第九章 第70课时 二项分布、超几何分布与正态分布(课件 学案 练习)2027届高中数学(通用版)一轮复习

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第九章 第70课时 二项分布、超几何分布与正态分布(课件 学案 练习)2027届高中数学(通用版)一轮复习

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第70课时 二项分布、超几何分布与正态分布
[考试要求] 1.理解二项分布、超几何分布的概念,能解决一些简单的实际问题.2.借助正态曲线了解正态分布的概念,并进行简单应用.
1.(人教A版选择性必修第三册P79例6改编)袋中装有2个红球,3个黄球,有放回地抽取3次,每次抽取1球,则3次中恰有2次抽到黄球的概率是 (  )
A.
2.(人教A版选择性必修第三册P78探究改编)设50个产品中有10个次品,任取产品20个,取到的次品可能有X个,则E(X)= (  )
A.4 B.3
C.2 D.1
3.(苏教版选择性必修第二册P146T10改编)已知随机变量ξ服从正态分布N(0,σ2),若P(ξ>2)=0.023,则P(-2≤ξ≤2)= (  )
A.0.477 B.0.628
C.0.954 D.0.977
4.(人教A版选择性必修第三册P78例5改编)在含有3件次品的10件产品中,任取4件,X表示取到的次品的个数,则P(X=2)=___________.
5.(人教B版选择性必修第二册P89练习BT1)已知随机变量X服从参数为n,p的二项分布,即X~B(n,p),且E(X)=7,D(X)=6,则p的值为___________.
1.n重伯努利试验与二项分布
(1)n重伯努利试验
把只包含___________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
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(3)两点分布与二项分布的均值、方差
①若随机变量X服从两点分布,那么E(X)=p,D(X)=___________.
②若X~B(n,p),则E(X)=___________,D(X)=___________.
2.超几何分布
(1)定义
在含有M件次品的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,M,N∈N*,M≤N,n≤N,m=max{0,n-N+M},r=min{n,M},称随机变量X服从超几何分布.
(2)超几何分布的均值
若X服从参数为N,M,n的超几何分布,则E(X)=___________.
3.正态曲线与正态分布
(1)我们称f (x)=,x∈R,其中μ∈R,σ>0为参数,为正态密度函数,称其图象为正态密度曲线,简称正态曲线.
(2)若随机变量X的概率分布密度函数为f (x),则称随机变量X服从正态分布,记为__________________.特别地,当μ=____,σ=____时,称随机变量X服从标准正态分布.
(3)正态曲线的特点
①曲线是单峰的,它关于直线___________对称;
②曲线在___________处达到峰值;
③当|x|无限增大时,曲线无限接近x轴.
(4)正态变量在三个特殊区间内取值的概率
①P(μ-σ≤X≤μ+σ)≈___________;
②P(μ-2σ≤X≤μ+2σ)≈___________;
③P(μ-3σ≤X≤μ+3σ)≈___________.
在实际应用中,通常认为服从于正态分布N(μ,σ2)的随机变量X只取[μ-3σ,μ+3σ]中的值,这在统计学中称为3σ原则.
(5)正态分布的均值与方差
若X~N(μ,σ2),则E(X)=____,D(X)=____.
1.“恰好发生k次”与“有指定的k次发生”不同:恰好发生k次的概率P=pk(1-p)n-k,有指定的k次发生的概率P=pk(1-p)n-k(k=0,1,2,…,n).
2.“二项分布”与“超几何分布”的区别:有放回抽取问题对应二项分布,不放回抽取问题对应超几何分布,当总体容量很大时,超几何分布可近似为二项分布来处理.
3.正态分布是连续型随机变量,与其相关的概率问题,常借助其对称性求解.
考点一 二项分布
 n重伯努利试验的概率
[典例1] 甲、乙两人各射击一次,击中目标的概率分别为.假设两人射击是否击中目标相互之间没有影响,每人每次射击是否击中目标相互之间也没有影响.
(1)求甲射击4次,至少有1次未击中目标的概率;
(2)求两人各射击4次,甲恰好击中目标2次且乙恰好击中目标3次的概率;
(3)假设每人连续2次未击中目标,则终止其射击.问:乙恰好射击5次后,被终止射击的概率为多少?
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
 二项分布
[典例2] 甲、乙两人进行乒乓球比赛,比赛规则:每一局比赛中,胜者得1分,负者得0分,且比赛中没有平局.根据以往战绩,每局比赛甲获胜的概率为,每局比赛的结果互不影响,记甲的得分为X.
(1)经过3局比赛,求X的分布列和期望;
(2)若比赛采取3局制,试计算3局比赛后,甲的累计得分高于乙的累计得分的概率.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
名师点评:(1)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和k的值,再准确利用公式求概率.
(2)在根据伯努利试验求二项分布的有关问题时,关键是理清事件与事件之间的关系,确定二项分布的试验次数n和变量的概率,从而求得概率.
[巩固迁移]
1.纸伞的制作工序大致分为三步:第一步削伞架,第二步裱伞面,第三步绘花刷油.已知某工艺师制作出一件优秀作品的概率为,在某次纸伞制作比赛中,该工艺师制作了4件作品.
(1)设该工艺师制作的优秀作品数为X,求X的分布列及期望;
(2)若制作一件优秀作品得10分,制作一件不合格品扣5分,求该工艺师在本次比赛中得分的期望和方差.
考点二 超几何分布
[典例3] (2025·辽宁沈阳期末)现有一堆颜色不同,形状相同的小球在甲、乙两个完全相同的袋中,其中甲袋中有4个红色小球,2个白色小球,乙袋中有3个红色小球,1个白色小球.
(1)先从甲、乙两袋中任取一袋,然后在所取袋中任取一球,求取出的是红球的概率;
(2)将甲、乙两袋合为一袋,然后在袋中一次任取3球,设所取3个球中红球的个数为X,求X的分布列及期望.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
名师点评:(1)超几何分布描述的是不放回抽样问题,随机变量为抽到的某类个体的个数.
(2)超几何分布的特征是:
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.
(3)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.
[巩固迁移]
2.已知一个袋子中装有大小、形状完全相同的3个白球和2个黑球.
(1)若从袋中一次任取3个球,设取到的3个球中有X个黑球,求X的分布列及数学期望;
