,则甲在此次笔试中的成绩 X 的
期望 EX = .
解析:由题意易得,ξ~ B (5,0.7), X =4ξ+(5-ξ)×(-1)
=5ξ-5,则 E ξ=5×0.7=3.5, D ξ=5×0.7×0.3=1.05,所以 EX =
5 E ξ-5=12.5.
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10. 某气象站天气预报的准确率为80%,计算(结果保留到小数点后面
第2位):
(1)“5次预报中恰有2次准确”的概率;
解:记“预报一次准确”为事件 A ,则 P ( A )=0.8,
5次预报相当于5重伯努利试验.
“恰有2次准确”的概率为 P1= ×0.82×0.23=0.051 2≈0.05,
因此5次预报中恰有2次准确的概率约为0.05.
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(2)“5次预报中至少有2次准确”的概率.
解: “5次预报中至少有2次准确”的对立事件为“5次预报
全部不准确或只有1次准确”.
其概率为 P2= ×(0.2)5+ ×0.8×0.24=0.006 72.
所以所求概率为1- P2=1-0.006 72≈0.99.
所以“5次预报中至少有2次准确”的概率约为0.99.
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11. 甲、乙两队参加乒乓球团体比赛,甲队与乙队的实力之比为
3∶2,比赛时均能正常发挥技术水平,则在5局3胜制中,甲打完4
局才胜的概率为(  )
解析: 甲打完4局才胜,说明在前三局中甲胜两局,且在第4局
中获胜,其概率为 × × = × .
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12. 设随机变量 X 服从二项分布 X ~ B ,则函数 f ( x )= x2+4
x + X 存在零点的概率是(  )
解析: 因为函数 f ( x )= x2+4 x + X 存在零点,所以Δ=16-
4 X ≥0,解得 X ≤4,因为随机变量 X 服从二项分布 X ~ B ,
所以 P ( X ≤4)=1- P ( X =5)=1- = .故选C.
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13. (多选)掷一个不均匀的硬币6次,每次掷出正面的概率均为 ,
恰好出现 k 次正面的概率记为 Pk ,则下列说法正确的是(  )
A. P1= P5
B. P1< P5
D. P0, P1, P2,…, P6中的最大值为 P4
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解析: 由题意知 Pk = ( ) k ·(1- )6- k , k =0,1,
2,…,6,∴ P1= ( )1·( )5= , P5= ( )5·( )1
= ,∴ P1< P5,即选项A错误,选项B正确.由必然事件的概率
可知 Pk =1,而 P0= ( )0( )6= ≠0,故选项C错误.
设 P0, P1, P2,…, P6中的最大值为 Pi (0≤ i ≤6,且 i ∈N),则
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解得 ≤ i ≤ .又 i ∈N,∴ i =4,∴ P0, P1, P2,…, P6中最大值
为 P4,即选项D正确.故选B、D.
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14. 我国古代典籍《周易》用“卦”描述万物的变化,每一卦由六爻组
成.其中有一种起卦方法称为“金钱起卦法”,其做法为:取三枚相
同的钱币合于双手中,上下摇动数下使钱币翻滚摩擦,再随意抛
撒钱币到桌面或平盘等硬物上,如此重复六次,得到六爻.若三枚
钱币全部正面向上或全部反面向上,就称为变爻.若每一枚钱币正
面向上的概率为 ,则一卦中恰有三个变爻的概率为    .
解析:1个爻为变爻的概率为2×( )3= ,不是变爻的概率为1
- = ,则一卦中恰有三个变爻的概率为 ×( )3×( )3=
.
 
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15. 一家面包房根据以往某种面包的销售记录,绘制了日销售量的频
率分布直方图,如图所示.
将日销售量落入各组的频率视为
概率,并假设每天的销售量相互
独立.
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(1)求在未来连续3天里,有连续2天的日销售量都不低于100个
且另1天的日销售量低于50个的概率;
解:设 A1表示事件“日销售量不低于100个”, A2表示事件“日销售量低于50个”, B 表示事件“在未来连续3天里有连续2天的日销售量不低于100个且另1天的日销售量低于50个”.因此 P ( A1)=(0.006+0.004+0.002)×50=0.6,
P ( A2)=0.003×50=0.15,
P ( B )=0.6×0.6×0.15×2=0.108.
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(2)用 X 表示在未来3天里日销售量不低于100个的天数,求随机
变量 X 的分布列,均值 EX 及方差 DX .
解:X 可能取的值为0,1,2,3, X ~ B (3,0.6),相应的概率为 P ( X =0)= ×(1
-0.6)3=0.064,
P ( X =1)= ×0.6×(1-0.6)2=0.288,
P ( X =2)= ×0.62×(1-0.6)=0.432,
P ( X =3)= ×0.63=0.216,
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则 X 的分布列为
X 0 1 2 3
P 0.064 0.288 0.432 0.216
因为 X ~ B (3,0.6),
所以均值 EX =3×0.6=1.8,
方差 DX =3×0.6×(1-0.6)=0.72.
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16. 某科技公司新开发一电子产品,该电子产品的一个系统 G 由3个电
子元件组成,各个电子元件能正常工作的概率均为 ,且每个电子
元件能否正常工作相互独立,若系统 G 中有超过一半的电子元件
正常工作,则 G 可以正常工作,否则就需要维修,且维修所需要
的费用为500元.
(1)求系统 G 不需要维修的概率;
解:系统 G 不需要维修的概率为 ·( )2· + ·( )3= .
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(2)该电子产品共由3个完全相同的系统 G 组成,设该电子产品
系统维修所需的费用为 Y 元,求 Y 的分布列与均值;
解:设 X 为维修的系统 G 的个数,
则 X ~ B (3, ),
且 Y =500 X ,
则 X 的分布列为 P ( X = k )= ·( ) k ·( )3- k , k =
0,1,2,3.
所以 Y 的分布列为
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法一  EY =0× +500× +1 000× +1 500× =750.
法二  EY =500×3× =750.
Y 0 500 1 000 1 500
P
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(3)为提高系统 G 正常工作的概率,在系统 G 内增加2个功能完
全一样的其他品牌的电子元件,每个新元件正常工作的概率
均为 p ,且新增元件后,若有超过一半的电子元件正常工
作,则 G 可以正常工作,问: p 满足什么条件时,可以提高
整个系统 G 正常工作的概率?
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解:当系统 G 有5个电子元件时,
若原有的3个电子元件中有1个正常工作,则新增的2个电子元件必须
都正常工作,
所以系统 G 正常工作的概率为 · ·( )2· p2= p2;
若原有的3个电子元件中有2个正常工作,则新增的2个电子元件至少
有1个正常工作,
所以系统 G 正常工作的概率为
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·( )2· · · p ·(1- p )+ ·( )2· · p2= (2 p - p2);
若原有的3个电子元件中3个都正常工作,则不管新增的2个电子元件
能否正常工作,系统 G 均能正常工作,
所以系统 G 正常工作的概率为
·( )3= .
所以新增2个电子元件后,系统 G 能正常工作的概率为 p2+ (2 p -
p2)+ = p + ,
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令 p + > ,
则 < p <1,
所以当 p ∈( ,1)时,可以提高整个系统 G 正常工作的概率.
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