完整版高考文科数学《概率与统计》题型归纳与训练推荐文档.docx
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2020年高考文科数学《概率与统计》题型归纳与训练
【题型归纳】
题型一古典概型
例1从甲、乙等5名学生中随机选出2人,则甲被选中的概率为().
A.
1
5
2
5
25
8
B.C.D.
25
9
B
【答案】
【解析】
法有:
可设这5名学生分别是甲、乙、丙、丁、戊,从中随机选出2人的方
(甲,乙),(甲,丙),(甲,丁),(甲,戊),(乙,丙),(乙,丁),(乙,戊),
(丙,丁),(丙,戊),(丁,戊),共有10种选法,其中只有前4种是甲被选中,所以所求概率为4=2.故选B.
105
例2将2本不同的数学书和1本语文书在书架上随机排成一行,则2本数学书相邻的概率为.
2
3
【答案】
【解析】根据题意显然这是一个古典概型,其基本事件有:
数1,数2,语;数
1,语,数2;数2,数1,语;数2,语,数1;语,数2,数1;语,数1,数2共
p=4=
6
2
3
有6种,其中2本数学书相邻的有4种,则其概率为:
.
【易错点】列举不全面或重复,就是不准确
【思维点拨】直接列举,找出符合要求的事件个数.题型二几何概型
例1如图所示,正方形ABCD内的图形来自中国古代的太极
A
D
图,正方形内切圆中的黑色部分和白色部分关于正方形的中心
成中心对称.在正方形内随机取一点,则此点取自黑色部分的概
BC
率是().
1
4
π
8
1
2
π
4
A.B.C.D.
B
【答案】
1⎛a⎫2
⨯⨯ç⎪
2⎝2⎭
=
8
a2
【解析】不妨设正方形边长为a,由图形的对称性可知,太极图中黑白部分面积相等,即各占圆面积的一半.由几何概型概率的计算公式得,所求概率为
.故选B.
p
例2在区间[0,5]上随机地选择一个数的概率为.
,则方程
x2+2px+3p-2=0有两个负根
2
3
【答案】
⎧⎪∆=4p2-4(3p-2)≥0
⎨
x+x=-2p<0
12
⎩
⎪
xx=3p-2>0
12
【解析】方程x2+2px+3p-2=0有两个负根的充要条件是即
2
3
或p≥2,又因为p∈[0,5],所以使方程x2+2px+3p-2=0有两个负根的p
2(1-2)+(5-2)
3
2.
的取值范围为(,1][2,5],故所求的概率3=2,故填:
35-03
【易错点】“有两个负根”这个条件不会转化.
【思维点拨】“有两个负根”转化为函数图像与x轴负半轴有两个交点.从而得到参数p的范围.在利用几何概型的计算公式计算即可.
题型三抽样与样本数据特征
例1某工厂生产甲、乙、丙、丁四种不同型号的产品,产量分别为200,
400
,300,100件.为检验产品的质量,现用分层抽样的方法从以上所有的产品中抽取60件进行检验,则应从丙种型号的产品中抽取
件.
【答案】18
【解析】按照分层抽样的概念应从丙种型号的产品中抽取300⨯60
1000
=18(件).
例2已知样本数据x1,x2,⋅⋅⋅,xn的均值x=5,则样本数据2x1+1,2x2+1,
⋅⋅⋅,2xn+1的均值为.
【答案】11
【解析】
因为样本数据x1,x2,⋅⋅⋅,xn的均值x=5,又样本数据2x1+1,
2x2+1,⋅⋅⋅,2xn+1的和为2(x1+x2++xn)+n,所以样本数据的均值为2x+1=11.
例3某电子商务公司对10000名网络购物者2018年度的消费情况进行统计,
发现消费金额(单位:
万元)都在区间[0.3,0.9]内,其频率分布直方图如图所示.
(1)直方图中的a=.
(2)在这些购物者中,消费金额在区间[0.5,0.9]内的购物者的人数为.
万万/万万
a
2.5
2.0
1.5
0.8
0.2
0.30.40.50.60.70.80.9万万/万万
【答案】a=3人数为0.6⨯10000=6000
【解析】由频率分布直方图及频率和等于1,可得
0.2⨯0.1+0.8⨯0.1+1.5⨯0.1+2⨯0.1+2.5⨯0.1+a⨯0.1=1,解之得a=3.
于是消费金额在区间[0.5,0.9]内频率为0.2⨯0.1+0.8⨯0.1+2⨯0.1+3⨯0.1=0.6,所以消费金额在区间[0.5,0.9]内的购物者的人数为0.6⨯10000=6000.
例4某城市100户居民的月平均用电量(单位:
度),以[160,180),
[180,200),[200,220),[220,240),[240,260),[260,280),[280,300]分组的频率分布直方图如图所示.
