第57讲 随机事件与概率--2027高考数学一轮复习学案(答案版)

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第57讲 随机事件与概率--2027高考数学一轮复习学案(答案版)

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第57讲 随机事件与概率
【课程标准】 1.结合具体实例,理解样本点和有限样本空间的含义,理解随机事件与样本点的关系. 2.了解随机事件的并、交与互斥的含义,能结合实例进行随机事件的并、交运算. 3.结合具体实例,理解古典概型,能计算古典概型中简单随机事件的概率. 4.通过实例,理解概率的性质,掌握随机事件概率的运算法则. 5.结合实例,会用频率估计概率.
1.样本空间和随机事件
(1)样本空间
分类 定义
样本点 随机试验E的每个可能的基本结果称为样本点,常用ω表示
样本空间 全体样本点的集合称为试验E的样本空间,常用Ω表示
有限样本空间 如果一个随机试验有n个可能结果ω1,ω2,…,ωn,则称样本空间Ω={ω1,ω2,…,ωn}为有限样本空间
(2)随机事件
定义 将样本空间Ω的子集称为随机事件,简称事件
表示 一般用大写字母A,B,C,…表示
随机事件的极端情形 必然事件、不可能事件
2.两个事件的关系和运算
事件的关系或运算 含义 符号表示 图形表示
包含关系 A发生,则B一定发生 A B
相等关系 B A且A B A=B
并事件(和事件) A与B至少有一个发生 A∪B或A+B
交事件(积事件) A与B同时发生 A∩B或AB
互斥(互不相容) A与B不能同时发生 A∩B=
互为对立 A与B有且仅有一个发生 A∩B= ,A∪B=Ω
3.古典概型
(1)定义:具有以下两个特征的试验称为古典概型试验,其数学模型称为古典概率模型,简称古典概型.
①有限性:样本空间的样本点只有有限个;
②等可能性:每个样本点发生的可能性相等.
(2)计算公式:一般地,设试验E 是古典概型,样本空间Ω包含n 个样本点,事件A 包含其中的k 个样本点,则定义事件A 的概率P(A)==.其中,n(A)和n(Ω)分别表示事件A和样本空间Ω包含的样本点个数.
4.概率的基本性质
性质1:对任意的事件A,都有P(A)≥0.
性质2:必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即P(Ω)=1,P( )=0.
性质3:如果事件A与事件B互斥,那么P(A∪B)=P(A)+P(B).
性质4:如果事件A与事件B互为对立事件,那么P(B)=1-P(A),P(A)=1-P(B).
性质5:如果A B,那么P(A)≤P(B).由该性质可得,对于任意事件A,因为 A Ω,所以0≤P(A)≤1.
性质6:设A,B是一个随机试验中的两个事件,有P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B).
5.频率与概率
(1)频率的稳定性
一般地,随着试验次数n的增大,频率偏离概率的幅度会缩小,即事件A发生的频率fn(A)会逐渐稳定于事件A发生的概率P(A).我们称频率的这个性质为频率的稳定性.
学生用书 第286页
(2)频率稳定性的作用:可以用频率fn(A)估计概率P(A).
(3)随机模拟:用计算器或计算机软件产生随机数模拟试验,这类随机数是依照确定的算法产生,具有周期性(周期很长),故称为伪随机数.
[微提醒] 频率是概率的近似值,概率是频率的稳定值.
[常用结论]
1.当随机事件A,B互斥时,不一定对立;当随机事件A,B对立时,一定互斥,即两事件互斥是对立的必要不充分条件.
2.若事件A1,A2,…,An两两互斥,则P(A1∪A2∪…∪An)=P(A1)+P(A2)+…+P(An).
【自测诊断】
1.(多选)下列说法正确的是(  )
A.事件发生的频率与概率是相同的
B.两个事件的和事件发生是指这两个事件至少有一个发生
C.从-3,-2,-1,0,1,2中任取一个数,取到的数小于0与不小于0的可能性相同
D.若A∪B是必然事件,则A与B是对立事件
答案:BC
2.(链接人教A必修二P235T1)一个人打靶时连续射击两次,事件“至多有一次中靶”的对立事件是(  )
A.至少有一次中靶 B.两次都中靶
C.只有一次中靶 D.两次都不中靶
答案:B
解析:“至多有一次中靶”的对立事件是“两次都中靶”.故选B.