(2)若从袋中每次随机取出一个球,记下颜色后将球放回袋中,重复此过程,直至连续2次取到黑球才停止,设在第Y次取球后停止取球,求P.
考点三 正态分布
[典例4] (1)(多选)(2024·新高考Ⅰ卷)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
,s2)(若随机变量Z服从正态分布N(μ,σ2),则P(Z<μ+σ)≈0.841 3),则 (  )
A.P(X>2)>0.2 B.P(X>2)<0.5
C.P(Y>2)>0.5 D.P(Y>2)<0.8
(2)(2026·浙江杭州模拟)已知某场考试考生人数为10 000人,考试的成绩服从正态分布N(300,2 500),若录取分数线为350分,则录取人数约为___________.(结果四舍五入取整数)(参考数据:若ξ服从正态分布N(μ,δ2),则P(μ-δ≤ξ≤μ+δ)≈0.682 7)
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
名师点评:解决正态分布问题的三个关键点
(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;μ决定正态曲线位置,σ的大小决定正态曲线的稳定与波动大小,即高矮与胖瘦;注意只有在标准正态分布下对称轴才为x=0.
[巩固迁移]
3.概率论中有一个重要的结论是棣莫弗-拉普拉斯极限定理,它表明,若随机变量Y~B(n,p),当n充分大时,二项随机变量Y可以由正态随机变量X来近似,且正态随机变量X的期望和方差与二项随机变量Y的期望和方差相同.现抛掷一枚质地均匀的硬币100次,则利用正态分布近似估算硬币正面向上次数不超过45次的概率为 (  )
(附:若X~N,则P(μ-σ≤X≤μ+σ)≈0.682 7,P(μ-2σ≤X≤μ+2σ)≈0.954 5,P(μ-3σ≤X≤μ+3σ)≈0.997 3)
A.0.158 7 B.0.022 8
C.0.002 7 D.0.001 4
4.(多选)随机变量X服从正态分布N,则 (  )
A.μ=2
B.P
C.P
D.P
第70课时 二项分布、超几何分布与正态分布
以题引理·激活思维
No1.深研教材典题
1.D 2.A 3.C 4.
No2.储备知识要点
1.(1)两个可能 n重伯努利试验
(2)pk(1-p)n-k 二项分布 (3)p(1-p) np np(1-p)
2.(1)
3.(2)X~N(μ,σ2) 0 1 (3)x=μ x=μ (4)0.682 7 0.954 5 0.997 3 (5)μ σ2
精研考点·提升素养
考点一
考向1 典例1 解:(1)记“甲射击4次,至少有1次未击中目标”为事件A1,则事件A1的对立事件为“甲射击4次,全部击中目标”.由题意可知,射击4次相当于做了4重伯努利试验,
故P()=.
所以P(A1)=1-P()=1-.
所以甲射击4次,至少有1次未击中目标的概率为.
(2)记“甲射击4次,恰好击中目标2次”为事件A2,“乙射击4次,恰好击中目标3次”为事件B2,
则P(A2)=,
P(B2)=.
由于甲、乙射击相互独立,
故P(A2B2)=P(A2)P(B2)=.
所以两人各射击4次,甲恰好击中目标2次且乙恰好击中目标3次的概率为.
(3)记“乙恰好射击5次后,被终止射击”为事件A3,“乙第i次射击未击中”为事件Di(i=1,2,3,4,5),
则A3=D5D4),
且P(Di)=.
由于各事件相互独立,故
P(A3)=P(D5)P(D4)P()P()=.
所以乙恰好射击5次后,被终止射击的概率为.
考向2 典例2 解:(1)由题意得,X~B,X的可能取值为0,1,2,3,
则P,
P,
P,
P(X=3)=.
所以X的分布列为
X 0 1 2 3
P
因为X~B,所以X的期望E(X)=np=3×=2.
(2)第3局比赛后,甲的累计得分高于乙的累计得分有两种情况:
甲获胜2局,甲获胜3局,
所以所求概率为P=P(X=2)+P(X=3)=.
巩固迁移
1.解:(1)依题意,制作一件优秀作品的概率为,
该工艺师制作4次,其中优秀作品数为X,则X的所有可能取值为0,1,2,3,4.
由题意可知X~B,
所以P(X=0)=,
P(X=1)=,
P(X=2)=,
P(X=3)=,
P(X=4)=.
所以X的分布列为
X 0 1 2 3 4
P
数学期望E(X)=4×.
(2)设该工艺师在本次比赛中的得分为Y,则Y=10X-5(4-X)=15X-20,
由(1)知E(X)=,D(X)=4×,
则E(Y)=E(15X-20)=15E(X)-20=15×-20=4,
D(Y)=D(15X-20)=152D(X)=152×=216,
所以该工艺师在本次比赛中得分的期望和方差分别为4和216.
考点二
典例3 解:(1)设事件A为“取出的是红球”,事件B1为“取到甲袋”,事件B2为“取到乙袋”,
因为甲袋中有4个红色小球,2个白色小球,乙袋中有3个红色小球,1个白色小球,
所以P(B1)=P(B2)=,P(A|B1)=,P(A|B2)=,
则P(A)=P(AB1)+P(AB2)=P(B1)·P(A|B1)+P(B2)P(A|B2)=.
(2)若将甲、乙两袋合为一袋,
此时共有7个红球和3个白球,
所以X的可能取值为0,1,2,3,
P(X=0)=,P(X=1)=,
P(X=2)=,P(X=3)=,
则X的分布列为
X 0 1 2 3
P
故E(X)=0×.
巩固迁移
2.解: (1) X的可能取值为0,1,2,P(X=k)=,其中k=0,1,2.
所以X的分布列为
X 0 1 2
P
故E.
(2)当Y=5时,第四、五次取到的是黑球,第三次取到的是白球,前两次不能都取到黑球,
所以所求概率P(Y=5)=.
考点三
典例4 (1)BC (2)1 587 [(1)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)1.8+0.1)<0.2,B正确,A错误.故选BC.
(2)因为考试成绩服从正态分布N(300,2 500),
故P(ξ≥350)=P(ξ≥300+50)==0.158 65,
所以录取人数为0.158 65×10 000≈1 587.]
巩固迁移
3.A [抛掷一枚质地均匀的硬币100次,设硬币正面向上次数为X,则X~B,
所以E=50,D=np(1-p)=100×=25,由题意,X~N(μ,σ2),且μ=E=50,σ2=D(X)=25,则σ=5,因为P(μ-σ≤X≤μ+σ)≈0.682 7,所以利用正态分布近似估算硬币正面向上次数不超过45次的概率为P(X≤45)=P(X≤50-5)≈≈0.158 7.故选A.]
4.AB [对于A,由P知μ=2,故A正确;
对于B,C,在正态分布X~N中,
P(X>2)=P(X≥2)=,故B正确,C错误;
对于D,当σ∈时,0<σ2<σ<1,由正态曲线的特征可得,P6/6(共131张PPT)
第70课时 二项分布、超几何分布与正态分布
第九章 计数原理、概率、随机变量及其分布
[考试要求]
1.理解二项分布、超几何分布的概念,能解决一些简单的实际问题.
2.借助正态曲线了解正态分布的概念,并进行简单应用.
以题引理·激活思维
1.(人教A版选择性必修第三册P79例6改编)袋中装有2个红球,3个黄球,有放回地抽取3次,每次抽取1球,则3次中恰有2次抽到黄球的概率是(  )
A.

