资源简介 第6节 二项分布、超几何分布与正态分布(时间:60分钟,满分:99分)[备注:单选、填空题5分,多选题6分]1.已知随机变量X服从二项分布X~B(n,p),若E(X)=,D(X)=,则p=( )A. B.C. D. 2.某高三学生进行心理素质测试,场景相同的条件下每次通过测试的概率为,则连续测试4次,至少有3次通过的概率为( )A. B.C. D. 3.某校高一有学生980人,在一次模拟考试中这些学生的数学成绩X服从正态分布 N(100,σ2),已知 P(90<X≤100)=0.1,则该校高一学生数学成绩在110分以上的人数大约为( )A.784 B.490C.392 D.294 4.数学教师从6道习题中随机抽3道让学生自我检测,规定至少要解答正确2道题才能及格.某同学只能求解其中的4道题,则他能及格的概率是( )A. B.C. D. 5.〔一题多解〕〔多选〕(2026·浙江台州模拟)下列选项正确的是( )A.若随机变量X~B( 6,),则D(X)=B.若随机变量X~N(6,4),则E(X)=6C.若随机变量X服从0~1分布,且P(X=1)=,则D(X)=D.若随机变量X满足P(X=k)=,k=0,1,2,则E(X)= 6.〔多选〕一袋中有大小相同的4个红球和2个白球,则下列结论正确的是( )A.从中任取3球,恰有一个白球的概率是B.从中有放回地取球6次,每次任取一球,恰好有两次取到白球的概率为C.从中有放回地取球3次,每次任取一球,则至少有一次取到红球的概率为D.现从中不放回地取球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 7.(2026·浙江台州模拟)若随机变量X~N(1,σ2),且P(X<0.9)=0.3,则P(|X-1|<0.1)= . 8.(2025·全国Ⅰ卷14题)有5个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,从中有放回地随机取3次,每次取1个球.记X为这5个球中至少被取出1次的球的个数,则X的数学期望E(X)= . 9.(15分)为了切实加强学校体育工作,促进学生积极参加体育锻炼,养成良好的锻炼习惯,某高中学校计划优化课程,增加学生体育锻炼时间,提高体质健康水平.某体质监测中心抽取了该校10名学生进行体质测试,得到如下表格.序号i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10成绩 xi(分) 38 41 44 51 54 56 58 64 74 80记这10名学生体质测试成绩的平均分与方差分别为,s2,经计算(xi-)2=1 690,=33 050.(1)求;(2)规定体质测试成绩低于50分为不合格,从这10名学生中任取3名,记体质测试成绩不合格的人数为X,求X的分布列;(3)经统计,高中生体质测试成绩近似服从正态分布N(μ,σ2),用,s2的值分别作为μ,σ2的近似值,若监测中心计划从全市抽查100名高中生进行体质测试,记这100名高中生的体质测试成绩恰好落在区间[30,82]的人数为Y,求Y的数学期望E(Y).附:若ξ~N(μ,σ2),则P(μ-σ≤ξ≤μ+σ)≈0.682 7,P(μ-2σ≤ξ≤μ+2σ)≈0.954 5,P(μ-3σ≤ξ≤μ+3σ)≈0.997 3.10.(2026·湖北武汉调研)已知连续型随机变量ξ服从正态分布N( ,),记函数f(x)=P(ξ≤x),则f(x)的图象( )A.关于直线x=对称B.关于直线x=对称C.关于点( ,)成中心对称D.关于点( ,)成中心对称 11.(2025·山师附中一模)甲、乙两人玩一种扑克游戏,每局开始前每人手中各有6张扑克牌,点数分别为1~6,两人各随机出牌1张,当两张牌的点数之差为偶数时,视为平局,当两张牌的点数之差为奇数时,谁的牌点数大谁胜,重复上面的步骤,游戏进行到一方比对方多胜2次或平局4次时停止,记游戏停止时甲、乙各出牌X次,则P(X=4)=( )A. B.C. D. 12.〔多选〕(2026·山西吕梁模拟)小明上学有时乘公交车,有时骑自行车.他各记录了100次乘公交车和骑自行车上学所用的时间,经数据分析得到:乘公交车平均用时20 min,样本标准差为6;骑自行车平均用时24 min,样本标准差为2.已知若随机变量ξ~N(μ,σ2),则~N(0,1).假设小明乘公交车用时X和骑自行车用时Y都服从正态分布,则( )A.X~N(20,6)B.~N(0,1)C.若某天有28 min可用,小明要想尽可能不迟到应选择骑自行车D.若某天有25 min可用,小明要想尽可能不迟到应选择乘公交车 13.32名业余棋手组队与甲、乙2名专业棋手进行车轮挑战赛,每名业余棋手随机选择一名专业棋手进行一盘比赛,每盘比赛结果相互独立,若获胜的业余棋手人数不少于10名,则业余棋手队获胜.已知每名业余棋手与甲比赛获胜的概率均为,每名业余棋手与乙比赛获胜的概率均为,若业余棋手队获胜,则选择与甲进行比赛的业余棋手人数至少为 . 14.(15分)(2026·江西赣州模拟)某人准备应聘甲、乙两家公司的高级工程师,两家公司应聘程序都是:应聘者先进行三项专业技能测试,专业技能测试通过后进入面试.已知该应聘者应聘甲公司,每项专业技能测试通过的概率均为,该应聘者应聘乙公司,三项专业技能测试通过的概率依次为,,m,其中0<m<1,技能测试是否通过相互独立.(1)若m=.求该应聘者应聘乙公司三项专业技能测试恰好通过两项的概率;(2)已知甲、乙两家公司的招聘在同一时间进行,该应聘者只能应聘其中一家,应聘者以专业技能测试通过项目数的数学期望为决策依据,若该应聘者更有可能通过乙公司的技能测试,求m的取值范围.15.〔创新交汇〕〔多选〕(2026·湖北武汉调研)已知离散型随机变量X服从二项分布B(n,p),其中n∈N*,0<p<1.记X为奇数的概率为a,X为偶数的概率为b,则下列说法中正确的有( )A.a+b=1B.当p=时,a=bC.当0<p<时,a随着n的增大而增大D.当<p<1时,a随着n的增大而减小 第6节 二项分布、超几何分布与正态分布1.A 2.A 3.C 4.D 5.ABD 6.ABC 一袋中有大小相同的4个红球和2个白球,对于A,从中任取3球,恰有一个白球的概率是P==,故正确;对于B,从中有放回地取球6次,每次任取一球,每次取到白球的概率为P==,则恰好有两次取到白球的概率为P=×( )4×( )2=,故正确;对于C,从中有放回地取球3次,每次任取一球,每次取到红球的概率为P==,则至少有一次取到红球的概率为P=1-×( )3=,故正确.对于D,设A=“第一次取到红球”,B=“第二次取到红球”,则P(A)=,P(AB)==,所以P(B|A)==,故错误.7.0.4 8. 解析:X的所有取值为1,2,3,X=1表示3次取同一个数字的球,则P(X=1)=()3=;X=3表示3次取不同数字的球并排序,则P(X=3)=()3=;X=2表示3次取2个不同数字的球,其中一个球取了两次并排序,P(X=2)=×2×3×()3=.(优解)P(X=2)=1-P(X=1)-P(X=3)=.所以X的分布列为X 1 2 3P所以E(X)=1×+2×+3×=.9.解:(1)=×(38+41+44+51+54+56+58+64+74+80)=56.(2)因为体质测试不合格的学生有3名,所以X的可能取值为0,1,2,3.因为P(X=0)==,P(X=1)==,P(X=2)==,P(X=3)==.所以X的分布列为X 0 1 2 3P(3)因为=56,s2=(xi-)2=×1 690=169,所以μ=56,σ=13.因为P(30≤X≤82)=P(μ-2σ≤ξ≤μ+2σ)≈0.954 5, 所以学生的体质测试成绩恰好落在区间[30,82]的概率约为0.954 5,故Y~B(100,0.954 5),所以E(Y)=100×0.954 5=95.45.10.C 由连续型随机变量ξ服从正态分布N( ,),可得μ=,σ2=,可得μ=,σ=,所以正态密度曲线关于x=对称,即P(ξ≤x)=P(ξ≥1-x),由f(x)=P(ξ≤x),可得f(x)=P(ξ≤x)在x≤时增加较快,在x>时增加越来越慢,所以f(x)无对称轴,故A、B错误;f(x)+f(1-x)=P(ξ≤x)+P(ξ≤1-x)=P(ξ≥1-x)+P(ξ≤1-x)=1,所以f(x)关于点( ,)成中心对称,故C正确,D错误.