3.(多选)(链接人教A必修二P235T2)将一枚骰子向上抛掷一次,设事件A=“向上的一面出现奇数点”,事件B=“向上的一面出现的点数不超过2”,事件C=“向上的一面出现的点数不小于4”,则下列说法中正确的有(  )
A.B=
B.C=“向上的一面出现的点数大于3”
C.A+C=“向上的一面出现的点数不小于3”
D.AC=“向上的一面出现的点数为2”
答案:BC
解析:由题意知事件A包含的样本点:向上的一面出现的点数为1,3,5;事件B包含的样本点:向上的一面出现的点数为1,2;事件C包含的样本点:向上的一面出现的点数为4,5,6,所以B=“向上的一面出现的点数为2”,故A错误;C=“向上的一面出现的点数为4或5或6”,故B正确;A+C=“向上的一面出现的点数为3或4或5或6”,故C正确;AC=“向上的一面出现的点数为5”,故D错误.故选BC.
4.(链接人教A必修二P237例8)若某公司从五位大学毕业生甲、乙、丙、丁、戊中录用三人,这五人被录用的机会均等,则甲或乙被录用的概率为    .
答案:
解析:五人录用三人共有10种不同方式,分别为:{丙,丁,戊},{乙,丁,戊},{乙,丙,戊},{乙,丙,丁},{甲,丁,戊},{甲,丙,戊},{甲,丙,丁},{甲,乙,戊},{甲,乙,丁},{甲,乙,丙}.其中甲或乙被录用共9种,故甲或乙被录用的概率为.
考点一 样本空间与随机事件关系的判断 自主练透
1.同时投掷两枚完全相同的骰子,用(x,y)表示结果,记事件A为“所得点数之和小于5”,则事件A包含的样本点的个数为(  )
A.3 B.4
C.5 D.6
答案:D
解析:事件A包含(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(3,1),共6个样本点.故选D.
2.从1,2,3,4,5,6这六个数中任取三个数,下列两个事件为对立事件的是(  )
A.“至多有一个是偶数”和“至多有两个是偶数”
B.“恰有一个是奇数”和“恰有一个是偶数”
C.“至少有一个是奇数”和“全都是偶数”
D.“恰有一个是奇数”和“至多有一个是偶数”
答案:C
解析:从1,2,3,4,5,6这六个数中任取三个数,可能有0个奇数和3个偶数,1个奇数和2个偶数,2个奇数和1个偶数,3个奇数和0个偶数,“至多有一个是偶数”包括2个奇数和1个偶数,3个奇数和0个偶数,“至多有两个是偶数”包括1个奇数和2个偶数,2个奇数和1个偶数,3个奇数和0个偶数,即“至多有一个是偶数”包含于“至多有两个是偶数”,故A错误;“恰有一个是奇数”即1个奇数和2个偶数,“恰有一个是偶数”即2个奇数和1个偶数,所以“恰有一个是奇数”和“恰有一个是偶数”是互斥但不对立事件,故B错误;同理可得“恰有一个是奇数”和“至多有一个是偶数”是互斥但不对立事件,故D错误;“至少有一个是奇数”包括1个奇数和2个偶数,2个奇数和1个偶数,3个奇数和0个偶数,“全都是偶数”即0个奇数和3个偶数,所以“至少有一个是奇数”和“全都是偶数”为对立事件,故C正确.故选C.
3.(多选)对空中飞行的飞机连续射击两次,每次发射一枚炮弹,设事件A={两弹都击中飞机},事件B={两弹都没击中飞机},事件C={恰有一弹击中飞机},事件D={至少有一弹击中飞机},则下列关系正确的是(  )
A.A∩D= B.B∩D=
C.A∪C=D D.A∪B=B∪D
答案:BC
解析:“恰有一弹击中飞机”指第一枚击中、第二枚没击中或第一枚没击中、第二枚击中,“至少有一弹击中飞机”包含两种情况,一种是恰有一弹击中,另一种是两弹都击中,故A∩D≠ ,B∩D= ,A∪C=D,A∪B≠B∪D.故选BC.
4.(多选)下列结论正确的有(  )
A.若A,B互为对立事件,P(A)=1,则P(B)=0
B.若事件A,B,C两两互斥,则事件A与B∪C互斥
C.若事件A与B对立,则P(A∪B)=1
D.若事件A与B互斥,则它们的对立事件也互斥
答案:ABC
解析:由题意得,P(B)=1-P(A)=0,故A正确;若事件A,B,C两两互斥,则事件A,B,C不可能同时发生,则事件A与B∪C也不可能同时发生,则事件A与B∪C互斥,故B正确;若事件A与B对立,则P(A∪B)=P(A)+P(B)=1,故C正确;若事件A,B互斥但不对立,则它们的对立事件不互斥,故D错误.故选ABC.