D [袋中装有2个红球,3个黄球,有放回地抽取3次,每次抽取1球,每次取到黄球的概率P1=,∴3次中恰有2次抽到黄球的概率P=.]
2.(人教A版选择性必修第三册P78探究改编)设50个产品中有10个次品,任取产品20个,取到的次品可能有X个,则E(X)=(  )
A.4 B.3
C.2 D.1

A [由题意,变量X服从超几何分布,
∴E(X)==4.故选A.]
3.(苏教版选择性必修第二册P146T10改编)已知随机变量ξ服从正态分布N(0,σ2),若P(ξ>2)=0.023,则P(-2≤ξ≤2)=(  )
A.0.477 B.0.628
C.0.954 D.0.977

C [∵μ=0,∴P(ξ>2)=P(ξ<-2)=0.023,
∴P(-2≤ξ≤2)=1-2×0.023=0.954.]
4.(人教A版选择性必修第三册P78例5改编)在含有3件次品的10件产品中,任取4件,X表示取到的次品的个数,则P(X=2)=_____________.
 [由题意得P(X=2)=.]
5.(人教B版选择性必修第二册P89练习BT1)已知随机变量X服从参数为n,p的二项分布,即X~B(n,p),且E(X)=7,D(X)=6,则p的值为_____________.
 [因为随机变量X~B(n,p), 且E(X)=7,D(X)=6,
所以np=7,np(1-p)=6, 所以p=.]
1.n重伯努利试验与二项分布
(1)n重伯努利试验
把只包含____________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____________________.
两个可能
n重伯努利试验
(2)二项分布
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(3)两点分布与二项分布的均值、方差
①若随机变量X服从两点分布,那么E(X)=p,D(X)=___________.
②若X~B(n,p),则E(X)=____,D(X)=______________.
pk(1-p)n-k
二项分布
p(1-p)
np
np(1-p)
2.超几何分布
(1)定义
在含有M件次品的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,M,N∈N*,M≤N,n≤N,m=max{0,n-N+M},r=min{n,M},称随机变量X服从超几何分布.
(2)超几何分布的均值
若X服从参数为N,M,n的超几何分布,则E(X)=___.
3.正态曲线与正态分布
(1)我们称f (x)=,x∈R,其中μ∈R,σ>0为参数,为正态密度函数,称其图象为正态密度曲线,简称正态曲线.
(2)若随机变量X的概率分布密度函数为f (x),则称随机变量X服从正态分布,记为_______________.特别地,当μ=__,σ=__时,称随机变量X服从标准正态分布.
X~N(μ,σ2)
0
1
(3)正态曲线的特点
①曲线是单峰的,它关于直线______对称;
②曲线在______处达到峰值;
③当|x|无限增大时,曲线无限接近x轴.
x=μ
x=μ
(4)正态变量在三个特殊区间内取值的概率
①P(μ-σ≤X≤μ+σ)≈______________;
②P(μ-2σ≤X≤μ+2σ)≈______________;
③P(μ-3σ≤X≤μ+3σ)≈______________.
在实际应用中,通常认为服从于正态分布N(μ,σ2)的随机变量X只取[μ-3σ,μ+3σ]中的值,这在统计学中称为3σ原则.
0.682 7
0.954 5
0.997 3
(5)正态分布的均值与方差
若X~N(μ,σ2),则E(X)=__,D(X)=____.
μ
σ2
1.“恰好发生k次”与“有指定的k次发生”不同:恰好发生k次的概率P=pk(1-p)n-k,有指定的k次发生的概率P=pk(1-p)n-k(k=0,1,2,…,n).
2.“二项分布”与“超几何分布”的区别:有放回抽取问题对应二项分布,不放回抽取问题对应超几何分布,当总体容量很大时,超几何分布可近似为二项分布来处理.
3.正态分布是连续型随机变量,与其相关的概率问题,常借助其对称性求解.
考点一 二项分布
考向1 n重伯努利试验的概率
[典例1] 甲、乙两人各射击一次,击中目标的概率分别为.假设两人射击是否击中目标相互之间没有影响,每人每次射击是否击中目标相互之间也没有影响.
精研考点·提升素养
(1)求甲射击4次,至少有1次未击中目标的概率;
(2)求两人各射击4次,甲恰好击中目标2次且乙恰好击中目标3次的概率;
(3)假设每人连续2次未击中目标,则终止其射击.问:乙恰好射击5次后,被终止射击的概率为多少?
[解] (1)记“甲射击4次,至少有1次未击中目标”为事件A1,则事件A1的对立事件为“甲射击4次,全部击中目标”.由题意可知,射击4次相当于做了4重伯努利试验,
故P()=.
所以P(A1)=1-P()=1-.
所以甲射击4次,至少有1次未击中目标的概率为.
(2)记“甲射击4次,恰好击中目标2次”为事件A2,“乙射击4次,恰好击中目标3次”为事件B2,
则P(A2)=,
P(B2)=.
由于甲、乙射击相互独立,
故P(A2B2)=P(A2)P(B2)=.
所以两人各射击4次,甲恰好击中目标2次且乙恰好击中目标3次的概率为.
(3)记“乙恰好射击5次后,被终止射击”为事件A3,“乙第i次射击未击中”为事件Di(i=1,2,3,4,5),
则A3=D5D4),
且P(Di)=.
由于各事件相互独立,故
P(A3)=P(D5)P(D4)P()P()=.
所以乙恰好射击5次后,被终止射击的概率为.
考向2 二项分布
[典例2] 甲、乙两人进行乒乓球比赛,比赛规则:每一局比赛中,胜者得1分,负者得0分,且比赛中没有平局.根据以往战绩,每局比赛甲获胜的概率为,每局比赛的结果互不影响,记甲的得分为X.
(1)经过3局比赛,求X的分布列和期望;
(2)若比赛采取3局制,试计算3局比赛后,甲的累计得分高于乙的累计得分的概率.
所以X的分布列为
因为X~B,所以X的期望E=2.
[解] (1)由题意得,X~B,X的可能取值为0,1,2,3,
则P,P,
P,P(X=3)=.
X 0 1 2 3
P
(2)第3局比赛后,甲的累计得分高于乙的累计得分有两种情况:
甲获胜2局,甲获胜3局,
所以所求概率为P=P.
名师点评:(1)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和k的值,再准确利用公式求概率.
(2)在根据伯努利试验求二项分布的有关问题时,关键是理清事件与事件之间的关系,确定二项分布的试验次数n和变量的概率,从而求得概率.
[巩固迁移]
1.纸伞的制作工序大致分为三步:第一步削伞架,第二步裱伞面,第三步绘花刷油.已知某工艺师制作出一件优秀作品的概率为,在某次纸伞制作比赛中,该工艺师制作了4件作品.
(1)设该工艺师制作的优秀作品数为X,求X的分布列及期望;
(2)若制作一件优秀作品得10分,制作一件不合格品扣5分,求该工艺师在本次比赛中得分的期望和方差.
[解] (1)依题意,制作一件优秀作品的概率为,
该工艺师制作4次,其中优秀作品数为X,则X的所有可能取值为0,1,2,3,4.
由题意可知X~B,所以P(X=0)=,P(X=1)=,P(X=2)=,P(X=3)=,P(X=4)=.
所以X的分布列为
X 0 1 2 3 4
P
E(X)=4×.
(2)设该工艺师在本次比赛中的得分为Y,则Y=10X-5(4-X)=15X-20,
由(1)知E(X)=,D(X)=4×,
则E(Y)=E(15X-20)=15E(X)-20=15×-20=4,
D(Y)=D(15X-20)=152D(X)=152×=216,
所以该工艺师在本次比赛中得分的期望和方差分别为4和216.
【教用·备选题】
1.若X~B,则当k=0,1,2,…,100时(  )
A.P(X=k)≤P(X=50)
B.P(X=k)≤P(X=32)
C.P(X=k)≤P(X=33)
D.P(X=k)≤P(X=49)