万万
0.012
5
0.011
0.0095
x
0.005
0.0025
0.002
万万
0160180200220240260280300万万万万万万/万
(1)求直方图中x的值;
(2)求月平均用电量的众数和中位数;
(3)在月平均用电量为[220,240),[240,260),[260,280),[280,300]的四组用户中,用分层抽样的方法抽取11户居民,则从月平均用电量在[220,240)的用户中应抽
取多少户?
【答案】见解析
【解析】
(1)由(0.002+0.0095+0.011+0.0125+x+0.005+0.0025)⨯20=1,
得x=0.0075.
2
220+240=230
(2)由图可知,月平均用电量的众数是.
因为(0.002+0.0095+0.011)⨯20=0.45<0.5,
又(0.002+0.0095+0.011+0.0125)⨯20=0.7>0.5,
所以月平均用电量的中位数在[220,240)内.
设中位数为a,由(0.002+0.0095+0.011)⨯20+0.0125⨯(a-220)=0.5,得a=224,所以月平均用电量的中位数是224.
(3)月平均用电量为[220,240)的用户有0.0125⨯20⨯100=25(户);月平均用电量为[240,260)的用户有0.0075⨯20⨯100=15(户);
月平均用电量为[260,280)的用户有0.005⨯20⨯100=10(户);月平均用电量为[280,300]的用户有0.0025⨯20⨯100=5(户).
11
=
1
25+15+10+5
5
抽取比例为,
所以从月平均用电量在[220,240)的用户中应抽取25⨯1=5(户).
5
【易错点】没有读懂题意,计算错误.不会用函数思想处理问题
【思维点拨】根据题意分情况写出函数解析式;2牵涉到策略问题,一般可以转化为比较两个指标的大小.
题型四回归与分析
例1下图是我国2008年至2014年生活垃圾无害化处理量(单位:
亿吨)的折线图
万
万1.80
万
万1.60
万万
万1.40
万
万1.20
万万
1.00
y
0.80
1234567
年份代码t
(1)由折线图看出,可用线性回归模型拟合y与t的关系,请用相关系数加以说明
(2)建立y关于t的回归方程(系数精确到0.01),预测2016年我国生活垃圾无害化处理量.
参考数据:
7
y=9.32,
7
∑
i=1
7
(y-y)
2
i
ty=40.17,=0.55,≈2.646.
7
∑i
i=1
∑ii
i=1
n
∑(ti-t)(yi-y)
∑
i=1
n
n
(t-t)(y-y)
2
∑
2
i
i
i=1
参考公式:
相关系数r=i=1
n
回归方程y=a+bt中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:
∑(ti-t)(yi-y)
n
b=i=1a=y-bt.
∑(ti-t)2
i=1
【答案】见解析
72
【解析】
(1)由折线图中数据和附注中参考数据得t=4,∑(ti-t)=28,
i=1
∑(
7
2
y-y
i
)
i=1
=0.55,
∑7(t-t)(y-y)=∑7ty-t∑7y=40.17-4⨯9.32=2.89≈2.89≈.
,r0.99
iiiii0.55⨯2⨯2.646
i=1i=1i=1
因为y与t的相关系数近似为0.99,说明y与t的线性相关程度相当高,从而可以用线性回归模型拟合y与t的关系.
7777
∑(ti-t)(yi-y)7∑tiyi-∑ti⋅∑yi
∑
i=1
7
7
(t-t)⋅(y-y)
2
∑
2
i
i
i=1
∑
i=1
7
(t-t)
2
i
i=1
∑
i=1
7
(y-y)
2
i
(1)变量y与t的相关系数r=i=1=i=1i=1,
7⨯⋅
∑
7
(t-t)2
i
i=1
777
7
又∑ti=28,∑yi=9.32,∑tiyi=40.17,=2=5.292,
i=1i=1i=1
∑
i=1
7
(y-y)
2
i
=0.55,
所以r=7⨯40.17-28⨯9.32≈0.99
7⨯5.292⨯0.55,故可用线性回归模型拟合变量y与t的关系.
ty-7t⋅y1
17∑7
ii40.17-7⨯4⨯7⨯9.32
(2)t=4,y=∑y,所以bˆ=i=1==0.10,
i
7i=1i
∑7
i=1
t2-7t228
aˆ=y-bˆx=1⨯9.32-0.10⨯4≈0.93,所以线性回归方程为yˆ=0.1t+0.93.
7
当t=9时,yˆ=0.1⨯9+0.93=1.83.因此,我们可以预测2016年我国生活垃圾无害化处理1.83亿吨.
【易错点】没有读懂题意,计算错误.