学生用书 第287页
1.确定样本空间的方法
(1)列举法.(2)树状图法.(3)排列组合法.
注意:在写样本空间时,因为结果出现的机会是均等的,所以按规律去写,要做到既不重复也不遗漏.
2.判断互斥事件、对立事件的两种方法
(1)定义法:判断互斥事件、对立事件一般用定义,不可能同时发生的两个事件为互斥事件;两个事件,若有且仅有一个发生,则这两个事件为对立事件,对立事件一定是互斥事件.
(2)集合法:①由各个事件所含的结果组成的集合,彼此的交集为空集,则事件互斥.②事件A的对立事件所含的结果组成的集合,是全集中由事件A所含的结果组成的集合的补集.
3.判断事件的交、并关系时,一是紧扣运算的定义,二是要全面考虑同一条件下的试验可能出现的全部结果,必要时可列出全部的试验结果进行分析,也可类比集合的关系和运用Venn图分析事件.
考点二 随机事件的概率 多维探究
角度1 古典概型的概率(高考超重点)
(1)(2024·全国甲卷文)甲、乙、丙、丁四人排成一列,则丙不在排头,且甲或乙在排尾的概率为(  )
A. B.
C. D.
(2)(2022·新高考Ⅰ卷)从2至8的7个整数中随机取2个不同的数,则这2个数互质的概率为(  )
A. B.
C. D.
答案:(1)B (2)D
解析:(1)当甲在排尾,乙排第一位时,丙有2种排法,丁就1种,共2种;当甲在排尾,乙排第二位或第三位时,丙有1种排法,丁就1种,共2种.于是甲在排尾共4种排法,同理乙在排尾共4种排法,共8种排法符合题意.基本事件总数是=24,根据古典概型的计算公式,丙不在排头,且甲或乙在排尾的概率为=.故选B.
(2)从2至8的7个整数中随机取2个不同的数,共有=21(种)不同的取法.若两数不互质,则不同的取法有(2,4),(2,6),(2,8),(3,6),(4,6),(4,8),(6,8),共7种.故所求概率P==.故选D.
【教师备选】 (1)(2023·全国乙卷)某学校举办作文比赛,共6个主题,每位参赛同学从中随机抽取一个主题准备作文,则甲、乙两位参赛同学抽到不同主题的概率为(  )
A. B.
C. D.
(2)(2022·全国甲卷)从正方体的8个顶点中任选4个,则这4个点在同一个平面的概率为    .
答案:(1)A (2)
解析:(1)甲、乙两位同学各抽取1个主题,结果有6×6=36(种),其中抽到的主题不同的结果有6×5=30(种).所以所求概率为=.(或其中抽到的主题相同的结果有6种,所以所求概率为1-=.)故选A.
(2)从正方体的8个顶点中任取4个,有n==70(个)结果,这4个点在同一个平面有m=6+6=12(个)结果.故所求概率P===.
角度2 互斥事件与对立事件的概率
某商场进行有奖销售,购满100元商品得1张奖券,多购多得.1 000张奖券为一个开奖单位,设特等奖1个,一等奖10个,二等奖50个.设1张奖券中特等奖、一等奖、二等奖的事件分别为A,B,C,求:
(1)P(A),P(B),P(C);
(2)1张奖券的中奖概率;
(3)1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率.
解:(1)P(A)=,P(B)==,P(C)==.
(2)1张奖券中奖包含中特等奖、一等奖、二等奖.设“1张奖券中奖”为事件M,则M=A∪B∪C.
因为事件A,B,C两两互斥,所以P(M)=P(A∪B∪C)=P(A)+P(B)+P(C)==,
故1张奖券的中奖概率为.
(3)设“1张奖券不中特等奖且不中一等奖”为事件N,则事件N与“1张奖券中特等奖或中一等奖”为对立事件,
所以P(N)=1-P(A∪B)=1-(+)=,
故1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率为.
1.利用公式法求解古典概型问题的步骤
2.求复杂互斥事件的概率的两种方法
(1)直接法
(2)间接法
正难则反,特别是“至多”“至少”型题目,一般用间接法求解更简单.