故选C.11.D 甲乙每次出牌1张,若两人出牌的点数都是偶数或都是奇数,则平局,所以平局的概率p1==,若甲胜,则结果有(2,1),(3,2),(4,1),(4,3),(5,2),(5,4),(6,1),(6,3),(6,5),共9种,所以甲胜的概率为p2==,同理乙胜的概率也为,各出牌4次后停止游戏,若4次全平局,概率为( )4=;若平局2次,则最后1次不能是平局,另外2次甲全胜或乙全胜,概率为( )2×××2=,若平局0次,则一方3胜1负,且负的1次只能在前2次中,概率为××( )3×2=,所以P(X=4)=++=.故选D.12.BCD 根据题意知X~N(20,62),~N(0,1),故A错误,B正确;若有28 min可用,分别设随机变量X,Y的平均数和样本标准差为μX,μY,σX,σY,则P(|Y-24|≤4)=P(|Y-μY|≤2σY)=P(|X-μX|≤2σX)=P(|X-20|≤12)>P(|X-20|≤8),故P(X≤28)<P(Y≤28),小明要想尽可能不迟到应选择骑自行车,故C正确;若有25 min可用,则P(X≤25)=P( ≤),P(Y≤25)=P( ≤),因为~N(0,1),~N(0,1),故P(X≤25)>P(Y≤25),小明要想尽可能不迟到应选择乘公交车,故D正确.13.24 解析:设选择与甲进行比赛且获胜的业余棋手人数为X,选择与乙进行比赛且获胜的业余棋手人数为Y,选择与甲进行比赛的业余棋手人数为n,则选择与乙进行比赛的业余棋手人数为32-n.X所有可能的取值为0,1,2,…,n,则X~B( n,),E(X)=.Y所有可能的取值为0,1,2,…,32-n,则Y~B( 32-n,),E(Y)=,所以获胜的业余棋手总人数的均值E(X+Y)=E(X)+E(Y)=+=≥10,解得n≥24.14.解:(1)记“该应聘者应聘乙公司三项专业技能测试恰好通过两项”为事件A,由题设P(A)=×××+××()2=.故该应聘者应聘乙公司三项专业技能测试恰好通过两项的概率为.(2)分别记“该应聘者应聘甲、乙公司三项专业技能测试中通过的项目数为ξ,η”,由题设知:ξ~B(3,),所以E(ξ)=3×=2.η的所有可能取值为0,1,2,3,P(η=0)=××(1-m)=,P(η=1)=××(1-m)+××(1-m)+××m=,P(η=2)=××(1-m)+××m+××m=,P(η=3)=××m==,故η的分布列为η 0 1 2 3P从而E(η)=0×+1×+2×+3×=.由得解得<m<1,故m的取值范围为(,1).15.ABC 对于A,由概率的基本性质可知a+b=1,故A正确;对于B,当p=时,离散型随机变量X服从二项分布B(n,),则P(X=k)=()k(1-)n-k(k=0,1,2,3,…,n),所以a=()n(+++…)=()n×2n-1=,b=()n(+++…)=()n×2n-1=,所以a=b,故B正确;对于C,D,a=p1·(1-p)n-1+p3(1-p)n-3+…==,当0<p<时,a=为正项,且a随着n的增大而增大,故C正确;当<p<1时,(1-2p)n正负交替,故D不正确.1 / 1第6节 二项分布、超几何分布与正态分布1.通过具体实例,理解(课标变化:了解→理解)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. 2.通过具体实例,了解超几何分布及其均值,并能解决简单的实际问题. 3.通过误差模型,了解服从正态分布的随机变量;通过具体实例,借助频率直方图的几何直观,了解正态分布的特征;了解正态分布的均值、方差及其含义.知识梳理1.伯努利试验与二项分布(1)伯努利试验:只包含 可能结果的试验叫做伯努利试验;将一个伯努利试验独立地重复进行n次所组成的随机试验称为 ;(2)二项分布:一般地,在n重伯努利试验中,设每次试验中事件A发生的概率为p(0<p<1),用X表示事件A发生的次数,则X的分布列为P(X=k)= ,k=0,1,2,…,n;如果随机变量X的分布列具有上式的形式,则称随机变量X服从二项分布,记作 .2.超几何分布一般地,假设一批产品共有N件,其中有M件次品.从N件产品中随机抽取n件(不放回),用X表示抽取的n件产品中的次品数,则X的分布列为P(X=k)= ,k=m,m+1,m+2,…,r,其中n,N,M∈N*,M≤N,n≤N,m=max{0,n-N+M},r=min{n,M}.如果随机变量X的分布列具有上式的形式,那么称随机变量X服从超几何分布.提醒:超几何分布中的随机变量为抽到的某类个体的个数.主要特征为:①考察对象分两类;②已知各类对象的个数;③从中抽取若干个个体,考查某类个体数X的概率分布.超几何分布主要用于抽检产品、摸不同类别的小球等概率模型,其实质是古典概型.3.正态分布若随机变量X服从正态分布,记为X~N(μ,σ2),其中E(X)=μ,D(X)=σ2,其正态密度函数为f(x)=.当μ=0,σ=1时,随机变量X服从标准正态分布.(1)正态曲线的特点①曲线位于x轴 ,与x轴不相交;②曲线是单峰的,它关于直线 对称;③曲线在x=μ处达到峰值 ;④曲线与x轴之间的面积为 ;⑤当σ一定时,曲线的位置由μ确定,曲线随着μ的变化而沿x轴平移;⑥当μ一定时,曲线的形状由σ确定,σ越小,曲线越“瘦高”,表示总体的分布越集中;σ越大,曲线越“矮胖”,表示总体的分布越分散.(2)正态分布的三个常用数据①P(μ-σ≤X≤μ+σ)≈0.682 7;②P(μ-2σ≤X≤μ+2σ)≈0.954 5;③P(μ-3σ≤X≤μ+3σ)≈0.997 3.1.对于二项分布X~B(n,p),E(X)=np,D(X)=np(1-p). 2.对于超几何分布X~H(n,M,N),E(X)=,D(X)=·( 1-)·. 3.对于正态分布X~N(μ,σ2),E(X)=μ,D(X)=σ2.诊断自测1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)n重伯努利试验中各次试验的结果相互独立.( )(2)若X表示n次重复抛掷1枚骰子出现点数是3的倍数的次数,则X服从二项分布.( )(3)超几何分布的总体里只有两类物品.( )(4)正态曲线是单峰的,其与x轴围成的面积是随参数μ,σ的变化而变化的.( )(5)正态分布是对连续型随机变量而言的.( )2.已知随机变量X服从正态分布N(3,1),且P(X>2c-1)=P(X<c+3),则c=( )A. B.C.1 D.3.将一枚质地均匀的硬币连续抛掷4次,X表示“正面朝上”出现的次数,则E(X)= ,D(X)= .4.在含有3件次品的10件产品中,任取4件,X表示取到的次品数,则P(X=2)= .5.若某射手每次射击击中目标的概率为0.9,每次射击的结果相互独立,则在他连续4次的射击中,恰好有一次未击中目标的概率是 .二项分布(定向精析突破)考向1 n重伯努利试验及其概率(1)下列事件是n重伯努利试验的是( )A.运动员甲射击一次,“射中9环”与“射中8环”B.甲、乙两运动员各射击一次,“甲射中10环”与“乙射中9环”C.甲、乙两运动员各射击一次,“甲、乙都射中目标”与“甲、乙都没射中目标”D.在相同的条件下,甲射击10次,5次击中目标(2)机械研究所对新研发的某批次机械元件进行寿命追踪调查,随机抽查的200个机械元件情况如表:使用时间/天 10~20 21~30 31~40 41~50 51~60个数 10 40 80 50 20若以频率估计概率,现从该批次机械元件中随机抽取3个,则至少有2个元件的使用寿命在30天以上的概率为( )A. B.C. D.