【思维点拨】将题目的已知条件分析透彻,利用好题目中给的公式与数据.题型五独立性检验
甲
乙
丙
丁
r
0.82
0.78
0.69
0.85
m
115
106
124
103
例1甲、乙、丙、丁四位同学各自对A、B两变量的线性相关性作试验,并用回归分析方法分别求得相关系数r与残差平方和m如下表:
则哪位同学的试验结果体现A、B两变量更强的线性相关性?
()A.甲B.乙C.丙
D.丁
【答案】D
【解析】D因为r>0且丁最接近1,残差平方和最小,所以丁相关性最高
【易错点】不理解相关系数和残差平方和与相关性的关系
【思维点拨】相关系数r的绝对值越趋向于1,相关性越强.残差平方和m越小相关性越强
【巩固训练】
题型一古典概型
1.将一颗质地均匀的骰子(一种各个面上分别标有1,2,3,4,5,6个点的正方体玩具)先后抛掷2次,则出现向上的点数之和小于10的概率是.
【答案】5
6
【解析】将先后两次点数记为(x,y),则基本事件共有6⨯6=36(个),
其中点数之和大于等于10有(4,6),(5,5),(5,6),(6,4),(6,5),(6,6),共6种,则点数之和小于10共有30种,所以概率为30=5.
366
2.我国数学家陈景润在哥德巴赫猜想的研究中取得了世界领先的成果.哥德巴赫猜想是“每个大于2的偶数可以表示为两个素数的和”,如30=7+23.在不超过30的素数中,随机选取两个不同的数,其和等于30的概率是().
A.
18
1
15
1
14
1
12
1
B.C.D.
【答案】C
P=3=1
4515
【解析】不超过30的素数有2、3、5、7、11、13、17、19、23、29,共10个,随机选取两数有45(种)情况,其中两数相加和为30的有7和23,11和
19,13和17,共3种情况,根据古典概型得.故选C.
3.袋中有形状、大小都相同的
4只球,其中1只白球,1只红球,
2只黄球,从
2
中一次随机摸出
P=5
6
【答案】
只球,则这2只球颜色不同的概率为.
【解析】1只白球设为
a,1只红球设为b,2只黄球设c为
,d,
则摸球的所有情况为(a,b),(a,c),(a,d),(b,c),(b,d),(c,d),共6件,
满足题意的事件为(a,b),(a,c),(a,d),(b,c),(b,d),共5件,故概率为P=5.
6
题型二几何概型
1.某公司的班车在7:
00,8:
00,8:
30发车,学.小明在7:
50至8:
30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概
率是().
A.F
(1)1
3
B.1
2
F
(1)C.F
(2)2
3
D.3
4
【答案】B
【解析】如图所示,画出时间轴.
7:
307:
407:
508:
008:
108:
208:
30
ACDB
小明到达的时间会随机的落在图中线段AB中,而当他的到达时间落在线段
AC或DB时,才能保证他等车的时间不超过10分钟.
根据几何概型,所求概率P=10+10=1.故选B.
402
2.从区间[0,1]随机抽取2n个数x1,x2,…,xn,y1,y2,…,yn,构成n个数对(x1,y1),(x2,y2),…,
(xn,yn),其中两数的平方和小于1的数对共有m个,则用随机模拟的方法得到的圆周率π的近似值为().
4n2n4m
A.mB.mC.
2mn
nD.
【答案】C
【解析】由题意得:
(xi△△△△yi)(i=1
2
⋅⋅⋅n)
在如图所示方格中,而平方和小于1的
π
4=mπ=4m
点均在如图所示的阴影中,由几何概型概率计算公式知1n,所以
C.
n.故选
3.下图来自古希腊数学家希波克拉底所研究的几何图形,此图由三个半圆构成,
AB
三个半圆的直径分别为直角三角形ABC的斜边BC,直角边,AC,
△ABC
的三边所围成的区域记为Ⅰ,黑色部分记为Ⅱ,其余部分记为Ⅲ,在
整个图形中随机取一点,此点取自Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ的概率分别记为p1,
p2
,p3,则
A.
p1=p2+p3
p2=p3
p1=p3
p1=p2
B.C.D.
【答案】A
【解析】概率为几何概型,总区域面积一定,只需比较Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ区域面积即可.设直角三角形ABC的三个角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,则区域Ⅰ
的面积为S1
=1ab,
2
区域Ⅱ的面积为
1⎛1⎫21⎛1⎫211⎛1⎫21
⎝⎭⎝⎭⎝⎭
S2=2πç2c⎪+2πç2b⎪+2ab-2πç2a⎪=2ab,
2
2
区域Ⅲ的面积为S=1π⎛1c⎫+1π⎛1b⎫-1ab=1πa2-1ab.
32ç2⎪2ç2⎪282
⎝⎭⎝⎭
显然p1=p2.故选A.
题型三抽样与样本的数据特征
1.已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的平均数为.
