第七章 随机变量及其分布 第八章 成对数据的统计分析 单元测试卷(含答案) 2026-2027学年高中数学人教A版选择性必修3

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第七章 随机变量及其分布 第八章 成对数据的统计分析 单元测试卷(含答案) 2026-2027学年高中数学人教A版选择性必修3

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大单元综合测试(二):第七章~第八章
(120分钟 150分)
【命题视点】
单元大任务 熟知变量概率的求法,了解线性回归方程的求法和变量相关性的判断
命题情境点 生活实践情境:2、4、6、17题 探索创新情境:11、14题 课程学习情境:18、19题
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.设A,B为两个事件,若P(A∩B)=,P(A)=,则P(B|A)=
A.
B.
C.
D.
2.为了解某大学的学生是否爱好体育锻炼,用简单随机抽样方法在校园内调查了160名学生,得到如下2×2列联表:
男 女 总计
爱好 a b 70
不爱好 c 40
总计 60
则a-b-c=
A.-100
B.-60
C.60
D.100
3.若ξ~B(n,p),且E(ξ)=6,D(ξ)=4,则p=
A.
B.
C.
D.
4.某艺术馆为了研究学生喜欢国画和性别之间的联系,随机抽取120名学生进行调查(其中有男生90名,女生30名),并绘制等高条形图,则这120名学生中喜欢国画的人数为
A.94
B.90
C.68
D.58
5.对四组数据进行统计,获得以下散点图,关于其相关系数的比较,正确的是
A.r1B.r2>r4
C.|r2|>|r4|
D.|r1|<|r3|
6.在学校组织的足球比赛中,某班要与其他4个班级各赛一场,在这4场比赛的任意一场中,此班级每次胜、负、平的概率相等.这4场比赛结束后,该班胜场多于负场的概率为
A.
B.
C.
D.
7.在研究某高中高三年级学生是否喜欢某学科与性别的关系时,总共调查了N位学生(N=100m,m∈N*),其中男女学生各半,男生中60%表示喜欢该学科,其余表示不喜欢,女生中40%表示喜欢该学科,其余表示不喜欢.若有99%把握认为是否喜欢该学科与性别有关(附:当χ2>6.635 时,则有99%的把握判断两变量有关联),则可以推测N的最小值为
A.400
B.300
C.200
D.100
8.如图,在一条无限长的轨道上,一个质点在随机外力的作用下,从位置0出发,每次向左或向右移动一个单位长度的概率都为.设移动n次后质点位于位置Xn,则P(X5=1)=
A.
B.
C.
D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.甲盒子中有5个红球,2个白球和3个黑球,乙盒子中有4个红球,3个白球和3个黑球.先从甲盒子中随机取出一球放入乙盒子,分别以A1,A2和A3表示从甲盒子取出的球是红球,白球和黑球的事件,再从乙盒子中随机取出一球,以B表示从乙盒子取出的球是红球的事件,则下列结论正确的是
A.P(B)=
B.事件B与事件A3相互独立
C.P(B|A1)=
D.P(A1|B)=
10.下列选项正确的是
A.已知随机变量X服从二项分布B,则D(2X)=2
B.口袋中有大小相同的3个红球、4个蓝球和5个黑球,从中任取四个球,记其中红球的个数为随机变量X,则X的数学期望E(X)=1
C.某射击运动员每次射击击中目标的概率为0.8,则在8次射击中,最有可能击中的次数是7次
D.设A,B是一个随机试验中的两个事件,且P(A)=,P(B)=,P(A+)=,则P(B|A)=
11.抛掷一红一绿两枚质地均匀的正六面体骰子,记下骰子朝上面的点数.用x表示红色骰子的点数,用y表示绿色骰子的点数,用(x,y)表示一次试验的结果.定义事件A为“x+y为奇数”,事件B为“xy为奇数”,事件C为“x为奇数”,则下列结论正确的是
A.A与B对立
B.P(A)=
C.P(B|C)=
D.A与C相互独立
题序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.某射手射击所得的环数ξ的分布列如下:
ξ 5 6 7 8
P 0.14 0.16 0.5 0.2
记“函数f(x)=x2-13x+12在区间[ξ,+∞)上单调递增”为事件A,则事件A的概率是    .