(3)一个口袋内有n(n>3)个大小相同的球,其中3个红球和(n-3)个白球,已知从口袋中随机取出1个球是红球的概率为p,6p∈N,若有放回地从口袋中连续4次取球(每次只取1个球),在4次取球中恰好2次取到红球的概率大于,则n=( )A.5 B.6C.7 D.8听课记录 n重伯努利试验的判断及相应概率的求解策略 (1)符合n重伯努利试验必须满足的两个特征:①每次试验的条件完全相同,有关事件的概率保持不变;②各次试验的结果互不影响,即各次试验相互独立; (2)在求n重伯努利试验中事件恰好发生k次的概率时,首先要确定好n,p和k的值,再准确利用公式P(X=k)=pk(1-p)n-k,k=0,1,2,…,n求概率.考向2 二项分布(2026·山东济南模拟)某公司升级了智能客服系统,在测试时,当输入的问题表达清晰时,智能客服的回答被采纳的概率为,当输入的问题表达不清晰时,智能客服的回答被采纳的概率为.已知输入的问题表达不清晰的概率为.(1)求智能客服的回答被采纳的概率;(2)在某次测试中输入了3个问题(3个问题相互独立),设X表示智能客服的回答被采纳的次数.求X的分布列、期望及方差.二项分布问题的解题关键 (1)定型:①在每一次试验中,事件发生的概率相同;②各次试验中的事件是相互独立的;③在每一次试验中,试验的结果只有两个,即发生与不发生; (2)定参:确定二项分布中的两个参数n和p,即试验发生的次数和试验中事件发生的概率.训练1 (2025·浙江台州二模)某市为了推广垃圾分类,在全市范围内开展了一系列宣传活动.为了评估宣传效果,市环保部门随机抽取了1 000名市民进行调查.假设该市成年人口为100万,且调查结果可以代表全市成年人口的情况.调查结果如下:了解情况 非常了解 一般了解 不了解人数(名) 580 320 100(1)从该市成年人口中随机抽取1人,求其对垃圾分类知识“不了解”的概率;(2)该市环保部门计划对“不了解”垃圾分类知识的市民进行重点宣传.假设经过重点宣传后,“不了解”的市民中有50%转变为“一般了解”,有20%转变为“非常了解”,其余保持不变.经过重点宣传后,从该市成年人口中随机抽取3人,记X为其中对垃圾分类知识“非常了解”的人数,求X的分布列及数学期望.超几何分布(师生共研过关)(2026·广东广州模拟)已知某种业公司培育了新品种的软籽石榴,从收获的果实中随机抽取了50个软籽石榴,按质量(单位:g)将它们分成5组:[360,380),[380,400),[400,420),[420,440),[440,460],得到如下频率分布直方图.(1)用样本估计总体,估计该品种石榴质量的平均数;(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表)(2)在样本中从质量在区间[380,400),[400,420),[420,440)上的石榴中按分层随机抽样抽取7个石榴进行检测,再从中抽取3个石榴作进一步检测.①已知抽取的3个石榴不完全来自同一区间,求这3个石榴恰好来自不同区间的概率;②记这3个石榴中质量在区间[420,440)上的个数为X,求X的分布列与数学期望.求超几何分布的分布列的步骤训练2 (2026·山东济宁模拟)为了解高三(一)班和高三(二)班的数学建模水平,现从两个班级中各随机抽取10名学生参加数学建模能力比赛(满分100分),成绩如下:数据Ⅰ(高三(一)班):68,80,58,75,65,70,54,90,88,92;数据Ⅱ(高三(二)班):72,55,83,59,56,90,83,52,80,95.(1)求数据Ⅰ(高三(一)班)的第80百分位数;(2)从上述成绩在60分以下的学生中随机抽取3人作下一步调研,设被抽到的3人中来自于高三(二)班的学生人数为X,求X的概率分布列和数学期望.正态分布(师生共研过关)(1)(2021·新高考Ⅱ卷6题)某物理量的测量结果服从正态分布N(10,σ2),下列结论中不正确的是( )A.σ越小,该物理量在一次测量中在(9.9,10.1)的概率越大B.σ越小,该物理量在一次测量中大于10的概率为0.5C.σ越小,该物理量在一次测量中小于9.99与大于10.01的概率相等D.σ越小,该物理量在一次测量中落在(9.9,10.2)与落在(10,10.3)的概率相等(2)〔一题多解〕〔多选〕(2024·新高考Ⅰ卷9题)随着“一带一路”国际合作的深入,某茶叶种植区多措并举推动茶叶出口.为了解推动出口后的亩收入(单位:万元)情况,从该种植区抽取样本,得到推动出口后亩收入的样本均值=2.1,样本方差s2=0.01.已知该种植区以往的亩收入X服从正态分布N(1.8,0.12),假设推动出口后的亩收入Y服从正态分布N(,s2),则(若随机变量Z服从正态分布N(μ,σ2),则P(Z<μ+σ)≈0.841 3)( )A.P(X>2)>0.2B.P(X>2)<0.5C.P(Y>2)>0.5D.P(Y>2)<0.8听课记录 解决正态分布问题有三个关键点 (1)对称轴x=μ; (2)标准差σ; (3)分布区间.利用对称性可求指定范围内的概率值;由μ,σ,分布区间的特征进行转化,使分布区间转化为3σ特殊区间,从而求出所求概率.注意只有在标准正态分布下对称轴才为x=0.训练3 (1)〔多选〕已知三个密度函数fi(x)=(x∈R,i=1,2,3)的图象如图所示,则( )A.μ1=μ2>μ3B.σ1=σ2<σ3C.若X~N(1,),P(X<2)=0.7,则P(0<X<2)=0.4D.若X~N(μ2,),Y~N(μ3,),则存在实数x0,使得P(X<x0)=P(Y<x0)(2)(2026·山东临沂模拟)已知随机变量ξ~N( 0,),为使ξ在( -,)内的概率不小于0.954 5(若X~N(μ,σ2),则P(|X-μ|<2σ)=0.954 5),则a的最小值为( )A.8 B.16C.32 D.64二项分布与超几何分布的辨析 超几何分布的抽取是不放回抽取,各次抽取不独立,二项分布的抽取是有放回抽取,各次抽取相互独立.当超几何分布所对应的总体数量很大时可以近似地看作二项分布.在一个不透明的密闭纸箱中装有 10个大小、形状完全相同的小球,其中8个白球,2个黑球.小张每次从纸箱中随机摸出一个小球观察其颜色,连续摸4次,记随机变量X为小张摸出白球的个数.(1)若小张每次从纸箱中随机摸出一个小球后放回纸箱,求E(X)和D(X);(2)若小张每次从纸箱中随机摸出一个小球后不放回纸箱,求X的分布列和E(X).第6节 二项分布、超几何分布与正态分布【夯实必备知识】知识梳理1.(1)两个 n重伯努利试验 (2)pk(1-p)n-k X~B(n,p) 2.3.(1)①上方 ②x=μ ③ ④1诊断自测1.(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√2.D 3.2 1 4. 5.0.291 6【研透核心考点】考点1【例1】 (1)D (2)D (3)B 解析:(1)选项A、C为互斥事件,不符合n重伯努利试验的定义,选项B虽然是相互独立的两个事件,但是“甲射中10环”与“乙射中9环”的概率不一定相同,因此不是n重伯努利试验,选项D中,甲射击10次,每次击中与否是相互独立的,且在相同条件下,符合n重伯努利试验.(2)由题意可知,该批次每个机械元件使用寿命在30天以上的概率为,因此,从该批次机械元件中随机抽取3个,至少有2个元件的使用寿命在30天以上的概率为P=×( )2×+×( )3=.(3)因为4次取球中恰好2次取到红球的概率大于,所以p2(1-p)2>,所以p2(1-p)2>,因为p(1-p)>0,所以p(1-p)>,所以<p<,所以2<6p<4,又因为6p∈N,所以6p=3,所以p=.又因为从口袋中随机取出1个球是红球的概率为p=,所以=,解得n=6.【例2】 解:(1)设A=“智能客服的回答被采纳”,B=“输入的问题表达不清晰”,依题意,P(B)=,P()=,P(A|B)=,P(A|)=,因此P(A)=P(B)P(A|B)+P()P(A|)=×+×=,所以智能客服的回答被采纳的概率为.