C [由题意,得

,又k为整数,可得k=33,所以P(X=k)≤P(X=33).
故选C.]
2.某项测试共有8道题,每道题答对得5分,不答或答错得0分.某人答对每道题的概率都是,每道试题答对或答错互不影响,设某人答对题目的个数为X.
(1)求此人得分的期望;
(2)指出此人答对几道题的可能性最大,并说明理由.
[解] (1)某人答对每道题的概率都是,则答对题目的个数X服从二项分布,
即X~B,E=2,由于每道题答对得5分,
所以此人答题得分为5X,因此,在此项测试中,
此人答题得分的期望为E=5×2=10.
(2)设此人答对k道题的可能性为P,k=0,1,2,…,8,记pk=P,
则=
=1+,k=1,2,…,8,
当k<时,pk>pk-1,pk随k的增加而增加,即p2>p1>p0;
当k>时,pk所以当k=2时,p2最大,因此此人答对2道题的可能性最大.
考点二 超几何分布
[典例3] (2025·辽宁沈阳期末)现有一堆颜色不同,形状相同的小球在甲、乙两个完全相同的袋中,其中甲袋中有4个红色小球,2个白色小球,乙袋中有3个红色小球,1个白色小球.
(1)先从甲、乙两袋中任取一袋,然后在所取袋中任取一球,求取出的是红球的概率;
(2)将甲、乙两袋合为一袋,然后在袋中一次任取3球,设所取3个球中红球的个数为X,求X的分布列及期望.
[解] (1)设事件A为“取出的是红球”,事件B1为“取到甲袋”,事件B2为“取到乙袋”,
因为甲袋中有4个红色小球,2个白色小球,乙袋中有3个红色小球,1个白色小球,
所以P(B1)=P(B2)=,P(A|B1)=,P(A|B2)=,
则P(A)=P(AB1)+P(AB2)=P(B1)P(A|B1)+P(B2)P(A|B2)=.
(2)若将甲、乙两袋合为一袋,
此时共有7个红球和3个白球,
所以X的可能取值为0,1,2,3,
P(X=0)=,P(X=1)=,
P(X=2)=,P(X=3)=,
则X的分布列为



故E(X)=0×.
X 0 1 2 3
P
名师点评:(1)超几何分布描述的是不放回抽样问题,随机变量为抽到的某类个体的个数.
(2)超几何分布的特征是:
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.
(3)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.
[巩固迁移]
2.已知一个袋子中装有大小、形状完全相同的3个白球和2个黑球.
(1)若从袋中一次任取3个球,设取到的3个球中有X个黑球,求X的分布列及数学期望;
(2)若从袋中每次随机取出一个球,记下颜色后将球放回袋中,重复此过程,直至连续2次取到黑球才停止,设在第Y次取球后停止取球,求P.
[解] (1) X的可能取值为0,1,2,P,其中k=0,1,2.
所以X的分布列为


故E.
X 0 1 2
P
(2)当Y=5时,第四、五次取到的是黑球,第三次取到的是白球,前两次不能都取到黑球,
所以所求概率P(Y=5)=.
考点三 正态分布
[典例4] (1)(多选)(2024·新高考Ⅰ卷)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),P(Z<μ+σ)≈0.841 3)(  )
A.P(X>2)>0.2 B.P(X>2)<0.5
C.P(Y>2)>0.5 D.P(Y>2)<0.8


(2)(2026·浙江杭州模拟)已知某场考试考生人数为10 000人,考试的成绩服从正态分布N(300,2 500),若录取分数线为350分,则录取人数约为_____________.(结果四舍五入取整数)(参考数据:若ξ服从正态分布N(μ,σ2),则P(μ-σ≤ξ≤μ+σ)≈0.682 7)
1 587
(1)BC (2)1 587 [(1)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)1.8+0.1)<0.2,B正确,A错误.
故选BC.
(2)因为考试成绩服从正态分布N(300,2 500),
故P(ξ≥350)=P(ξ≥300+50)==0.158 65,
所以录取人数为0.158 65×10 000≈1 587.]
名师点评:解决正态分布问题的三个关键点
(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;μ决定正态曲线位置,σ的大小决定正态曲线的稳定与波动大小,即高矮与胖瘦;注意只有在标准正态分布下对称轴才为x=0.
[巩固迁移]
3.概率论中有一个重要的结论是棣莫弗-拉普拉斯极限定理,它表明,若随机变量Y~B(n,p),当n充分大时,二项随机变量Y可以由正态随机变量X来近似,且正态随机变量X的期望和方差与二项随机变量Y的期望和方差相同.现抛掷一枚质地均匀的硬币100次,则利用正态分布近似估算硬币正面向上次数不超过45次的概率为(  )
(附:若X~N,则P≈0.682 7,P(μ-2σ≤X≤μ+2σ)≈0.954 5,P(μ-3σ≤X≤μ+3σ)≈0.997 3)
A.0.158 7 B.0.022 8
C.0.002 7 D.0.001 4

A [抛掷一枚质地均匀的硬币100次,设硬币正面向上次数为X,则X~B,
所以E=50,D=np(1-p)=100×=25,由题意,X~N(μ,σ2),且μ=E=50,σ2=D=25,则σ=5,因为P(μ-σ≤X≤μ+σ)≈0.682 7,所以利用正态分布近似估算硬币正面向上次数不超过45次的概率为P(X≤45)=P≈0.158 7.故选A.]
4.(多选)随机变量X服从正态分布N,若P,则(  )
A.μ=2
B.P
C.P
D.P


AB [对于A,由P知μ=2,故A正确;
对于B,C,在正态分布X~N中,P(X>2)=P,故B正确,C错误;
对于D,当σ∈时,0<σ2<σ<1,由正态曲线的特征可得,P,所以D错误.故选AB.]
【教用·备选题】
1.设随机变量X~N(2,9),若P(X>c+1)=P(X2
0.954 5
2 0.954 5 [由X~N(2,9)可知,正态分布的图象关于直线x=2对称(如图所示),
又P(X>c+1)=P(X故有2-(c-1)=(c+1)-2,
∴c=2.
∴P(-4≤X≤8)=P(2-2×3≤X≤2+2×3)≈0.954 5.]
2.(多选)设随机变量X~N,f ,其中x>0,下列说法正确的是(  )
A.变量X的方差为1,均值为0
B.P
C.函数f 上是增函数
D.f



ACD [随机变量X~N σ2=1,μ=0,则A正确; P=1-2[1-f (x)]=2f (x)-1,则B错误;
随机变量X~N,结合正态曲线易得函数f 上是增函数,则C正确;
正态分布的曲线关于x=0对称,f =P(X≤-x)=P,则D正确.故选ACD.]
3.已知X~N(μ,σ2),则P(μ-σ≤X≤μ+σ)≈0.682 7,P(μ-2σ≤X≤μ+2σ)≈0.954 5,P(μ-3σ≤X≤μ+3σ)≈0.997 3.今有一批数量庞大的零件,假设这批零件的某项质量指标ξ(单位:mm)服从正态分布N(5.40,0.052),现从中随机抽取M个,这M个零件中恰有K个的质量指标ξ位于区间[5.35,5.55].若K=45,试以使得P(K=45)最大的M值作为M的估计值,则M为(  )
A.45 B.53
C.54 D.90

B [由已知可得,P(5.35≤ξ≤5.55)=P(5.40-0.05≤ξ≤5.40+3×0.05)=P(μ-σ≤ξ≤μ+3σ).
又P(μ-σ≤ξ≤μ+3σ)=≈=0.84,
所以K~B(M,0.84),P(K=45)=·0.8445·0.16M-45.
设f (x)=·0.8445·0.16x-45,
令=0.16·=0.16·>1,
所以x<,所以f (53)>f (52).