对点练1.(2025·广东佛山二模)学校举办篮球赛,将6支球队平均分成甲、乙两组,则两支最强的球队被分在不同组的概率为(  )
A. B.
C. D.
答案:C
解析:根据题意可知,两支最强的球队被分在不同组的分组组数为,所有的分组组数为,结合古典概型概率计算公式可得满足题意的概率值为p==.故选C.
学生用书 第288页
对点练2.(2024·新课标Ⅰ卷)甲、乙两人各有四张卡片,每张卡片上标有一个数字,甲的卡片上分别标有数字1,3,5,7,乙的卡片上分别标有数字2,4,6,8.两人进行四轮比赛,在每轮比赛中,两人各自从自己持有的卡片中随机选一张,并比较所选卡片上数字的大小,数字大的人得1分,数字小的人得0分,然后各自弃置此轮所选的卡片(弃置的卡片在此后的轮次中不能使用).则四轮比赛后,甲的总得分不小于2的概率为    .
答案:
解析:因为甲出卡片1一定输,出其他卡片有可能赢,所以四轮比赛后,甲的总得分最多为3.若甲的总得分为3,则甲出卡片3,5,7时都赢,所以只有1种组合:3-2,5-4,7-6,1-8.若甲的总得分为2,有以下三类情况:第一类,当甲出卡片3和5时赢,只有1种组合,为3-2,5-4,1-6,7-8;第二类,当甲出卡片3和7时赢,有3-2,7-4,1-6,5-8或3-2,7-4,1-8,5-6或3-2,7-6,1-4,5-8,共3种组合;第三类,当甲出卡片5和7时赢,有5-2,7-4,1-6,3-8或5-2,7-4,1-8,3-6或5-4,7-2,1-6,3-8或5-4,7-2,1-8,3-6或5-2,7-6,1-4,3-8或5-2,7-6,1-8,3-4或5-4,7-6,1-2,3-8,共7种组合.综上,甲的总得分不小于2共有12种组合,而所有不同的组合共有4×3×2×1=24(种),所以甲的总得分不小于2的概率P==.
对点练3.经统计,在某储蓄所一个营业窗口等候的人数相应的概率如表所示:
排队人数 0 1 2 3 4 5人及5人以上
概率 0.1 0.16 0.3 0.3 0.1 0.04
求:(1)至多2人排队等候的概率;
(2)至少3人排队等候的概率.
解:(1)记“无人排队等候”为事件A,“1人排队等候”为事件B,“2人排队等候”为事件C,则事件A,B,C两两互斥.
记“至多2人排队等候”为事件G,则G=A∪B∪C,
所以P(G)=P(A∪B∪C)=P(A)+P(B)+P(C)=0.1+0.16+0.3=0.56.
(2)记“至少3人排队等候”为事件H,则其对立事件为事件G,所以P(H)=1-P(G)=0.44.
考点三 频率与概率 师生共研
某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成本每瓶4元,售价每瓶6元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶2元的价格当天全部处理完.根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:℃)有关.如果最高气温不低于25,需求量为500瓶;如果最高气温位于区间[20,25),需求量为300瓶;如果最高气温低于20,需求量为200瓶.为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得下面的频数分布表:
最高气温 [10,15) [15,20) [20,25) [25,30) [30,35) [35,40]
天数 2 16 36 25 7 4
以最高气温位于各区间的频率估计最高气温位于该区间的概率.
(1)估计六月份这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率;
(2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为Y(单位:元),当六月份这种酸奶一天的进货量为450瓶时,写出Y的所有可能值,并估计Y大于零的概率.
解:(1)这种酸奶一天的需求量不超过300瓶,当且仅当最高气温低于25,由表中数据可知,最高气温低于25的频率为=0.6,所以六月份这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率的估计值为0.6.
(2)当这种酸奶一天的进货量为450瓶时,若最高气温低于20,则Y=200×6+(450-200)×2-450×4=-100;
若最高气温位于区间[20,25),则Y=300×6+(450-300)×2-450×4=300;
若最高气温不低于25,则Y=450×(6-4)=900,
所以利润Y的所有可能值为-100,300,900.
Y大于零,当且仅当最高气温不低于20,由表格数据知,最高气温不低于20的频率为=0.8.
因此Y大于零的概率的估计值为0.8.