(2)依题意,X的所有可能取值为0,1,2,3,X~B( 3,),P(X=0)=( )0( )3=,P(X=1)=( )1( )2=,P(X=2)=( )2( )1=,P(X=3)=( )3( )0=,所以X的分布列为X 0 1 2 3P数学期望E(X)=3×=;D(X)=3××=.训练1 解:(1)已知随机抽取了1 000名市民进行调查,其中“不了解”的人数为100名,根据古典概型概率公式可得P==0.1,所以从该市成年人口中随机抽取1人,对垃圾分类知识“不了解”的概率P=0.1.(2)原来“不了解”的市民占比为0.1,“非常了解”的市民占比为=0.58,“一般了解”的市民占比为=0.32,经过重点宣传后,“不了解”的市民中有50%转变为“一般了解”,有20%转变为“非常了解”,其余保持不变,所以重点宣传后“非常了解”的概率为0.58+0.1×20%=0.58+0.02=0.6.从该市成年人口中随机抽取3人,记X为其中对垃圾分类知识“非常了解”的人数,因为每次抽取是相互独立的,且抽取到“非常了解”的概率都为0.6,所以X~B(3,0.6),根据二项分布的概率公式P(X=k)=0.6k(1-0.6)3-k,k=0,1,2,3.P(X=0)=0.60(1-0.6)3-0=1×1×0.43=0.064,P(X=1)=0.61(1-0.6)3-1=3×0.6×0.42=0.288,P(X=2)=0.62(1-0.6)3-2=3×0.36×0.4=0.432,P(X=3)=0.63=0.63=0.216.所以X的分布列为X 0 1 2 3P 0.064 0.288 0.432 0.216因为X~B(3,0.6),根据二项分布的数学期望公式可得E(X)=3×0.6=1.8.考点2【例3】 解:(1)由题意知这50个软籽石榴质量的平均数为20×[370×0.005+(390+410+450)×0.010+430×0.015]=416(g),所以估计该品种石榴质量的平均数为416 g.(2)由题意知这7个石榴中,质量在区间[380,400),[400,420),[420,440)上的频率之比为0.010∶0.010∶0.015=2∶2∶3,所以抽取的质量在区间[380,400),[400,420),[420,440)上的石榴个数分别为2,2,3.①记事件A=“抽取的3个石榴不完全来自同一区间”,事件B=“这3个石榴恰好来自不同区间”,则P(A)==,P(AB)==,所以P(B∣A)===,即所求概率为.②由题意知X的所有可能取值为0,1,2,3,则P(X=0)==,P(X=1)==,P(X=2)==,P(X=3)==,所以X的分布列为X 0 1 2 3P所以E(X)=0×+1×+2×+3×=.训练2 解:(1)将数据Ⅰ从小到大排列为:54,58,65,68,70,75,80,88,90,92,因为10×80%=8,所以数据Ⅰ的第80百分位数为=89.(2)数据Ⅰ中60分以下的有54分,58分;数据Ⅱ中60分以下的有52分,55分,56分,59分;即符合题意共6人,其中高三(一)班有2人,高三(二)班有4人.可知X的所有可能取值为1,2,3,则P(X=1)===,P(X=2)===,P(X=3)===,所以X的概率分布列为X 1 2 3P数学期望E(X)=1×+2×+3×=2.考点3【例4】 (1)D (2)BC 解析:(1)对于A,σ越小,正态分布的图象越瘦长,总体分布越集中在对称轴附近,故A正确;对于B、C,由于正态分布图象的对称轴为μ=10,显然B、C正确.D显然错误.故选D.(2)法一 依题可知,=2.1,s2=0.01,所以Y~N(2.1,0.12),故P(Y>2)=P(Y>2.1-0.1)=P(Y<2.1+0.1)≈0.841 3>0.5,C正确,D错误;因为X~N(1.8,0.12),所以P(X>2)=P(X>1.8+2×0.1),因为P(X<1.8+0.1)≈0.841 3,所以P(X>1.8+0.1)≈1-0.841 3=0.158 7<0.2,而P(X>2)=P(X>1.8+2×0.1)<P(X>1.8+0.1)<0.2,B正确,A错误,故选B、C.法二 由P(Z<μ+σ)≈0.841 3,得P(μ-σ<Z<μ+σ)≈0.682 6,又Y~N(2.1,0.12),X~N(1.8,0.12),则P(X>2)=≈=0.022 8<0.5,P(Y>2)=0.5+≈0.5+0.341 3=0.841 3>0.8>0.5,故选B、C.训练3 (1)BCD (2)C 解析:(1)根据正态曲线关于x=μ对称,且μ越大曲线越靠近右边,则μ1<μ2=μ3,故A错误;又σ越小数据越集中,曲线越瘦高,则σ1=σ2<σ3,故B正确;X~N(1,),P(X<2)=0.7,则P(X>2)=1-0.7=0.3 P(1<X<2)=0.5-0.3=0.2,所以P(0<X<2)=2×0.2=0.4,C正确;若X~N(μ2,),Y~N(μ3,),μ2=μ3,则存在实数x0=μ2=μ3,使P(X<x0)=P(Y<x0),D正确.故选B、C、D.(2)若随机变量ξ~N( 0,),则μ=0,σ2=>0,P(|X-μ|<2σ)=P( -2<ξ<2)=0.954 5,为使ξ在( -,)内的概率不小于0.954 5,则2≤,解得a≥32,即a的最小值为32.故选C.衔接教材【例】 解:(1)由小张每次从纸箱中随机摸出一个小球观察其颜色,连续摸4次,且每次从纸箱中随机摸出一个小球后放回纸箱,所以X~B(4,0.8),所以E(X)=4×0.8=3.2,D(X)=4×0.8×(1-0.8)=0.64.(2)由小张每次从纸箱中随机摸出一个小球观察其颜色,连续摸4次,且每次从纸箱中随机摸出一个小球后不放回纸箱,随机变量X服从超几何分布,则P(X=k)=,k=2,3,4,可得P(X=2)==,P(X=3)==,P(X=4)==,所以X的分布列为X 2 3 4PE(X)=2×+3×+4×==3.2.1 / 1(共90张PPT)第6节 二项分布、超几何分布与正态分布课标要求1. 通过具体实例,理解(课标变化:了解→理解)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.2. 通过具体实例,了解超几何分布及其均值,并能解决简单的实际问题.3. 通过误差模型,了解服从正态分布的随机变量;通过具体实例,借助频率直方图的几何直观,了解正态分布的特征;了解正态分布的均值、方差及其含义.目录/CONTENTS夯实必备知识01研透核心考点02课时跟踪检测0301PART夯实必备知识知识梳理1. 伯努利试验与二项分布(1)伯努利试验:只包含 可能结果的试验叫做伯努利试验;将一个伯努利试验独立地重复进行n次所组成的随机试验称为 ;(2)二项分布:一般地,在n重伯努利试验中,设每次试验中事件A发生的概率为p(0<p<1),用X表示事件A发生的次数,则X的分布列为P(X=k)= ,k=0,1,2,…,n;如果随机变量X的分布列具有上式的形式,则称随机变量X服从二项分布,记作 .两个 n重伯努利试验 pk(1-p)n-k X~B(n,p) 2. 超几何分布一般地,假设一批产品共有N件,其中有M件次品.从N件产品中随机抽取n件(不放回),用X表示抽取的n件产品中的次品数,则X的分布列为P(X=k)= ,k=m,m+1,m+2,…,r,其中n,N,M∈N*,M≤N,n≤N,m=max{0,n-N+M},r=min{n,M}.如果随机变量X的分布列具有上式的形式,那么称随机变量X服从超几何分布. 提醒:超几何分布中的随机变量为抽到的某类个体的个数.主要特征为:①考察对象分两类;②已知各类对象的个数;③从中抽取若干个个体,考查某类个体数X的概率分布.超几何分布主要用于抽检产品、摸不同类别的小球等概率模型,其实质是古典概型.3. 正态分布若随机变量X服从正态分布,记为X~N(μ,σ2),其中E(X)=μ,D(X)=σ2,其正态密度函数为f(x)= .当μ=0,σ=1时,随机变量X服从标准正态分布.