【答案】10
【解析】平均数
x=1(4+6+5+8+7+6)=6.6
2.某电子商务公司对10000名网络购物者2014年度的消费情况进行统计,发现消费金额(单位:
万元)都在区间[0.3,0.9]内,其频率分布直方图如图所示.
(Ⅰ)直方图中的a=;
(Ⅱ)在这些购物者中,消费金额在区间[0.5,0.9]内的购物者的人数为.
【答案】3;6000
【解析】频率和等于1可得0.2⨯0.1+0.8⨯0.1+1.5⨯0.1+2⨯0.1+2.5⨯0.1+a⨯0.1=1,解之得a=3.于是消费金额在区间[0.5,0.9]内频率为0.2⨯0.1+0.8⨯0.1+2⨯0.1+3⨯0.1=0.6,
所以消费金额在区间[0.5,0.9]内的购物者的人数为:
0.6⨯10000=6000,故应填
3;6000.
3.我国是世界上严重缺水的国家,某市政府为了鼓励居民节约用水,计划调整居民生活用水收费方案,拟确定一个合理的月用水量标准x(吨)、一位居民的月用水量不超过x的部分按平价收费,超出x的部分按议价收费.为了了解居民用水情况,通过抽样,获得了某年100位居民每人的月均用水量(单位:
吨),将数
据按照[0,0.5),[0.5,1),⋅⋅⋅,[4,4.5)分成9组,制成了如图所示的频率分布直方
图.
(1)求直方图中a的值;
(2)设该市有30万居民,估计全市居民中月均用水量不低于3吨的人数,请说明理由;
(3)若该市政府希望使85%的居民每月的用水量不超过标准x(吨),估计x的值,并说明理由.
【答案】见解析
【解析】
(1)由频率分布直方图知,月均用水量在[0,0.5)中的频率为
0.08⨯0.5=0.04,同理,在[0.5,1),[1.5,2),[2,2.5),[3,3.5),[3.5,4),[4,4.5)中的频率分别为0.08,0.20,0.26,0.06,0.04,0.02.
由0.04+0.08+0.5⨯a+0.20+0.26+0.5⨯a+0.06+0.04+0.02=1,解得a=0.30.
(2)由
(1),100位居民每人月均用水量不低于3吨的频率为0.06+0.04+0.02=0.12.
由以上样本的频率分布,可以估计全市30万居民中月均用水量不低于3吨的人
数为300000⨯0.12=36000.
(3)因为前6组的频率之和为0.04-0.08-0.15-0.20-0.26-0.15=0.88>0.85,
而前5组的频率之和为0.04+0.08+0.15-0.20-0.26=0.73<0.85,所以2.5„
x<3.
由0.3⨯(x-2.5)=0.85-0.73,解得x=2.9.
题型四回归与分析
1.
收入x(万
元)
8.2
8.6
10.
0
11.
3
11.9
支出y(万
元)
6.2
7.5
8.0
8.5
9.8
为了解某社区居民的家庭年收入与年支出的关系,随机调查了该社区5户家庭,得到如下统计数据表:
根据上表可得回归直线方程
,其中
,据此估计,该社
bˆ=0.76,aˆ=y-bˆx
yˆ=bˆx+aˆ
区一户收入为15万元家庭年支出为()
A.11.4万元B.11.8万元C.12.0万元
D.12.2万元
【答案】B
【解析】由已知得
x=8.2+8.6+10.0+11.3+11.9=105
y=6.2+7.5+8.0+8.5+9.8=85
(万元),
(万元),故aˆ=8-0.76⨯10=0.4,
所以回归直线方程为
yˆ=0.76x+0.4.当社区一户收入为15万元,家庭年支出为
0.4=11.8
yˆ=0.76⨯15+
(万元).故选B.
2.为了研究某班学生的脚长x(单位:
厘米)和身高y(单位:
厘米)的关系,
y
从该班随机抽取10名学生,根据测量数据的散点图可以看出与x之间有线性相
10
关关系,设其回归直线方程为yˆ=bˆx+aˆ.已知∑xi
i=1
10
∑
=225,yi=1600,bˆ=4.该
i=1
班某学生的脚长为24,据此估计其身高为().
A.160B.163C.166D.170
【答案】C
【解析】
故选C.
x=22.5,y=160,所以a=160-4⨯22.5=70,x=24时,y=4⨯24+70=166.
3.
t
某公司为确定下一年投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费x(单位:
千元)
对年销售量
y(单位:
)和年利润z(单位:
千元)的影响,对近8年的年宣
传费xi和年销售量计量的值.
yi(i=1,2,⋅⋅⋅,8)数据作了初步处理,得到下面的散点图及一些统
万万万万/t
620
600
580
560
540
520
500
480
343638404244464850525456
万万万万/万万
wi=
xi
x
y
w
∑8()2
x