=0.16·=0.16·<1,
所以x>,所以f (53)>f (54).
所以,以使得P(K=45)最大的M值作为M的估计值,则M为53.
故选B.]
一、单项选择题
1.已知随机变量ξ~B(12,p),且E(2ξ-3)=5,则D(3ξ)=(  )
A. B.8
C.12 D.24
D [因为E(2ξ-3)=2E(ξ)-3=2×12p-3=5,
所以p=,故D(3ξ)=32D(ξ)=9×12×=24.]
题号
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12
课后作业(七十) 二项分布、超几何分布与正态分布

题号
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12
2.(2026·安徽阜阳开学考试)已知随机变量X服从正态分布N(2,σ2),且P(X≥3)=0.3,则P(1A.0.1 B.0.2
C.0.3 D.0.4

B [因为随机变量X服从正态分布N(2,σ2),所以P(X≤2)=0.5,
又P(X≥3)=0.3,所以P(X≤1)=P(X≥3)=0.3,
则P(13.如图所示,已知一质点在外力的作用下,从原点O出发,每次向左移动的概率为.若该质点每次移动一个单位长度,设经过5次移动后,该质点位于X的位置,则P(X>0)=(  )
A. B.
C. D.
题号
2
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12

D [设该质点向右移动的次数为Y,则Y~B,Y=0,1,2,3,4,5,而X=Y-(5-Y)=2Y-5>0,所以X的可能取值为1,3,5.
所以P(X>0)=P(X=1)+P(X=3)+P(X=5)=P(Y=3)+P(Y=4)+P(Y=5)=.故选D.]
题号
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11
12
4.甲、乙两名乒乓球运动员进行一场比赛,采用7局4胜制(先胜4局者胜,比赛结束).已知每局比赛甲获胜的概率均为,则甲以4比2获胜的概率为(  )
A. B.
C. D.
题号
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12

C [由题意可知,共进行6局比赛,
第6局甲获胜,前5局比赛甲获胜3局,乙获胜2局,
所以甲以4比2获胜的概率为.]
题号
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11
12
5.已知某社区居民每周运动总时间为随机变量X(单位:小时),且X~N,P=0.2.现从该社区中随机抽取2名居民,则恰有1名居民每周运动总时间为5至6小时的概率为(  )
A.0.60 B.0.48
C.0.36 D.0.24
题号
2
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11
12

B [由题意得P=0.5,
则P=0.5-0.2=0.3,
所以P=0.3×2=0.6.
所以恰有1名居民每周运动总时间为5至6小时的概率为×0.61×0.41=2×0.6×0.4=0.48.故选B.]
题号
2
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11
12
6.(2025·广东广州一模)口袋内放有大小相同的2个红球和1个白球,有放回地每次摸取一个球,定义数列为an=如果Sn为数列的前n项和,那么S7=-3的概率为(  )
A. B.
C. D.
题号
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12

B [由题意S7=-3说明共摸球七次,只有两次摸到白球,由于每次摸球的结果之间没有影响,摸到红球的概率是
.故共摸球七次只有两次摸到白球的概率是.故选B.]
题号
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二、多项选择题
7.(2026·重庆开学考试)随机变量X,Y分别服从正态分布和二项分布,即X~N(2,4),Y~B,则(  )
A.P(X≤2)= B.P(Y=2)=
C.E(X)=E(Y) D.D(X)=D(Y)
题号
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ABC [对于A,由X~N(2,4),所以P(X≤2)=,故A正确;
对于B,由Y~B,所以P(Y=2)=,故B正确;
对于C,由E(X)=μ=2,E(Y)=4×=2,
所以E(X)=E(Y),故C正确;
对于D,由D(X)=σ2=4,D(Y)=4×=1,所以D(X)>D(Y),故D错误.故选ABC.]
题号
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8.(2026·湖北恩施模拟)已知盒子中有12个样品,6个不同的正品和6个不同的次品,现从中逐个抽取5个样品.方案一:有放回地抽样,记取得次品个数为X;方案二:不放回地抽样,记取得次品个数为Y,则(  )
A.P(X=0)B.当k=2或3时,P(X=k)最大
C.E(X)=E(Y)
D.两种方案中第三次抽到次品的概率均为
题号
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12



BCD [方案一中,有放回地抽样,则取得次品个数服从X~B,
∴P(X=k)=,k=0,1,2,3,4,5,
方案二中,不放回地抽样,则取得次品个数Y服从超几何分布,
则P(Y=k)=,k=0,1,2,3,4,5.
选项A,P(X=0)=,P(Y=0)=,P(X=0)>P(Y=0),A错误;
题号
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12
选项B,∵P(X=k)=,故当k=2或3时,P(X=k)最大,B正确;
选项C,由二项分布及超几何分布期望公式E(X)=5×,E(Y)=,C正确;
选项D,方案一中,每次抽到次品的概率均为,
题号
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方案二,第三次抽到次品的情况有四种,“正正次”、“正次次”、“次正次”、“次次次”,
其中“正正次”的概率为,
“次正次”的概率为,
“次次次”的概率为,
故第三次抽到次品的概率为,D正确.故选BCD.]
题号
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三、填空题
9.设随机变量ξ服从正态分布N(2,1),若P(ξ>a+1)=P(ξ题号
2
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 [因为ξ~N(2,1)且P(ξ>a+1)=P(ξ所以a+1+a=2×2,解得a=.]
10.(2025·天津卷)小桐操场跑圈,一周2次,一次5圈或6圈.第一次跑5圈或6圈的概率均为0.5,若第一次跑5圈,则第二次跑5圈的概率为0.4,跑6圈的概率为0.6.若第一次跑6圈,则第二次跑5圈的概率为0.6,跑6圈的概率为0.4.小桐一周跑11圈的概率为_________;若一周至少跑11圈为运动量达标,则连续跑4周,记达标周数为X,则期望E(X)=_____________.
题号
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0.6
3.2
0.6 3.2 [由题意可知,小桐一周跑10圈或11圈或12圈,
小桐一周跑10圈的概率为0.5×0.4=0.2,
小桐一周跑11圈的概率为0.5×0.6+0.5×0.6=0.6,
小桐一周跑12圈的概率为0.5×0.4=0.2,
一周至少跑11圈的概率为0.6+0.2=0.8,
则X~B(4,0.8),
所以E(X)=4×0.8=3.2.]
题号
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四、解答题
11.(2026·江苏南京开学考试)袋中有8个大小相同的球,其中有3个黄球、5个白球,从中随机地连续抽取2次,每次取1个球.
(1)若每次抽取后都放回,设取到黄球的个数为X,求P(X≥1);
(2)若每次抽取后都不放回,设取到黄球的个数为Y,求Y的分布列和数学期望.
题号
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12
[解] (1)每次抽取后都放回,则取到黄球的个数X~B,
所以P(X=1)=,P(X=2)=,
所以P(X≥1)=P(X=1)+P(X=2)=.
(2)每次抽取后都不放回,则取到黄球的个数Y的值可能为0,1,2.
且P(Y=0)=,P(Y=1)=,P(Y=2)=.
题号
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所以Y的分布列为



所以E(Y)=0×.
题号
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Y 0 1 2
P
12.我国无人机发展迅猛,在全球具有领先优势,已经成为“中国制造”一张靓丽的新名片,并广泛用于森林消防、抢险救灾、环境监测等领域.某森林消防支队在一次消防演练中利用无人机进行投弹灭火试验,消防员甲操控无人机对同一目标起火点进行了三次投弹试验,已知无人机每次投弹时击中目标的概率都为,每次投弹是否击中目标相互独立.无人机击中目标一次起火点被扑灭的概率为,击中目标三次起火点必定被扑灭.
题号
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12
(1)求起火点被无人机击中次数X的分布列及数学期望;
(2)求起火点被无人机击中且被扑灭的概率.
2025课标新变化:具有运用随机思想进行数据分析的意识.
题号
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12
[解] (1)起火点被无人机击中次数X的所有可能取值为0,1,2,3,
P,P,
P,P.
∴X的分布列为



∵X~B,∴E.
题号
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12
X 0 1 2 3
P
(2)击中一次被扑灭的概率为P1=,
击中两次被扑灭的概率为P2=,
击中三次被扑灭的概率为P3=,
∴所求概率P=.
题号
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12
一、单项选择题
1.(2026·吉林长春模拟)已知随机变量X~B,则P(X≤1)=(  )
A.    B.    C.    D.
D [由题意得P(X≤1)=P(X=0)+P(X=1)=,故选D.]
题号
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13
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15
阶段评估(十三) (第65课时~第70课时)

16
题号
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2.(2026·重庆模拟)已知随机变量X的分布列如下


若E(X)=4,则a=(  )
A. B.
C. D.