13.已知随机变量ξ服从正态分布N(0,1),若P(ξ≤-0.9)=0.15,则P(|ξ|≤0.9)=    .
14.已知在一次英语口语考试中,有10道备选的试题,某考生能答对其中的7道试题.规定每次考试都需从备选题中任选3道题进行测试,至少答对2道题才算及格,则该考生及格的概率为    .
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)为增强学生体质以及展示当代青少年积极向上的精神风貌,某学校在校内新开设羽毛球课和篮球课,且每名同学只选一门课.为了研究学生所选的课程是否与性别有关,现随机抽取了高一年级200名学生的选课情况(其中男生80人,女生120人).
(1)完成下面的2×2列联表,依据小概率值α=0.01的独立性检验判断是否认为学生所选的课程与性别有关,并说明理由.
篮球 羽毛球 合计
男 48
女 80
合计
(2)从上述120名女生中按选羽毛球课和选篮球课进行分层随机抽样,抽取6人,再从这6人中任取2人,求至少有1人选择了篮球课的概率.
附:
P(χ2≥k) 0.10 0.05 0.010
k 2.706 3.841 6.635
16.(15分)某书店销售刚刚上市的某高二数学单元测试卷,按事先拟定的价格进行5天试销,每种单价试销1天,得到如下数据:
单价x/元 18 19 20 21 22
销量y/册 61 56 50 48 45
(1)求试销5天的销量的平均值和y关于x的经验回归方程.
附:==,=-.
17.(15分)为了切实维护居民合法权益,提高居民识骗防骗能力,守好居民的“钱袋子”,某社区开展“全民反诈在行动--反诈骗知识竞赛”活动,现从参加该活动的居民中随机抽取了100名,统计出他们竞赛成绩分布如下:
成绩/分 [40,50) [50,60) [60,70) [70,80) [80,90) [90,100]
人数 2 4 22 40 28 4
(1)求抽取的100名居民竞赛成绩的平均分和方差s2(同一组中数据用该组区间的中点值为代表).
(2)以频率估计概率,发现该社区参赛居民竞赛成绩X近似地服从正态分布N(μ,σ2),其中μ近似为样本成绩的平均分,σ2近似为样本成绩的方差s2.若X>55,参赛居民可获得“参赛纪念证书”.若该社区有5 000名居民参加本次竞赛活动,试估计获得“参赛纪念证书”的居民人数(结果保留整数).
附:若X~N(μ,σ2),则P(μ-σ18.(17分)某地经过多年的环境治理,已将荒山改造成了绿水青山.为了估计林区某种树木的总材积量,随机选取了10棵这种树木,测量每棵树根部的横截面积和材积量,得到如下数据:
样本号i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总和
根部横截面积xi 0.04 0.06 0.04 0.08 0.08 0.05 0.05 0.07 0.07 0.06 0.6
材积量yi 0.25 0.40 0.22 0.54 0.51 0.34 0.36 0.46 0.42 0.40 3.9
并计算得到=0.038 ,=1.615 8,xiyi=0.247 4.
附:相关系数r=,≈1.377 .
(1)若在样本中随机抽取两棵,求这两棵树木根部的横截面积都不小于0.05的概率;
(2)求该林区这种树木根部的横截面积与材积量的样本相关系数(精确到0.01);
(3)现测量了该林区所有这种树木根部的横截面积,并得到所有这种树木根部的横截面积总和为100 m2,已知树木的材积量与其根部的横截面积近似成正比,利用以上数据给出该林区这种树木的总材积量的估计值.