学生用书 第289页
计算简单随机事件的频率或概率的步骤
对点练4.如图,A地到火车站共有两条路径L1和L2,现随机抽取100位从A地到达火车站的人进行调查,调查结果如下:
所用时间(分钟) 10~20 20~30 30~40 40~50 50~60
选择L1的人数 6 12 18 12 12
选择L2的人数 0 4 16 16 4
(1)试估计40分钟内不能赶到火车站的概率;
(2)分别求通过路径L1和L2所用时间落在上表中各时间段内的频率;
(3)现甲、乙两人分别有40分钟和50分钟时间用于赶往火车站,为了尽最大可能在允许的时间内赶到火车站,试通过计算说明,他们应如何选择各自的路径.
解:(1)由已知共调查了100人,其中40分钟内不能赶到火车站的有12+12+16+4=44(人),
所以用频率估计相应的概率为p==0.44.
(2)选择L1的有60人,选择L2的有40人,
故由调查结果得频率为
所用时间(分钟) 10~20 20~30 30~40 40~50 50~60
L1的频率 0.1 0.2 0.3 0.2 0.2
L2的频率 0 0.1 0.4 0.4 0.1
(3)设A1,A2分别表示甲选择L1和L2时,在40分钟内赶到火车站;B1,B2分别表示乙选择L1和L2时,在50分钟内赶到火车站.
由(2)知P(A1)=0.1+0.2+0.3=0.6,
P(A2)=0.1+0.4=0.5,
因为P(A1)>P(A2),所以甲应选择L1.
同理,P(B1)=0.1+0.2+0.3+0.2=0.8,
P(B2)=0.1+0.4+0.4=0.9,
因为P(B1)<P(B2),所以乙应选择L2.
课时分层测评83 随机事件与概率
(时间:60分钟 满分:85分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1—8题,每小题5分,共40分)
1.已知A与B是互斥事件,且P=0.4,P(B)=0.2,则P(A∪B)=(  )
A.0.6 B.0.7
C.0.8 D.0.9
答案:C
解析:由题意知A,B是互斥事件,所以P(A∪B)=P(A)+P(B),且P(A)=1-P=1-0.4=0.6,则P(A∪B)=0.6+0.2=0.8.故选C.
2.“黑匣子”是飞机常用的电子记录设备之一,黑匣子有两个,为驾驶舱语音记录器和飞行数据记录器.某兴趣小组对黑匣子内部构造进行相关课题研究,记事件A为“只研究驾驶舱语音记录器”,事件B为“至少研究一个黑匣子”,事件C为“至多研究一个黑匣子”,事件D为“两个黑匣子都研究”,则(  )
A.A与C是互斥事件 B.B与D是对立事件
C.B与C是对立事件 D.C与D是互斥事件
答案:D
解析:事件A为“只研究驾驶舱语音记录器”;事件B为“至少研究一个黑匣子”,包含“只研究驾驶舱语音记录器”“只研究飞行数据记录器”“研究驾驶舱语音记录器和研究飞行数据记录器”;事件C为“至多研究一个黑匣子”,包含“只研究驾驶舱语音记录器”“只研究飞行数据记录器”“两个黑匣子都不研究”;事件D为“两个黑匣子都研究”,即“研究驾驶舱语音记录器和研究飞行数据记录器”.对于A,事件A与事件C不是互斥事件,故A不正确;对于B,事件B与事件D不是对立事件,故B不正确;对于C,事件B与事件C不是对立事件,故C不正确;对于D,事件C和事件D不能同时发生,故C与D是互斥事件,故D正确.故选D.
3.(2023·全国甲卷)某校文艺部有 4 名学生,其中高一、高二年级各2名.从这4名学生中随机选2名组织校文艺汇演,则这2名学生来自不同年级的概率为(  )
A. B.
C. D.
答案:D
解析:记高一年级2名学生分别为a1,a2,高二年级2名学生分别为b1,b2,则从这4名学生中随机选2名组织校文艺汇演的基本事件有(a1,a2),(a1,b1),(a1,b2),(a2,b1),(a2,b2),(b1,b2),共6个,其中这2名学生来自不同年级的基本事件有(a1,b1),(a1,b2),(a2,b1),(a2,b2),共4个,所以这2名学生来自不同年级的概率P==.故选D.
4.(2025·广东茂名一模)在一个箱子中放5个白球,3个红球,摇匀后采用不放回方式随机摸球3次,每次一个,第3次摸到红球的概率是(  )
A. B.
C. D.
答案:A
解析:第3次摸到红球,则分三种情况讨论:前3次只有第3次摸到红球;前3次有两次摸到红球、其中第3次一定摸到红球;前3次摸到3次红球.记第3次摸到红球为事件A,则P(A)==.故选A.