16
X 2 3 5
P a b 2b-a
C [由分布列的性质可得a+b+2b-a=1,解得b=,
可得E(X)=2a+3×-3a=4,解得a=.
故选C.]
题号
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3.在第33届夏季奥运会期间,中国中央电视台体育频道在某比赛日安排甲、乙、丙、丁4个人参加当天A,B,C三个比赛场地的现场报道,且每个场地至少安排一人,甲不在A场地的不同安排方法数为
(  )
A.32 B.24
C.18 D.12
题号
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B [按照A场地安排人数,可以分以下两类:
第一类,A场地安排1人,共=18(种)安排方法,
第二类,A场地安排2人,共=6(种)安排方法,
由分类加法计数原理得,共有18+6=24(种)不同安排方法.
故选B.]
题号
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4.(2026·广东阳江模拟)医学部门对某地区的一种地方性疾病进行医学研究,已知该地区有良好卫生习惯的居民占0.6,没有良好卫生习惯的居民占0.4,该地区所有居民患这种地方性疾病的概率为0.014.若有良好卫生习惯的居民患这种地方性疾病的概率为0.01,则没有良好卫生习惯的居民患这种地方性疾病的概率为(  )
A.0.03 B.0.024
C.0.02 D.0.018
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C [设事件A=“居民患有这种地方性疾病”,事件B1=“居民有良好卫生习惯”,事件B2=“居民没有良好卫生习惯”.由题意,P(B1)=0.6,P(B2)=0.4,P(A)=0.014,P(A|B1)=0.01,
由全概率公式,可得P(A)=P(B1)P(A|B1)+P(B2)P(A|B2),
即0.014=0.6×0.01+0.4×P(A|B2),解得P(A|B2)=0.02,
即没有良好卫生习惯的居民患这种地方性疾病的概率为0.02.故选C.]
题号
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5.从正方体的8个顶点中任取3个连接构成三角形,则能构成正三角形的概率为(  )
A. B.
C. D.
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A [如图,从正方体的8个顶点中任选3个构成三角形有=56(种)情况,其中能构成正三角形的有8种情况:△ACD1,△BDC1,△ACB1,△BDA1,△A1C1B,△B1D1A,△B1D1C,△A1C1D.
故所求概率为.]
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6.(2026·江苏常州模拟)将一枚质地均匀的骰子连续抛掷两次,记事件A:两次的点数之和为偶数,B:两次的点数之积为奇数,C:第一次的点数小于5,则(  )
A.P(B)= B.P(C)=
C.A与C相互独立 D.A与B互斥
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C [抛掷2次, 两次的点数之和为偶数,则两次点数都为奇数或偶数,所以P(A)=,
两次的点数之积为奇数,则两次点数都为奇数,
所以P(B)=,
第一次的点数小于5的情况有4种,所以P(C)=,
第一次的点数小于5且为奇数有2种情况,第二次为奇数的情况有3种,
题号
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同理第一次的点数小于5且为偶数有2种情况,第二次为偶数的情况有3种,
所以P(AC)==P(A)P(C),所以A与C相互独立.故C正确;
事件A与事件B能同时发生,所以不互斥,故D错误.
故选C.]
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二、多项选择题
7.若随机变量X服从正态分布N(6,4),且P(2A.P(7P(1B.E(2X+1)=13
C.P(4D.D(2X+1)=8
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ABC [随机变量X服从正态分布N(6,4),则μ=6,σ=2,P(7P(1E(X)=μ=6,则E(2X+1)=2E(X)+1=13,B正确;
由P(2D(X)=σ2=4,则D(2X+1)=4D(X)=16,D错误.]
题号
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8.(2026·江苏南京模拟)某校开展“强国有我,筑梦前行”主题演讲比赛,共有4位男生,6位女生进入决赛.现通过抽签决定出场顺序,记事件A表示“第一位出场的是女生”,事件B表示“第二位出场的是女生”,则(  )
A.P(AB)= B.P(B|A)=
C.P(A)=P(B) D.P(A∪B)=
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BCD [对于A,P(AB)=,故A错误;
对于B,P(A)=,P(B|A)=,故B正确;
对于C,事件B可分为两种情况:第一位出场的是男生且第二位出场的是女生;第一位出场的是女生且第二位出场的是女生,
∴P(B)=,∴P(A)=P(B),故C正确;
对于D,P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(AB)=,故D正确.故选BCD.]
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三、填空题
9.已知(ax-2)的展开式中的常数项为240,则a=_____.
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3 [的展开式的通项Tk+1=x5-k·x5-2k(k=0,1,2,3,4,5),
令5-2k=-1,得k=3,令5-2k=0,无解,所以(ax-2)的展开式中的常数项为a·23=80a=240,所以a=3.]
16
3
10.某校召开春季运动会,为了组建一支朝气蓬勃、训练有素的赛会志愿者队伍,欲从4名男志愿者,3名女志愿者中随机抽取3人聘为志愿者队的队长,则在“抽取的3人中至少有一名男志愿者”的前提下,“抽取的3人中全是男志愿者”的概率是_____________;若用X表示抽取的3人中女志愿者的人数,则E(X)=_____________.
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 [由题意3人全是男志愿者,即X=0,P(X=0)=,P(X=1)=,P(X=2)=,P(X=3)=,E(X)=1×.
记全是男志愿者为事件A,至少有一名男志愿者为事件B,则
P(A)=P(X=0)=,P(B)=1-P(X=3)=,P(A|B)=.]
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四、解答题
11.(2025·山东济南一模)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.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.
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[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.
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(2)依题意,X的所有可能取值为0,1,2,3,X~B,
P(X=0)=,P(X=1)=,
P(X=2)=,P(X=3)=,
所以X的分布列为
题号
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X 0 1 2 3
P
E(X)=3×;D(X)=3×.
12.(2025·广东中山一模)某公司为招聘新员工设计了一个面试方案:应聘者从6道备选题中一次性随机抽取3道题,按题目要求独立完成.规定:至少正确完成其中2道题便可通过.已知6道备选题中应聘者甲有4道题能正确完成,2道题不能完成;应聘者乙每题正确完成的概率都是,且每题正确完成与否互不影响.
(1)分别求甲、乙两人正确完成面试题数的分布列及数学期望;
(2)请从稳定性的角度分析甲、乙两人谁面试通过的可能性大?
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[解] (1)设甲正确完成面试题数为X,乙正确完成面试题数为Y,则X可取1,2,3,Y可取0,1,2,3,
则P(X=1)=,P(X=2)=,P(X=3)=,
所以甲正确完成面试题数X的分布列为
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X 1 2 3
P
E(X)=1×=2.
P(Y=0)=,P(Y=1)=,
P(Y=2)=,P(Y=3)=,
所以乙正确完成面试题数Y的分布列为
题号
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Y 0 1 2 3
P
E(Y)=0×=2.
(2)由(1)得D(X)=×(1-2)2+×(2-2)2+×(3-2)2=,
D(Y)=×(0-2)2+×(1-2)2+×(2-2)2+×(3-2)2=,
因为D(X)所以甲面试通过的可能性大.
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13.(2025·重庆二模)某工厂采购了甲、乙两台新型机器, 现对这两台机器生产的第一批零件的直径进行测量, 质检部门随机抽查了 100 个零件的直径进行了统计如下:
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零件直径 (单位:厘米) [1.0, 1.2) [1.2, 1.4) [1.4, 1.6) [1.6, 1.8) [1.8,
2.0]
零件个数 10 25 30 25 10
(1)经统计,零件的直径ξ服从正态分布N(1.5,0.2282),据此估计这批零件直径在区间[1.044,1.5]内的概率;
(2)以频率估计概率,若在这批零件中随机抽取4个,记直径在区间[1.2,1.4)内的零件个数为η,求η的分布列和数学期望;
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(3)在甲、乙两台新型机器生产的这批零件中,甲机器生产的零件数是乙机器生产的零件数的 2 倍, 且甲机器生产的零件的次品率为 0.3, 乙机器生产的零件的次品率为0.2, 现从这批零件中随机抽取一件, 若检测出这个零件是次品, 求这个零件是甲机器生产的概率.
参考数据: 若随机变量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.
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[解] (1)由题意P(μ-2σ≤ξ≤μ+2σ)=2P(μ-2σ≤ξ≤μ)=2P(1.044≤ξ≤1.5)
≈0.954 5,得P(1.044≤ξ≤1.5)≈0.477 25.
(2)由题意,随机抽取一个零件,直径在区间[1.2,1.4)内的概率为,
故由题意可知η服从二项分布B,
故P(η=0)=,P(η=1)=,
P(η=2)=,
P(η=3)=,P(η=4)=,
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故η的分布列为