(1)正态曲线的特点①曲线位于x轴 ,与x轴不相交;②曲线是单峰的,它关于直线 对称;③曲线在x=μ处达到峰值 ;④曲线与x轴之间的面积为 ;上方 x=μ 1 ⑤当σ一定时,曲线的位置由μ确定,曲线随着μ的变化而沿x轴平移;⑥当μ一定时,曲线的形状由σ确定,σ越小,曲线越“瘦高”,表示总体的分布越集中;σ越大,曲线越“矮胖”,表示总体的分布越分散.(2)正态分布的三个常用数据①P(μ-σ≤X≤μ+σ)≈0.682 7;②P(μ-2σ≤X≤μ+2σ)≈0.954 5;③P(μ-3σ≤X≤μ+3σ)≈0.997 3.1. 对于二项分布X~B(n,p),E(X)=np,D(X)=np(1-p).2. 对于超几何分布X~H(n,M,N),E(X)= ,D(X)=·( 1- )· .3. 对于正态分布X~N(μ,σ2),E(X)=μ,D(X)=σ2.诊断自测1. 判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)n重伯努利试验中各次试验的结果相互独立. ( √ )(2)若X表示n次重复抛掷1枚骰子出现点数是3的倍数的次数,则X服从二项分布. ( √ )(3)超几何分布的总体里只有两类物品. ( √ )(4)正态曲线是单峰的,其与x轴围成的面积是随参数μ,σ的变化而变化的. ( × )(5)正态分布是对连续型随机变量而言的. ( √ )√√√×√2. 已知随机变量X服从正态分布N(3,1),且P(X>2c-1)=P(X<c+3),则c=( )A. B. C. 1 D.√解析: 随机变量X服从正态分布N(3,1),∵P(X>2c-1)=P(X<c+3),∴ =3,∴c= .3. 将一枚质地均匀的硬币连续抛掷4次,X表示“正面朝上”出现的次数,则E(X)= ,D(X)= .解析:一枚质地均匀的硬币抛掷一次正面朝上的概率为 ,且每次是否正面朝上相互独立,所以X~B( 4, ),所以E(X)=4× =2,D(X)=4× × =1. 4. 在含有3件次品的10件产品中,任取4件,X表示取到的次品数,则P(X=2)= .解析:由题意,X服从超几何分布,其中N=10,M=3,n=4,故P(X=2)= = .5. 若某射手每次射击击中目标的概率为0.9,每次射击的结果相互独立,则在他连续4次的射击中,恰好有一次未击中目标的概率是 .解析:设事件A=“恰好有一次未击中目标”,则P(A)= ×0.93×(1-0.9)=0.291 6. 0.291 6 02PART研透核心考点二项分布(定向精析突破)考向1 n重伯努利试验及其概率(1)下列事件是n重伯努利试验的是( D )A. 运动员甲射击一次,“射中9环”与“射中8环”B. 甲、乙两运动员各射击一次,“甲射中10环”与“乙射中9环”C. 甲、乙两运动员各射击一次,“甲、乙都射中目标”与“甲、乙都没射中目标”D. 在相同的条件下,甲射击10次,5次击中目标D解析: 选项A、C为互斥事件,不符合n重伯努利试验的定义,选项B虽然是相互独立的两个事件,但是“甲射中10环”与“乙射中9环”的概率不一定相同,因此不是n重伯努利试验,选项D中,甲射击10次,每次击中与否是相互独立的,且在相同条件下,符合n重伯努利试验.(2)机械研究所对新研发的某批次机械元件进行寿命追踪调查,随机抽查的200个机械元件情况如表:使用时间/天 10~20 21~30 31~40 41~50 51~60个数 10 40 80 50 20若以频率估计概率,现从该批次机械元件中随机抽取3个,则至少有2个元件的使用寿命在30天以上的概率为( D )A. B. C. D.D解析:由题意可知,该批次每个机械元件使用寿命在30天以上的概率为,因此,从该批次机械元件中随机抽取3个,至少有2个元件的使用寿命在30天以上的概率为P= ×( )2× + ×( )3= .(3)一个口袋内有n(n>3)个大小相同的球,其中3个红球和(n-3)个白球,已知从口袋中随机取出1个球是红球的概率为p,6p∈N,若有放回地从口袋中连续4次取球(每次只取1个球),在4次取球中恰好2次取到红球的概率大于 ,则n=( B )A. 5 B. 6C. 7 D. 8B解析:因为4次取球中恰好2次取到红球的概率大于 ,所以 p2(1-p)2> ,所以p2(1-p)2> ,因为p(1-p)>0,所以p(1-p)> ,所以 <p< ,所以2<6p<4,又因为6p∈N,所以6p=3,所以p= .又因为从口袋中随机取出1个球是红球的概率为p= ,所以 = ,解得n=6.n重伯努利试验的判断及相应概率的求解策略(1)符合n重伯努利试验必须满足的两个特征:①每次试验的条件完全相同,有关事件的概率保持不变;②各次试验的结果互不影响,即各次试验相互独立;(2)在求n重伯努利试验中事件恰好发生k次的概率时,首先要确定好n,p和k的值,再准确利用公式P(X=k)= pk(1-p)n-k,k=0,1,2,…,n求概率.考向2 二项分布(2026·山东济南模拟)某公司升级了智能客服系统,在测试时,当输入的问题表达清晰时,智能客服的回答被采纳的概率为 ,当输入的问题表达不清晰时,智能客服的回答被采纳的概率为 .已知输入的问题表达不清晰的概率为 .(1)求智能客服的回答被采纳的概率;解: 设A=“智能客服的回答被采纳”,B=“输入的问题表达不清晰”,依题意,P(B)= ,P( )= ,P(A|B)= ,P(A| )= ,因此P(A)=P(B)P(A|B)+P( )P(A| )= × +× = ,所以智能客服的回答被采纳的概率为 .(2)在某次测试中输入了3个问题(3个问题相互独立),设X表示智能客服的回答被采纳的次数.求X的分布列、期望及方差.解:依题意,X的所有可能取值为0,1,2,3,X~B( 3, ),P(X=0)= ( )0( )3= ,P(X=1)= ( )1( )2= ,P(X=2)= ( )2( )1= ,P(X=3)= ( )3( )0= ,X 0 1 2 3P 数学期望E(X)=3× = ,D(X)=3× × = .所以X的分布列为二项分布问题的解题关键(1)定型:①在每一次试验中,事件发生的概率相同;②各次试验中的事件是相互独立的;③在每一次试验中,试验的结果只有两个,即发生与不发生;(2)定参:确定二项分布中的两个参数n和p,即试验发生的次数和试验中事件发生的概率.训练1 (2025·浙江台州二模)某市为了推广垃圾分类,在全市范围内开展了一系列宣传活动.为了评估宣传效果,市环保部门随机抽取了1 000名市民进行调查.假设该市成年人口为100万,且调查结果可以代表全市成年人口的情况.调查结果如下:了解情况 非常了解 一般了解 不了解人数(名) 580 320 100(1)从该市成年人口中随机抽取1人,求其对垃圾分类知识“不了解”的概率;解: 已知随机抽取了1 000名市民进行调查,其中“不了解”的人数为100名,根据古典概型概率公式可得P= =0.1,所以从该市成年人口中随机抽取1人,对垃圾分类知识“不了解”的概率P=0.1.(2)该市环保部门计划对“不了解”垃圾分类知识的市民进行重点宣传.假设经过重点宣传后,“不了解”的市民中有50%转变为“一般了解”,有20%转变为“非常了解”,其余保持不变.经过重点宣传后,从该市成年人口中随机抽取3人,记X为其中对垃圾分类知识“非常了解”的人数,求X的分布列及数学期望.解:原来“不了解”的市民占比为0.1,“非常了解”的市民占比为=0.58,“一般了解”的市民占比为 =0.32,经过重点宣传后,“不了解”的市民中有50%转变为“一般了解”,有20%转变为“非常了解”,其余保持不变,所以重点宣传后“非常了解”的概率为0.58+0.1×20%=0.58+0.02=0.6.从该市成年人口中随机抽取3人,记X为其中对垃圾分类知识“非常了解”的人数,因为每次抽取是相互独立的,且抽取到“非常了解”的概率都为0.6,所以X~B(3,0.6),根据二项分布的概率公式P(X=k)= 0.6k·(1-0.6)3-k,k=0,1,2,3.P(X=0)= 0.60(1-0.6)3-0=1×1×0.43=0.064,P(X=1)= 0.61(1-0.6)3-1=3×0.6×0.42=0.288,P(X=2)= 0.62(1-0.6)3-2=3×0.36×0.4=0.432,P(X=3)= 0.63=0.63=0.216.