19.(17分)某种水果按照果径大小可分为四类:标准果、优质果、精品果、礼品果.某采购商从采购的一批水果中随机抽取100个,利用水果的等级分类标准得到的数据如下:
等级 标准果 优质果 精品果 礼品果
个数 10 30 40 20
(1)若将频率视为概率,从这100个水果中有放回地随机抽取3个,求恰好有2个水果是精品果或礼品果的概率.
(2)用样本估计总体,果园老板提出两种购销方案给采购商参考.
方案1,不分类卖出,单价为21元/kg.
方案2,分类卖出,分类后的水果售价如下:
等级 标准果 优质果 精品果 礼品果
售价/(元/kg) 16 18 22 24
从采购商的角度考虑,应该采用哪种方案
(3)用分层抽样的方法从这100个水果中抽取10个,再从抽取的10个水果中随机抽取3个,X表示抽取的是精品果的数量,求X的分布列及方差D(X).
【参考答案】
1.D 解析:P(B|A)==.
2.A解析:根据题意,2×2列联表如下:
男 女 合计
爱好 10 60 70
不爱好 50 40 90
合计 60 100 160
∴a-b-c=10-60-50=-100.
3.C 解析:由E(ξ)=np=6,D(ξ)=np(1-p)=4,得p=.
4.B解析:由等高条形图可知,这120名学生中喜欢国画的人数为0.8×90+0.6×30=90.
5.C 解析:r1,r3都是正线性相关,并且相关性r1最强,所以r1>r3>0,r2,r4都是负线性相关,并且r2相关性强,所以|r2|>|r4|,所以r26.A 解析:若胜一场,则其余为平,共有=4(种)情况;若胜两场,则其余两场为一负一平或两平,共有+=18(种)情况;若胜三场,则其余一场为负或平,共有×2=8种情况;若胜四场,则只有1种情况.综上,共有31种情况,而总情况共有3×3×3×3=81,故概率为.
7.C解析:由题意可知,男女各50m人,列联表如下:
喜欢 不喜欢 合计
男 30m 20m 50m
女 20m 30m 50m
合计 50m 50m 100m
χ2==4m,∵有99%把握认为是否喜欢该学科与性别有关,
∴4m>6.635,m为整数,故m最小值为2,N的最小值为200.
8.D 解析:设质点n次移动中向右移动的次数为Y,显然每移动一次的概率为,则Y~B,X5=1,则表示5次移动中有3次向右移动,2次向左移动,
故P(X5=1)==.
9.AD 解析:P(A1)==,P(A2)==,P(A3)=.又P(B|A1)=,P(B|A2)=,P(B|A3)=,故C项错误;P(B)=P(B|A1)P(A1)+P(B|A2)P(A2)+P(B|A3)P(A3)=×+×+×=,故A项正确;P(B)P(A3)=×=,P(BA3)=P(B|A3)P(A3)=×=,故P(B)P(A3)≠P(BA3),所以事件B与事件A3不相互独立,故B项错误;P(A1|B)==,故D项正确.
10.BC 解析:对于A项,X~B,D(X)=4××=1,D(2X)=4D(X)=4,故A项不正确;
对于B项,X服从超几何分布,所以E(X)=4×=1,故B项正确;
对于C项,设最有可能击中k次,根据计算公式可得6.2=np+p-1≤k≤np+p=7.2,即k=7,C项正确;
对于D项,P(A+)=P(A)+P()-P(A)=+-P(A)=,则P(A)=,P(B|A)=1-P(|A)=1-=1-=,故D项不正确.
11.BD解析:对于A,若x+y为奇数,则x和y一个为奇数,一个为偶数,若xy为奇数,则x和y都为奇数,所以事件A与事件B不可能同时发生,所以事件A与事件B互斥,但事件A与事件B也可能同时不发生,例如x=2,y=2,所以事件A与事件B不对立,故A项错误;
根据所有可能结果,得P(A)==,B项正确;显然,P(C)=,P(BC)==,所以P(B|C)==,故C项错误;由上述可知,P(A)=,P(C)=,P(AC)==,所以P(A)·P(C)==P(AC),所以A与C相互独立,故D项正确.