η的数学期望为E(η)=4×=1.
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η 0 1 2 3 4
P
(3)设事件A为“从这批零件中随机抽取一件是甲机器生产”,事件B为“从这批零件中随机抽取一件为次品”,
则为“从这批零件中随机抽取一件是乙机器生产”,
由题意P(A)=,P()=,P(B|A)=0.3=,P(B|)=0.2=,
则P(AB)=P(A)P(B|A)=,
P(B)=P(A)P(B|A)+P()P(B|)=,
故P(A|B)=,故从这批零件中随机抽取一件, 若检测出这个零件是次品, 这个零件是甲机器生产的概率为.
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14.(2026·湖北十一校模拟)某学校数学小组建立了如下的数学模型:将一个小盒里放入6个小球,其中4个黑球,2个红球.模型一为若取出黑球,则放回小盒中,不作任何改变;若取出红球,则放回小盒并再往小盒里加入2个红球;模型二为若取出黑球,则放回小盒中,不作任何改变;若取出红球,则用黑球替换该红球重新放回小盒中.
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(1)分别计算在两种模型下,取两次球,第二次取到的球是红球的概率;
(2)在模型二的前提下:
①求在第n(n≥2)次取球时,取到的球恰好是第二个红球的概率(结果用n表示).
②现规定当两个红球都被取出来时停止取球,且最多取球10次,第10次取球结束后无论盒中是否还有红球均停止取球,记取球的次数为X,求X的数学期望.
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[解] (1)记在模型一下,第二次取到红球的概率为P1,则分为取到“黑红”和“红红”两种情况,
则P1=;
记在模型二下,第二次取到红球的概率为P2,同样分为取到“黑红”和“红红”两种情况,
则P2=.
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(2)①设第k(k则Pk=,
则第n次恰好取到第二个红球的概率P为Pk中k从1到n-1取值累加求和,即
P=+…+,
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利用等比数列求和公式即可得
P=====
=.
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②由题可知,X的取值依次为2,3,…,9,10,
当X=10时,P(X=10)=1-[P(X=2)+P(X=3)+…+P(X=9)],
由数学期望的定义和①中的概率公式可知,
E(X)=2×P(X=2)+3×P(X=3)+…+9×P(X=9)+10×{1-[P(X=2)+P(X=3)+…+P(X=9)]}=10-[8×P(X=2)+7×P(X=3)+…+1×P(X=9)]=10-