所以X的分布列为X 0 1 2 3P 0.064 0.288 0.432 0.216因为X~B(3,0.6),根据二项分布的数学期望公式可得E(X)=3×0.6=1.8.超几何分布(师生共研过关)(2026·广东广州模拟)已知某种业公司培育了新品种的软籽石榴,从收获的果实中随机抽取了50个软籽石榴,按质量(单位:g)将它们分成5组:[360,380),[380,400),[400,420),[420,440),[440,460],得到如下频率分布直方图.(1)用样本估计总体,估计该品种石榴质量的平均数;(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表)解: 由题意知这50个软籽石榴质量的平均数为20×[370×0.005+(390+410+450)×0.010+430×0.015]=416(g),所以估计该品种石榴质量的平均数为416 g.②记这3个石榴中质量在区间[420,440)上的个数为X,求X的分布列与数学期望.(2)在样本中从质量在区间[380,400),[400,420),[420,440)上的石榴中按分层随机抽样抽取7个石榴进行检测,再从中抽取3个石榴作进一步检测.①已知抽取的3个石榴不完全来自同一区间,求这3个石榴恰好来自不同区间的概率;解:由题意知这7个石榴中,质量在区间[380,400),[400,420),[420,440)上的频率之比为0.010∶0.010∶0.015=2∶2∶3,所以抽取的质量在区间[380,400),[400,420),[420,440)上的石榴个数分别为2,2,3.①记事件A=“抽取的3个石榴不完全来自同一区间”,事件B=“这3个石榴恰好来自不同区间”,则P(A)= = ,P(AB)= = ,所以P(B∣A)= = = ,即所求概率为 .②由题意知X的所有可能取值为0,1,2,3,则P(X=0)= = ,P(X=1)= = ,P(X=2)= = ,P(X=3)= = ,所以X的分布列为X 0 1 2 3P 所以E(X)=0× +1× +2× +3× = .求超几何分布的分布列的步骤训练2 (2026·山东济宁模拟)为了解高三(一)班和高三(二)班的数学建模水平,现从两个班级中各随机抽取10名学生参加数学建模能力比赛(满分100分),成绩如下:数据Ⅰ(高三(一)班):68,80,58,75,65,70,54,90,88,92;数据Ⅱ(高三(二)班):72,55,83,59,56,90,83,52,80,95.(1)求数据Ⅰ(高三(一)班)的第80百分位数;解: 将数据Ⅰ从小到大排列为:54,58,65,68,70,75,80,88,90,92,因为10×80%=8,所以数据Ⅰ的第80百分位数为 =89.(2)从上述成绩在60分以下的学生中随机抽取3人作下一步调研,设被抽到的3人中来自于高三(二)班的学生人数为X,求X的概率分布列和数学期望.解:数据Ⅰ中60分以下的有54分,58分;数据Ⅱ中60分以下的有52分,55分,56分,59分;即符合题意共6人,其中高三(一)班有2人,高三(二)班有4人.可知X的所有可能取值为1,2,3,则P(X=1)= = = ,P(X=2)= = = ,P(X=3)= = = ,X 1 2 3P 数学期望E(X)=1× +2× +3× =2.所以X的概率分布列为正态分布(师生共研过关)(1)(2021·新高考Ⅱ卷6题)某物理量的测量结果服从正态分布N(10,σ2),下列结论中不正确的是( D )A. σ越小,该物理量在一次测量中在(9.9,10.1)的概率越大B. σ越小,该物理量在一次测量中大于10的概率为0.5C. σ越小,该物理量在一次测量中小于9.99与大于10.01的概率相等D. σ越小,该物理量在一次测量中落在(9.9,10.2)与落在(10,10.3)的概率相等D解析: 对于A,σ越小,正态分布的图象越瘦长,总体分布越集中在对称轴附近,故A正确;对于B、C,由于正态分布图象的对称轴为μ=10,显然B、C正确.D显然错误.故选D.(2)〔一题多解〕〔多选〕(2024·新高考Ⅰ卷9题)随着“一带一路”国际合作的深入,某茶叶种植区多措并举推动茶叶出口.为了解推动出口后的亩收入(单位:万元)情况,从该种植区抽取样本,得到推动出口后亩收入的样本均值 =2.1,样本方差s2=0.01.已知该种植区以往的亩收入X服从正态分布N(1.8,0.12),假设推动出口后的亩收入Y服从正态分布N( ,s2),则(若随机变量Z服从正态分布N(μ,σ2),则P(Z<μ+σ)≈0.841 3)( BC )A. P(X>2)>0.2 B. P(X>2)<0.5C. P(Y>2)>0.5 D. P(Y>2)<0.8BC解析:法一 依题可知, =2.1,s2=0.01,所以Y~N(2.1,0.12),故P(Y>2)=P(Y>2.1-0.1)=P(Y<2.1+0.1)≈0.841 3>0.5,C正确,D错误;因为X~N(1.8,0.12),所以P(X>2)=P(X>1.8+2×0.1),因为P(X<1.8+0.1)≈0.841 3,所以P(X>1.8+0.1)≈1-0.841 3=0.158 7<0.2,而P(X>2)=P(X>1.8+2×0.1)<P(X>1.8+0.1)<0.2,B正确,A错误,故选B、C.法二 由P(Z<μ+σ)≈0.841 3,得P(μ-σ<Z<μ+σ)≈0.682 6,又Y~N(2.1,0.12),X~N(1.8,0.12),则P(X>2)=≈ =0.022 8<0.5,P(Y>2)=0.5+≈0.5+0.341 3=0.841 3>0.8>0.5,故选B、C.解决正态分布问题有三个关键点(1)对称轴x=μ;(2)标准差σ;(3)分布区间.利用对称性可求指定范围内的概率值;由μ,σ,分布区间的特征进行转化,使分布区间转化为3σ特殊区间,从而求出所求概率.注意只有在标准正态分布下对称轴才为x=0.训练3 (1)〔多选〕已知三个密度函数fi(x)=(x∈R,i=1,2,3)的图象如图所示,则( BCD )BCDA. μ1=μ2>μ3B. σ1=σ2<σ3C. 若X~N(1, ),P(X<2)=0.7,则P(0<X<2)=0.4D. 若X~N(μ2, ),Y~N(μ3, ),则存在实数x0,使得P(X<x0)=P(Y<x0)解析: 根据正态曲线关于x=μ对称,且μ越大曲线越靠近右边,则μ1<μ2=μ3,故A错误;又σ越小数据越集中,曲线越瘦高,则σ1=σ2<σ3,故B正确;X~N(1, ),P(X<2)=0.7,则P(X>2)=1-0.7=0.3 P(1<X<2)=0.5-0.3=0.2,所以P(0<X<2)=2×0.2=0.4,C正确;若X~N(μ2, ),Y~N(μ3, ),μ2=μ3,则存在实数x0=μ2=μ3,使P(X<x0)=P(Y<x0),D正确.故选B、C、D.(2)(2026·山东临沂模拟)已知随机变量ξ~N( 0, ),为使ξ在( - , )内的概率不小于0.954 5(若X~N(μ,σ2),则P(|X-μ|<2σ)=0.954 5),则a的最小值为( C )A. 8 B. 16C. 32 D. 64C解析:若随机变量ξ~N( 0, ),则μ=0,σ2= >0,P(|X-μ|<2σ)=P( -2 <ξ<2 )=0.954 5,为使ξ在( - , )内的概率不小于0.954 5,则2 ≤ ,解得a≥32,即a的最小值为32.故选C.二项分布与超几何分布的辨析 超几何分布的抽取是不放回抽取,各次抽取不独立,二项分布的抽取是有放回抽取,各次抽取相互独立.当超几何分布所对应的总体数量很大时可以近似地看作二项分布.在一个不透明的密闭纸箱中装有 10个大小、形状完全相同的小球,其中8个白球,2个黑球.小张每次从纸箱中随机摸出一个小球观察其颜色,连续摸4次,记随机变量X为小张摸出白球的个数.