12.0.7 解析:易知函数f(x)=x2-13x+12在区间[6.5,+∞)上单调递增,所以ξ≥6.5,即所求事件A的概率P(A)=P(ξ≥6.5)=P(ξ=7)+P(ξ=8)=0.7.
13.0.7解析:由随机变量ξ服从正态分布N(0,1),P(ξ≤-0.9)=0.15,得P(|ξ|≤0.9)=1-2P(ξ≤-0.9)=1-2×0.15=0.7.
14. 解析:令正确回答的题数为随机变量X,则该考生及格的概率为P(X≥2),P(X≥2)=P(X=2)+P(X=3)=+=.
15.解析:(1)2×2列联表如下:
篮球 羽毛球 合计
男 48 32 80
女 40 80 120
合计 88 112 200
将2×2列联表中的数据代入公式计算,得χ2==≈13.853.
因为13.853>6.635,所以我们可以认为学生所选的课程与性别有关.
(2)因为从女生中用分层抽样的方法抽取一个容量为6的样本,得到的这6人中选篮球课的人数为2,所以选取的2人中至少有1人选择了篮球课的概率为1-=.
16.解析:(1)==20,==52,∴(xi-)(yi-)=-40,(xi-)2=10,
==-4,=-=52+20×4=132,故y关于x的回归直线方程为=-4x+132.
(2)获得的利润z=(x-12)y=(x-12)(-4x+132),即z=-4x2+180x-1 584.
二次函数z=-4x2+180x-1 584的图象开口向下,∴当x==22.5时,z取最大值,
∴当单价定为22.5元时,可获得最大利润.
17.解析:(1)100名居民本次竞赛成绩的平均分=45×+55×+65×+75×+85×+95×=75,
100名居民本次竞赛成绩的方差s2=(45-75)2×+(55-75)2×+(65-75)2×
+(75-75)2×+(85-75)2×+(95-75)2×=100.
(2)因为μ近似为样本成绩的平均分,σ2近似为样本成绩的方差s2,
所以μ=75,σ2=100,可知σ==10.
由于竞赛成绩X近似地服从正态分布N(μ,σ2),55=μ-2σ,因此竞赛居民可获得“参赛纪念证书”的概率P(μ-2σ故估计获得“参赛纪念证书”的居民人数为4886.
18.解析:(1)依题意,样本中共有8棵树木根部的横截面积不小于0.05,故随机抽取两棵,这两棵树木根部的横截面积都不小于0.05的概率P==.
(2)r====≈≈0.97,
则r≈0.97.
(3)设该林区这种树木的总材积量的估计值为Y m3,又已知树木的材积量与其根部的横截面积近似成正比,可得=,解得Y=650 m3,则该林区这种树木的总材积量估计为650 m3.
19.解析:(1)记“从这100个水果中随机抽取1个,这个水果是精品果或礼品果”为事件A,则P(A)==.从这100个水果中有放回地随机抽取3个,设抽取的精品果或礼品果的个数为Y,则Y~B,故恰好有2个水果是精品果或礼品果的概率P(Y=2)=××=.
(2)方案2,每公斤的单价=16×+18×+22×+24×=20.6元,
∵21>20.6,∴从采购商的角度考虑,应该采用第2种方案.
(3)用分层抽样的方法从这100个水果中抽取10个,则标准果、优质果、精品果、礼品果应抽取的个数分别为1,3,4,2,即4个精品果,6个非精品果.
由题意可得,X的可能取值有0,1,2,3,
则P(X=0)==,P(X=1)==,P(X=2)==,P(X=3)==,
X的分布列如下:
X 0 1 2 3
P
则E(X)=0×+1×+2×+3×=,D(X)=×+×+×+×=.

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