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设an=×(-n+9)×,bn=×(-n+9)×,n=1,2,…,8,
由错位相减法可得a1+a2+…+a8=5+10×,b1+b2+…+b8=4+2×,
所以E(X)=10-.
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15.已知某种机器的电源电压U(单位:V)服从正态分布N.其电压通常有3种状态:①不超过200 V;②在200 V~240 V之间;③超过240 V.在上述三种状态下,该机器生产的零件为不合格品的概率分别为0.15,0.05,0.2.
(1)求该机器生产的零件为不合格品的概率;
(2)从该机器生产的零件中随机抽取n(n≥2)件,记其中恰有2件不合格品的概率为pn,求pn取得最大值时n的值.
附:若Z~N,取P≈0.68,P≈0.95.
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[解] (1)记电压“不超过200 V”、“在200 V~240 V之间”、“超过240 V”分别为事件A,B,C,“该机器生产的零件为不合格品”为事件D.
因为U~N,所以P=P(U≤200)==0.16,
P=P(μ-σP=0.16.
所以P
=0.16×0.15+0.68×0.05+0.16×0.2=0.09,
所以该机器生产的零件为不合格品的概率为0.09.
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(2)从该机器生产的零件中随机抽取n件,设不合格品件数为X,则X~B,
所以pn=P·0.91n-2·0.092.
由×0.91>1,
解得2≤n<.
所以当2≤n≤21时,pn当n≥22时,pn>pn+1,所以p22最大.
因此当n=22时,pn最大.
题号
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16.某素质训练营设计了一项闯关比赛.规定:三人组队参赛,每次只派一个人,且每人只派一次.如果一个人闯关失败,再派下一个人重新闯关;三人中只要有人闯关成功即视作比赛胜利,无需继续闯关.现有甲、乙、丙三人组队参赛,他们各自闯关成功的概率分别为p1,p2,p3,假定p1,p2,p3互不相等,且每人能否闯关成功的事件相互独立.
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(1)计划依次派甲、乙、丙进行闯关,若p1=,p2=,p3=,求该小组比赛胜利的概率;
(2)若依次派甲、乙、丙进行闯关,请写出所需派出的人员数目X的分布列,并求X的期望E;
(3)已知1>p1>p2>p3,若乙只能安排在第二个派出,要使派出人员数目的期望较小,试确定甲、丙谁先派出.
题号
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[解] (1)设事件A表示“该小组比赛胜利”,
则P.
(2)由题意可知,X的所有可能取值为1,2,3,
则P(X=1)=p1,P(X=2)=(1-p1)p2,P(X=3)=(1-p1)(1-p2),
所以X的分布列为
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X 1 2 3
P p1 (1-p1)p2 (1-p1)(1-p2)
所以E(X)=p1+2(1-p1)p2+3(1-p1)(1-p2)=p1p2-2p1-p2+3.
(3)若依次派甲、乙、丙进行闯关,设派出人员数目的期望为E1,由(2)可知,E1=p1p2-2p1-p2+3,
若依次派丙、乙、甲进行闯关,设派出人员数目的期望为E2,
则E2=p3p2-2p3-p2+3,
则E1-E2=(p1p2-2p1-p2+3)-(p3p2-2p3-p2+3)=p1p2-2p1-p3p2+2p3=p2(p1-p3)-2(p1-p3)=(p1-p3)(p2-2),
因为1>p1>p2>p3,所以p1-p3>0,p2-2<0,所以E1-E2<0,即E1题号
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谢 谢 !课后作业(七十) 二项分布、超几何分布与正态分布
说明:单项选择题每题5分,多项选择题每题6分,填空题每题5分,本试卷共80分
一、单项选择题
1.已知随机变量ξ~B(12,p),且E(2ξ-3)=5,则D(3ξ)= (  )
A. B.8
C.12 D.24
2.(2026·安徽阜阳开学考试)已知随机变量X服从正态分布N(2,σ2),且P(X≥3)=0.3,则P(1A.0.1 B.0.2
C.0.3 D.0.4
3.如图所示,已知一质点在外力的作用下,从原点O出发,每次向左移动的概率为,向右移动的概率为.若该质点每次移动一个单位长度,设经过5次移动后,该质点位于X的位置,则P(X>0)= (  )
A. B.
C. D.
4.甲、乙两名乒乓球运动员进行一场比赛,采用7局4胜制(先胜4局者胜,比赛结束).已知每局比赛甲获胜的概率均为,则甲以4比2获胜的概率为 (  )
A. B.
C. D.
5.已知某社区居民每周运动总时间为随机变量X(单位:小时),且X~N,P=0.2.现从该社区中随机抽取2名居民,则恰有1名居民每周运动总时间为5至6小时的概率为 (  )
A.0.60 B.0.48
C.0.36 D.0.24
6.(2025·广东广州一模)口袋内放有大小相同的2个红球和1个白球,有放回地每次摸取一个球,定义数列为an=如果Sn为数列的前n项和,那么S7=-3的概率为 (  )
A.
B.
C.
D.
二、多项选择题
7.(2026·重庆开学考试)随机变量X,Y分别服从正态分布和二项分布,即X~N(2,4),Y~B,则 (  )
A.P(X≤2)= B.P(Y=2)=
C.E(X)=E(Y) D.D(X)=D(Y)
8.(2026·湖北恩施模拟)已知盒子中有12个样品,6个不同的正品和6个不同的次品,现从中逐个抽取5个样品.方案一:有放回地抽样,记取得次品个数为X;方案二:不放回地抽样,记取得次品个数为Y,则 (  )
A.P(X=0)B.当k=2或3时,P(X=k)最大
C.E(X)=E(Y)
D.两种方案中第三次抽到次品的概率均为
三、填空题
9.设随机变量ξ服从正态分布N(2,1),若P(ξ>a+1)=P(ξ10.(2025·天津卷)小桐操场跑圈,一周2次,一次5圈或6圈.第一次跑5圈或6圈的概率均为0.5,若第一次跑5圈,则第二次跑5圈的概率为0.4,跑6圈的概率为0.6.若第一次跑6圈,则第二次跑5圈的概率为0.6,跑6圈的概率为0.4.小桐一周跑11圈的概率为________;若一周至少跑11圈为运动量达标,则连续跑4周,记达标周数为X,则期望E(X)=________.
四、解答题
11.(13分)(2026·江苏南京开学考试)袋中有8个大小相同的球,其中有3个黄球、5个白球,从中随机地连续抽取2次,每次取1个球.
(1)若每次抽取后都放回,设取到黄球的个数为X,求P(X≥1);
(2)若每次抽取后都不放回,设取到黄球的个数为Y,求Y的分布列和数学期望.
12.(15分)我国无人机发展迅猛,在全球具有领先优势,已经成为“中国制造”一张靓丽的新名片,并广泛用于森林消防、抢险救灾、环境监测等领域.某森林消防支队在一次消防演练中利用无人机进行投弹灭火试验,消防员甲操控无人机对同一目标起火点进行了三次投弹试验,已知无人机每次投弹时击中目标的概率都为,每次投弹是否击中目标相互独立.无人机击中目标一次起火点被扑灭的概率为,击中目标两次起火点被扑灭的概率为,击中目标三次起火点必定被扑灭.
(1)求起火点被无人机击中次数X的分布列及数学期望;
(2)求起火点被无人机击中且被扑灭的概率.
2025课标新变化:具有运用随机思想进行数据分析的意识.
课后作业(七十)
1.D
2.B [因为随机变量X服从正态分布N(2,σ2),所以P(X≤2)=0.5,
又P(X≥3)=0.3,所以P(X≤1)=P(X≥3)=0.3,
则P(1故选B.]
3.D [设该质点向右移动的次数为Y,则Y~B,Y=0,1,2,3,4,5,而X=Y-(5-Y)=2Y-5>0,所以X的可能取值为1,3,5.
所以P(X>0)=P(X=1)+P(X=3)+P(X=5)=P(Y=3)+P(Y=4)+P(Y=5)=.故选D.]
4.C
5.B [由题意得P=0.5,
则P=0.5-0.2=0.3,
所以P=0.3×2=0.6.
所以恰有1名居民每周运动总时间为5至6小时的概率为×0.61×0.41=2×0.6×0.4=0.48.故选B.]
6.B [由题意S7=-3说明共摸球七次,只有两次摸到白球,由于每次摸球的结果之间没有影响,摸到红球的概率是.
故共摸球七次只有两次摸到白球的概率是.故选B.]
7.ABC [对于A,由X~N(2,4),所以P(X≤2)=,故A正确;
对于B,由Y~B,所以P(Y=2)=,故B正确;
对于C,由E(X)=μ=2,E(Y)=4×=2,所以E(X)=E(Y),故C正确;
对于D,由D(X)=σ2=4,D(Y)=4×=1,所以D(X)>D(Y),故D错误.
故选ABC.]
8.BCD [方案一中,有放回地抽样,则取得次品个数服从X~B,
∴P(X=k)=
=,k=0,1,2,3,4,5,
方案二中,不放回地抽样,则取得次品个数Y服从超几何分布,
则P(Y=k)=,k=0,1,2,3,4,5.
选项A,P(X=0)=,P(Y=0)=,P(X=0)>P(Y=0),A错误;
选项B,∵P(X=k)=>>,故k=2或3时,P(X=k)最大,B正确;
选项C,由二项分布及超几何分布期望公式E(X)=5×,E(Y)=,C正确;
选项D,方案一中,每次抽到次品的概率均为,
方案二,第三次抽到次品的情况有四种,“正正次”、“正次次”、“次正次”、“次次次”,
其中“正正次”的概率为,
“次正次”的概率为,
“次次次”的概率为,
故第三次抽到次品的概率为×3+,D正确.故选BCD.]
9. [因为ξ~N(2,1)且P(ξ>a+1)=P(ξ所以a+1+a=2×2,解得a=.]
10.0.6 3.2 [由题意可知,小桐一周跑10圈或11圈或12圈,
小桐一周跑10圈的概率为0.5×0.4=0.2,
小桐一周跑11圈的概率为0.5×0.6+0.5×0.6=0.6,
小桐一周跑12圈的概率为0.5×0.4=0.2,
一周至少跑11圈的概率为0.6+0.2=0.8,
则X~B(4,0.8),
所以E(X)=4×0.8=3.2.]
11.解:(1)每次抽取后都放回,则取到黄球的个数X~B,
所以P(X=1)=,
P(X=2)=,
所以P(X≥1)=P(X=1)+P(X=2)=.
(2)每次抽取后都不放回,则取到黄球的个数Y的值可能为0,1,2.
且P(Y=0)=,P(Y=1)=,P(Y=2)=.
所以Y的分布列为
Y 0 1 2
P
所以E(Y)=0×+1×+2×.
12.解:(1)起火点被无人机击中次数X的所有可能取值为0,1,2,3,
P,P,
P,P.
∴X的分布列为
X 0 1 2 3
P
∵X~B,∴E=3×.
(2)击中一次被扑灭的概率为P1=,
击中两次被扑灭的概率为P2=,
击中三次被扑灭的概率为P3=,
∴所求概率P=.
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