(1)若小张每次从纸箱中随机摸出一个小球后放回纸箱,求E(X)和D(X);解: 由小张每次从纸箱中随机摸出一个小球观察其颜色,连续摸4次,且每次从纸箱中随机摸出一个小球后放回纸箱,所以X~B(4,0.8),所以E(X)=4×0.8=3.2,D(X)=4×0.8×(1-0.8)=0.64.(2)若小张每次从纸箱中随机摸出一个小球后不放回纸箱,求X的分布列和E(X).解:由小张每次从纸箱中随机摸出一个小球观察其颜色,连续摸4次,且每次从纸箱中随机摸出一个小球后不放回纸箱,随机变量X服从超几何分布,则P(X=k)= ,k=2,3,4,可得P(X=2)= = ,P(X=3)= = ,P(X=4)= = ,所以X的分布列为X 2 3 4P E(X)=2× +3× +4× = =3.2.03PART课时跟踪检测(时间:60分钟,满分:99分)[备注:单选、填空题5分,多选题6分]1. 已知随机变量X服从二项分布X~B(n,p),若E(X)= ,D(X)= ,则p=( )A. B.C. D.123456789101112131415√解析: 由题意 解得 故选A.2. 某高三学生进行心理素质测试,场景相同的条件下每次通过测试的概率为 ,则连续测试4次,至少有3次通过的概率为( )A. B.C. D.√解析: 4次测试即为4次独立重复实验,故至少有3次通过的概率为( )3× + ( )4= .1234567891011121314153. 某校高一有学生980人,在一次模拟考试中这些学生的数学成绩X服从正态分布 N(100,σ2),已知 P(90<X≤100)=0.1,则该校高一学生数学成绩在110分以上的人数大约为( )A. 784 B. 490C. 392 D. 294√解析: 因为X~N(100,σ2),且P(90<X≤100)=0.1,所以P(100<X≤110)=P(90<X≤100)=0.1,所以P(X>110)=0.5-P(100<X≤110)=0.5-0.1=0.4,又因为高一有学生980人,所以该校高一学生数学成绩在110分以上的人数大约为980×0.4=392.故选C.1234567891011121314154. 数学教师从6道习题中随机抽3道让学生自我检测,规定至少要解答正确2道题才能及格.某同学只能求解其中的4道题,则他能及格的概率是( )A. B.C. D.√解析: 设X表示解答正确的习题的个数,由题意知X服从超几何分布,由超几何分布的概率公式可得,他能及格的概率是P(X≥2)=P(X=2)+P(X=3)= + = .1234567891011121314155. 〔一题多解〕〔多选〕(2026·浙江台州模拟)下列选项正确的是( )A. 若随机变量X~B( 6, ),则D(X)=B. 若随机变量X~N(6,4),则E(X)=6C. 若随机变量X服从0~1分布,且P(X=1)= ,则D(X)=D. 若随机变量X满足P(X=k)= ,k=0,1,2,则E(X)=√√√123456789101112131415解析: 对于A,若随机变量X~B( 6, ),则D(X)=6× ×( 1- )= ,故正确;对于B,若随机变量X~N(6,4),则E(X)=6,故正确;对于C,若随机变量X服从0~1分布,且P(X=1)= ,则D(X)= ×( 1- )= ,故错误;对于D,法一 由随机变量X满足P(X=k)= ,k=0,1,2,则P(X=0)= ,P(X=1)= = ,P(X=2)= ,所以E(X)=0× +1× +2× = ,故正确;法二 依题意有X~H(n,M,N).其中n=2,M=2,N=6,∴E(x)= = = ,正确.故选A、B、D.1234567891011121314156. 〔多选〕一袋中有大小相同的4个红球和2个白球,则下列结论正确的是( )A. 从中任取3球,恰有一个白球的概率是B. 从中有放回地取球6次,每次任取一球,恰好有两次取到白球的概率为C. 从中有放回地取球3次,每次任取一球,则至少有一次取到红球的概率为D. 现从中不放回地取球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√√√123456789101112131415解析: 一袋中有大小相同的4个红球和2个白球,对于A,从中任取3球,恰有一个白球的概率是P= = ,故正确;对于B,从中有放回地取球6次,每次任取一球,每次取到白球的概率为P= =,则恰好有两次取到白球的概率为P= ×( )4×( )2= ,故正确;对于C,从中有放回地取球3次,每次任取一球,每次取到红球的概率为P= = ,则至少有一次取到红球的概率为P=1- ×( )3= ,故正确.对于D,设A=“第一次取到红球”,B=“第二次取到红球”,则P(A)= ,P(AB)= = ,所以P(B|A)= = ,故错误.1234567891011121314157. (2026·浙江台州模拟)若随机变量X~N(1,σ2),且P(X<0.9)=0.3,则P(|X-1|<0.1)= .解析:由|X-1|<0.1可得-0.1<X-1<0.1,即0.9<X<1.1,因为随机变量X~N(1,σ2),且P(X<0.9)=0.3,故P(|X-1|<0.1)=P(0.9<X<1.1)=1-2P(X<0.9)=1-2×0.3=0.4.0.4 1234567891011121314158. (2025·全国Ⅰ卷14题)有5个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,从中有放回地随机取3次,每次取1个球.记X为这5个球中至少被取出1次的球的个数,则X的数学期望E(X)= . 解析:X的所有取值为1,2,3,X=1表示3次取同一个数字的球,则P(X=1)= ( )3= ;X=3表示3次取不同数字的球并排序,则P(X=3)= ( )3= ;X=2表示3次取2个不同数字的球,其中一个球取了两次并排序,P(X=2)= ×2×3×( )3= .(优解)P(X=2)=1-P(X=1)-P(X=3)= .123456789101112131415所以X的分布列为X 1 2 3P 所以E(X)=1× +2× +3× = .1234567891011121314159. (15分)为了切实加强学校体育工作,促进学生积极参加体育锻炼,养成良好的锻炼习惯,某高中学校计划优化课程,增加学生体育锻炼时间,提高体质健康水平.某体质监测中心抽取了该校10名学生进行体质测试,得到如下表格.序号i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10成绩 xi(分) 38 41 44 51 54 56 58 64 74 80123456789101112131415记这10名学生体质测试成绩的平均分与方差分别为 ,s2,经计算 (xi- )2=1 690, =33 050.(1)求 ;解: = ×(38+41+44+51+54+56+58+64+74+80)=56.123456789101112131415(2)规定体质测试成绩低于50分为不合格,从这10名学生中任取3名,记体质测试成绩不合格的人数为X,求X的分布列;解: 因为体质测试不合格的学生有3名,所以X的可能取值为0,1,2,3.因为P(X=0)= = ,P(X=1)= = ,P(X=2)= = ,P(X=3)= = .所以X的分布列为X 0 1 2 3P 123456789101112131415(3)经统计,高中生体质测试成绩近似服从正态分布N(μ,σ2),用,s2的值分别作为μ,σ2的近似值,若监测中心计划从全市抽查100名高中生进行体质测试,记这100名高中生的体质测试成绩恰好落在区间[30,82]的人数为Y,求Y的数学期望E(Y).附:若ξ~N(μ,σ2),则P(μ-σ≤ξ≤μ+σ)≈0.682 7,P(μ-2σ≤ξ≤μ+2σ)≈0.954 5,P(μ-3σ≤ξ≤μ+3σ)≈0.997 3.123456789101112131415解: 因为 =56,s2= (xi- )2= ×1 690=169,所以μ=56,σ=13.