【教师备选】 (2025·湘豫名校联考)党的二十大报告提出:“深化全民阅读活动”.今天,我们思索读书的意义、发掘知识的价值、强调阅读的作用,正是为了更好地满足人民群众精神文化生活新期待.某市把图书馆、博物馆、美术馆、文化馆四个公共文化场馆面向社会免费开放,开放期间需要志愿者参与协助管理.现有A,B,C,D,E共5名志愿者,每名志愿者均参与本次志愿者服务工作,每个场馆至少需要一名志愿者,每名志愿者到各个场馆的可能性相同,则A,B两名志愿者不在同一个场馆的概率为(  )
A. B.
C. D.
答案:D
解析:将5名志愿者分配到4个场馆,共有种不同的方法,其中A,B两名志愿者在同一个场馆共有种不同的方法,所以A,B两名志愿者不在同一个场馆的概率为P=1-=.故选D.
5.(多选)下列说法中正确的有(  )
A.若事件A与事件B是互斥事件,则P(AB)=0
B.若事件A与事件B是对立事件,则P(A+B)=1
C.某人打靶时连续射击三次,则事件“至少有两次中靶”与事件“至多有一次中靶”是对立事件
D.把红、橙、黄3张纸牌随机分给甲、乙、丙3人,每人分得1张,则事件“甲分得的不是红牌”与事件“乙分得的不是红牌”是互斥事件
答案:ABC
解析:事件A与事件B互斥,则A,B不可能同时发生,所以P(AB)=0,故A正确;事件A与事件B是对立事件,则事件B即为事件,所以P(A+B)=1,故B正确;事件“至少有两次中靶”与“至多有一次中靶”不可能同时发生,且二者必有一个发生,所以为对立事件,故C正确;事件“甲分得的不是红牌”与事件“乙分得的不是红牌”可能同时发生,即“丙分得的是红牌”,所以不是互斥事件,故D错误.故选ABC.
6.(多选)某市地铁全线共有四个车站,甲、乙两人同时在地铁第1号车站(首发站)乘车,假设每人自第2号车站开始,在每个车站下车是等可能的,则(  )
A.甲、乙两人下车的所有可能的结果有9种
B.甲、乙两人同时在第2号车站下车的概率为
C.甲、乙两人同时在第4号车站下车的概率为
D.甲、乙两人在不同的车站下车的概率为
答案:ABD
解析:对于A,甲下车的情况有第2号车站,第3号车站,第4号车站,共3种,同理可得,乙下车的情况数也是3,则总情况数为3×3=9,故A正确;对于B,甲、乙两人同时在第2号车站下车的情况数为1,则概率为,故B正确;对于C,甲、乙两人同时在第4号车站下车的情况数为1,则概率为,故C错误;对于D,甲、乙两人在相同车站下车的情况数为3,则在不同车站下车的情况数为9-3=6,即概率为=,故D正确.故选ABD.
7.(2025·八省适应性测试)有8张卡片,分别标有数字1,2,3,4,5,6,7,8,现从这8张卡片中随机抽出3张,则抽出的3张卡片上的数字之和与其余5张卡片上的数字之和相等的概率为    .
答案:
解析:从8张卡片中随机抽出3张,则样本空间中总的样本点数为=56.因为1+2+3+4+5+6+7+8=36,所以要使抽出的3张卡片上的数字之和与其余5张卡片上的数字之和相等,则抽出的3张卡片上的数字之和应为18,则抽出的3张卡片上的数字的组合有8,7,3或8,6,4或7,6,5共3种,所以符合抽出的3张卡片上的数字之和为18的样本点个数为3,所以抽出的3张卡片上的数字之和与其余5张卡片上的数字之和相等的概率为.
8.(多题同解)(1)已知a,b∈{-2,-1,1,2},若向量m=(a,b),n=(1,1),则向量m与n所成的角为锐角的概率为    .
(2)一个盒子中装有六张卡片,上面分别写着如下六个定义域为R的函数:f1(x)=x,f2(x)=x2,f3(x)=x3,f4(x)=sin x,f5(x)=cos x,f6(x)=2|x|+1.现从盒子中逐一抽取卡片并判断函数的奇偶性,每次抽出后均不放回,若取到一张写有偶函数的卡片则停止抽取,否则继续进行,设抽取次数为X,则X<3的概率为    .
答案:(1) (2)
解析:(1)向量m与n所成的角为锐角等价于m·n>0,且m与n的方向不同,即m·n=a+b>0,则满足条件的向量m有(-1,2),(1,1),(1,2),(2,-1),(2,1),(2,2),其中m=(1,1)或m=(2,2)时,与n同向,故舍去,故共有4种情况满足条件.又m的取法共有4×4=16(种),则向量m与n所成的角为锐角的概率是=.
(2)易判断f2(x)=x2,f5(x)=cos x,f6(x)=2|x|+1为偶函数,所以写有偶函数的卡片有3张,X的取值范围是{1,2,3,4}.P(X=1)==,P(X=2)==,所以P(X<3)=P(X=1)+P(X=2)=+=.
9.(10分)某险种的基本保费为a(单位:元),继续购买该险种的投保人称为续保人,续保人本年度的保费与其上年度出险次数的关联如下:
上年度出险次数 0 1 2 3 4 ≥5
保费 0.85a a 1.25a 1.5a 1.75a 2a
随机调查了该险种的200名续保人在一年内的出险情况,得到如下统计表:
出险次数 0 1 2 3 4 ≥5
频数 60 50 30 30 20 10
(1)记A为事件:“一续保人本年度的保费不高于基本保费”,求P(A)的估计值;
(2)记B为事件:“一续保人本年度的保费高于基本保费但不高于基本保费的160%”,求P(B)的估计值;
(3)求续保人本年度平均保费的估计值.
解:(1)事件A发生当且仅当一年内出险次数小于2.
由所给数据知,一年内出险次数小于2的频率为=0.55,
故P(A)的估计值为0.55.
(2)事件B发生当且仅当一年内出险次数大于1且小于4.
由所给数据知,一年内出险次数大于1且小于4的频率为=0.3,
故P(B)的估计值为0.3.
(3)由所给数据得
保费 0.85a a 1.25a 1.5a 1.75a 2a
频率 0.30 0.25 0.15 0.15 0.10 0.05
调查的200名续保人的平均保费为
0.85a×0.30+a×0.25+1.25a×0.15+1.5a×0.15+1.75a×0.10+2a×0.05=1.192 5a.
因此,续保人本年度平均保费的估计值为1.192 5a元.
(10、11题,每小题5分, 共10分)
10.(2025·山东潍坊二模)现安排甲、乙、丙、丁、戊5位志愿者到三个社区做志愿服务工作,每个社区至少安排1人,每位志愿者只到一个社区,其中甲、乙安排在同一个社区的概率为(  )
A. B.
C. D.
答案:C
解析:将甲、乙、丙、丁、戊5位志愿者安排到三个社区做志愿服务工作,每个社区的人数分别为2,2,1或3,1,1,所以不同的分法种数为(+=(+10)×6=150种.现在考虑甲、乙安排在同一个社区,若甲、乙所安排的小区只有他们两人,此时只需将剩余3人分为两组,则分法种数为=18种;若甲、乙所安排的小区有3人,则还需从另外3人中抽1人,此时分法种数为=18种.综上所述,甲、乙安排在同一个社区的概率为=.故选C.
11.(多选)(2025·重庆诊断)小张上班从家到公司开车有两条线路,所需时间(分钟)随交通堵塞状况有所变化,其概率分布如表所示:
所需时间(分钟) 30 40 50 60
线路一 0.5 0.2 0.2 0.1
线路二 0.3 0.5 0.1 0.1
则下列说法正确的是(  )
A.任选一条线路,“所需时间小于50分钟”与“所需时间为60分钟”是对立事件
B.从所需的平均时间看,线路一比线路二更节省时间
C.如果要求在45分钟以内从家赶到公司,小张应该走线路一
D.若小张上、下班走不同线路,则所需时间之和大于100分钟的概率为0.08
答案:BD
解析:对于A,“所需时间小于50分钟”与“所需时间为60分钟”是互斥而不对立事件,故A错误;对于B,线路一所需的平均时间为30×0.5+40×0.2+50×0.2+60×0.1=39(分钟),线路二所需的平均时间为30×0.3+40×0.5+50×0.1+60×0.1=40(分钟),故B正确;对于C,线路一所需时间小于45分钟概率为0.7,线路二所需时间小于45分钟概率为0.8,小张应选线路二,故C错误;对于D,所需时间之和大于100分钟则线路一,线路二的时间可以为(上班线路一50,下班线路二60),(上班线路一60,下班线路二60),(上班线路一60,下班线路二50),(上班线路二60,下班线路一50),(上班线路二60,下班线路一60),(上班线路二50,下班线路一60),共6种情况,概率为0.2×0.1+0.1×0.1+0.1×0.1+0.1×0.2+0.1×0.1+0.1×0.1=0.08,故D正确.故选BD.