因为P(30≤X≤82)=P(μ-2σ≤ξ≤μ+2σ)≈0.954 5, 所以学生的体质测试成绩恰好落在区间[30,82]的概率约为0.954 5,故Y~B(100,0.954 5),所以E(Y)=100×0.954 5=95.45.12345678910111213141510. (2026·湖北武汉调研)已知连续型随机变量ξ服从正态分布N( ,),记函数f(x)=P(ξ≤x),则f(x)的图象( )A. 关于直线x= 对称B. 关于直线x= 对称C. 关于点( , )成中心对称D. 关于点( , )成中心对称√123456789101112131415解析: 由连续型随机变量ξ服从正态分布N( , ),可得μ= ,σ2= ,可得μ= ,σ= ,所以正态密度曲线关于x= 对称,即P(ξ≤x)=P(ξ≥1-x),由f(x)=P(ξ≤x),可得f(x)=P(ξ≤x)在x≤ 时增加较快,在x> 时增加越来越慢,所以f(x)无对称轴,故A、B错误;f(x)+f(1-x)=P(ξ≤x)+P(ξ≤1-x)=P(ξ≥1-x)+P(ξ≤1-x)=1,所以f(x)关于点( , )成中心对称,故C正确,D错误.故选C.12345678910111213141511. (2025·山师附中一模)甲、乙两人玩一种扑克游戏,每局开始前每人手中各有6张扑克牌,点数分别为1~6,两人各随机出牌1张,当两张牌的点数之差为偶数时,视为平局,当两张牌的点数之差为奇数时,谁的牌点数大谁胜,重复上面的步骤,游戏进行到一方比对方多胜2次或平局4次时停止,记游戏停止时甲、乙各出牌X次,则P(X=4)=( )A. B.C. D.√123456789101112131415解析: 甲乙每次出牌1张,若两人出牌的点数都是偶数或都是奇数,则平局,所以平局的概率p1= = ,若甲胜,则结果有(2,1),(3,2),(4,1),(4,3),(5,2),(5,4),(6,1),(6,3),(6,5),共9种,所以甲胜的概率为p2= = ,同理乙胜的概率也为 ,各出牌4次后停止游戏,若4次全平局,概率为( )4= ;123456789101112131415若平局2次,则最后1次不能是平局,另外2次甲全胜或乙全胜,概率为( )2× × ×2= ,若平局0次,则一方3胜1负,且负的1次只能在前2次中,概率为 × ×( )3×2= ,所以P(X=4)= + += .故选D.12345678910111213141512. 〔多选〕(2026·山西吕梁模拟)小明上学有时乘公交车,有时骑自行车.他各记录了100次乘公交车和骑自行车上学所用的时间,经数据分析得到:乘公交车平均用时20 min,样本标准差为6;骑自行车平均用时24min,样本标准差为2.已知若随机变量ξ~N(μ,σ2),则 ~N(0,1).假设小明乘公交车用时X和骑自行车用时Y都服从正态分布,则( )A. X~N(20,6)B. ~N(0,1)C. 若某天有28 min可用,小明要想尽可能不迟到应选择骑自行车D. 若某天有25 min可用,小明要想尽可能不迟到应选择乘公交车√√√123456789101112131415解析: 根据题意知X~N(20,62), ~N(0,1),故A错误,B正确;若有28 min可用,分别设随机变量X,Y的平均数和样本标准差为μX,μY,σX,σY,则P(|Y-24|≤4)=P(|Y-μY|≤2σY)=P(|X-μX|≤2σX)=P(|X-20|≤12)>P(|X-20|≤8),故P(X≤28)<P(Y≤28),小明要想尽可能不迟到应选择骑自行车,故C正确;若有25 min可用,则P(X≤25)=P(≤ ),P(Y≤25)=P( ≤ ),因为 ~N(0,1), ~N(0,1),故P(X≤25)>P(Y≤25),小明要想尽可能不迟到应选择乘公交车,故D正确.12345678910111213141513.32名业余棋手组队与甲、乙2名专业棋手进行车轮挑战赛,每名业余棋手随机选择一名专业棋手进行一盘比赛,每盘比赛结果相互独立,若获胜的业余棋手人数不少于10名,则业余棋手队获胜.已知每名业余棋手与甲比赛获胜的概率均为 ,每名业余棋手与乙比赛获胜的概率均为 ,若业余棋手队获胜,则选择与甲进行比赛的业余棋手人数至少为 .24 123456789101112131415解析:设选择与甲进行比赛且获胜的业余棋手人数为X,选择与乙进行比赛且获胜的业余棋手人数为Y,选择与甲进行比赛的业余棋手人数为n,则选择与乙进行比赛的业余棋手人数为32-n.X所有可能的取值为0,1,2,…,n,则X~B( n, ),E(X)= .Y所有可能的取值为0,1,2,…,32-n,则Y~B( 32-n, ),E(Y)= ,所以获胜的业余棋手总人数的均值E(X+Y)=E(X)+E(Y)= + =≥10,解得n≥24.12345678910111213141514. (15分)(2026·江西赣州模拟)某人准备应聘甲、乙两家公司的高级工程师,两家公司应聘程序都是:应聘者先进行三项专业技能测试,专业技能测试通过后进入面试.已知该应聘者应聘甲公司,每项专业技能测试通过的概率均为 ,该应聘者应聘乙公司,三项专业技能测试通过的概率依次为 , ,m,其中0<m<1,技能测试是否通过相互独立.(1)若m= .求该应聘者应聘乙公司三项专业技能测试恰好通过两项的概率;123456789101112131415解: 记“该应聘者应聘乙公司三项专业技能测试恰好通过两项”为事件A,由题设P(A)= × × × + × ×( )2= .故该应聘者应聘乙公司三项专业技能测试恰好通过两项的概率为 .123456789101112131415(2)已知甲、乙两家公司的招聘在同一时间进行,该应聘者只能应聘其中一家,应聘者以专业技能测试通过项目数的数学期望为决策依据,若该应聘者更有可能通过乙公司的技能测试,求m的取值范围.解: 分别记“该应聘者应聘甲、乙公司三项专业技能测试中通过的项目数为ξ,η”,由题设知:ξ~B(3, ),所以E(ξ)=3× =2.η的所有可能取值为0,1,2,3,P(η=0)= × ×(1-m)= ,123456789101112131415P(η=1)= × ×(1-m)+ × ×(1-m)+ × ×m= ,P(η=2)= × ×(1-m)+ × ×m+ × ×m= ,P(η=3)= × ×m= = ,故η的分布列为η 0 1 2 3P 123456789101112131415从而E(η)=0× +1× +2× +3× = .由 得 解得 <m<1,故m的取值范围为( ,1).12345678910111213141515. 〔创新交汇〕〔多选〕(2026·湖北武汉调研)已知离散型随机变量X服从二项分布B(n,p),其中n∈N*,0<p<1.记X为奇数的概率为a,X为偶数的概率为b,则下列说法中正确的有( )A. a+b=1B. 当p= 时,a=bC. 当0<p< 时,a随着n的增大而增大D. 当 <p<1时,a随着n的增大而减小√√√123456789101112131415解析: 对于A,由概率的基本性质可知a+b=1,故A正确;对于B,当p= 时,离散型随机变量X服从二项分布B(n, ),则P(X=k)= ( )k(1- )n-k(k=0,1,2,3,…,n),所以a=( )n( + + +…)=( )n×2n-1= ,b=( )n( ++ +…)=( )n×2n-1= ,所以a=b,故B正确;对于C,D,a= p1·(1-p)n-1+ p3(1-p)n-3+…= = ,当0<p< 时,a= 为正项,且a随着n的增大而增大,故C正确;当 <p<1时,(1-2p)n正负交替,故D不正确.123456789101112131415THANKS演示完毕 感谢观看 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第6节 二项分布、超几何分布与正态分布.docx 第6节 二项分布、超几何分布与正态分布.pptx 第6节 二项分布、超几何分布与正态分布(练习,含解析).docx