12.(15分)某市A,B两所中学的学生组队参加辩论赛,A中学推荐了3名男生、2名女生,B中学推荐了3名男生、4名女生,两校所推荐的学生一起参加集训.由于集训后队员水平相当,从参加集训的男生中随机抽取3人、女生中随机抽取3人组成代表队.
(1)求A中学至少有1名学生入选代表队的概率;
(2)某场比赛前,从代表队的6名队员中随机抽取4人参赛,求参赛女生人数不少于2人的概率.
解:(1)由题意,参加集训的男、女生各有6名,入选代表队学生全从B中学抽取(等价于A中学没有学生入选代表队)的概率为=,
因此,A中学至少有1名学生入选代表队的概率为1-=.
(2)设“参赛的4人中女生不少于2人”为事件A,记“参赛女生有2人”为事件B,“参赛女生有3人”为事件C,
则P(B)==,P(C)==.由互斥事件的概率加法公式,得P(A)=P(B)+P(C)=+=,故所求事件的概率为.
(每小题5分,共10分)
13.(2025·浙江宁波一模)一个盒子中装有标号为1,2,3,4,5的五个大小质地完全相同的小球.甲、乙两人玩游戏,规则如下:第一轮,甲先从盒子中不放回地随机取两个球,乙接着从盒子中不放回地随机取一个球,若甲抽取的两个小球数字之和大于乙抽取的小球数字,则甲得1分,否则甲不得分;第二轮,甲、乙从盒子中剩余的两个球中依次不放回地随机取一个球,若甲抽取的小球数字大于乙抽取的小球数字,则甲得1分,否则甲不得分.则在两轮游戏中甲共获得2分的概率为    .
答案:
解析:若甲在第一轮中得1分,若第一轮中甲抽到的小球为1,3,则乙抽到的小球只能是2,若第一轮中甲抽到的小球为1,4,则乙抽到的小球可以是2或3,若第一轮中甲抽到的小球为2,3,则乙抽到的小球可以是1或4,若第一轮中甲抽到的小球为1,5或者2,4或者2,5或者3,4或者3,5或者4,5时,则乙抽到的小球可以是剩下三个小球中的任何一个,故共有6×3=18种,因此第一轮中甲得1分的概率为=,在第二轮的过程中,只剩下两个球,要使甲在第二轮中得1分,只需要甲在剩下两个球中抽到号码大的球即可,故概率为,因此甲在两轮中共得2分的概率为×=.
14.(2025·山东淄博一模)如图,在3×3的方格中,每一行随机设置1个陷阱(起点和终点处无陷阱).玩家从起点方格出发,每次可以向右或向下移动一格到达下一格.若遇到含有设置陷阱的方格,则被重置回起点,然后该玩家会寻找未走过的路线继续挑战,直至到达终点.若重置若干次以后始终未能到达终点,则挑战失败.该玩家挑战失败的概率为    .
起点
终点
答案:
解析:根据题意知,玩家从起点方格出发,每次向右或向下移动一格,可以顺利到达终点,即为挑战成功,反之挑战失败.用Amn表示第m行第n列含有陷阱的方格,则第1行含有陷阱的方格为A1i(i=2,3),第2行含有陷阱的方格为A2j(j=1,2,3),第3行含有陷阱的方格为A3r(r=1,2),所以每一行随机设置1个陷阱(起点和终点处无陷阱)共有=12个基本事件,具体如下:(A12,A21,A31),(A12,A21,A32),(A12,A22,A31),(A12,A22,A32),(A12,A23,A31),(A12,A23,A32),(A13,A21,A31),(A13,A21,A32),(A13,A22,A31),(A13,A22,A32),(A13,A23,A31),(A13,A23,A32),玩家挑战失败的基本事件有(A12,A21,A31),(A12,A21,A32),(A12,A22,A31),(A12,A22,A32),(A12,A23,A32),(A13,A22,A31),(A13,A22,A32),(A13,A23,A32)共8个,所以玩家挑战失败的概率为=
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