高三一轮复习热点题型高考专题突破6概率与统计问题Word格式.docx
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可得甲＝×
（78＋79＋81＋84＋93＋95）＝85，
乙＝×
（75＋80＋83＋85＋92＋95）＝85.
s＝×
[（78－85）2＋（79－85）2＋（81－85）2＋（84－85）2＋（93－85）2＋（95－85）2]＝，
[（75－85）2＋（80－85）2＋（83－85）2＋（85－85）2＋（92－85）2＋（95－85）2]＝.
因为甲＝乙，s<
s，
所以甲运动员的成绩比较稳定，选派甲运动员参赛比较合适．
题型一 古典概型与几何概型
例1
（1）（2015·
陕西）设复数z＝（x－1）＋yi（x，y∈R），若|z|≤1，则y≥x的概率为（ ）
A.＋B.－
C.－D.＋
解析 由|z|≤1可得（x－1）2＋y2≤1，表示以（1,0）为圆心，半径为1的圆及其内部，满足y≥x的部分为如图阴影所示，由几何概型概率公式可得所求概率为：
P＝＝＝－.
（2）有9张卡片分别写着数字1,2,3,4,5,6,7,8,9，甲、乙二人依次从中抽取一张卡片（不放回），试求：
①甲抽到写有奇数数字卡片，且乙抽到写有偶数数字卡片的概率；
②甲、乙二人至少抽到一张写有奇数数字卡片的概率．
解 ①甲、乙二人依次从9张卡片中抽取一张的可能结果有C·
C，甲抽到写有奇数数字卡片，且乙抽到写有偶数数字卡片的结果有C·
C种，设“甲抽到写有奇数数字卡片，且乙抽到写有偶数数字卡片”的概率为P1，则P1＝＝＝.
②方法一 甲、乙二人至少抽到一张写有奇数数字卡片的事件包含下面的三个事件：
“甲抽到写有奇数数字的卡片，乙抽到写有偶数数字的卡片”有C·
C种；
“甲抽到写有偶数数字卡片，且乙抽到写有奇数数字卡片”有C·
“甲、乙二人均抽到写有奇数数字卡片”有C·
C种．
设甲、乙二人至少抽到一张写有奇数数字卡片的概率为P2，则P2＝＝＝.
方法二 甲、乙二人至少抽到一张奇数数字卡片的对立事件为两人均抽到写有偶数数字卡片，设为2，
则P2＝1－2＝1－＝.
思维升华 几何概型与古典概型的本质区别在于试验结果的无限性，几何概型经常涉及的几何度量有长度、面积、体积等，解决几何概型的关键是找准几何测度；
古典概型是命题的重点，对于较复杂的基本事件空间，列举时要按照一定的规律进行，做到不重不漏．
（1）为了丰富学生的课余生活，促进校园文化建设，我校高二年级通过预赛选出了6个班（含甲、乙）进行经典美文诵读比赛决赛．决赛通过随机抽签方式决定出场顺序．求：
①甲、乙两班恰好在前两位出场的概率；
②决赛中甲、乙两班之间的班级数记为X，求X的分布列和均值．
解 ①设“甲、乙两班恰好在前两位出场”为事件A，
则P（A）＝＝.
所以甲、乙两班恰好在前两位出场的概率为.
②随机变量X的可能取值为0,1,2,3,4.
P（X＝0）＝＝，
P（X＝1）＝＝，
P（X＝2）＝＝，
P（X＝3）＝＝，
P（X＝4）＝＝.
随机变量X的分布列为
X
1
2
3
4
P
因此，E（X）＝0×
＋1×
＋2×
＋3×
＋4×
＝.
（2）已知关于x的二次函数f（x）＝ax2－4bx＋1.设点（a，b）是区域内的一点，求函数y＝f（x）在区间[1，＋∞）上是增函数的概率．
解 ∵函数f（x）＝ax2－4bx＋1的图象的对称轴为直线x＝，
要使f（x）＝ax2－4bx＋1在区间[1，＋∞）上为增函数，
当且仅当a>
0且≤1，即2b≤a.
依条件可知事件的全部结果所构成的区域为
，构成所求事件的区域为三角形部分．
所求概率区间应满足2b≤a.
由得交点坐标为（，），
故所求事件的概率为P＝＝.
题型二 求离散型随机变量的均值与方差
例2 （2015·
四川）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，设X表示参赛的男生人数，求X的分布列和均值．
解
（1）由题意，参加集训的男、女生各有6名，参赛学生全从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）根据题意，X的可能取值为1,2,3，
所以X的分布列为
因此，X的均值为
E（X）＝1×
P（X＝1）＋2×
P（X＝2）＋3×
P（X＝3）
＝1×
＝2.
思维升华 离散型随机变量的均值和方差的求解，一般分两步：
一是定型，即先判断随机变量的分布是特殊类型，还是一般类型，如二点分布、二项分布、超几何分布等属于特殊类型；
二是定性，对于特殊类型的均值和方差可以直接代入相应公式求解，而对于一般类型的随机变量，应先求其分布列然后代入相应公式计算，注意离散型随机变量的取值与概率间的对应．
受轿车在保修期内维修费等因素的影响，企业生产每辆轿车的利润与该轿车首次出现故障的时间有关．某轿车制造厂生产甲、乙两种品牌轿车，保修期均为2年．现从该厂已售出的两种品牌轿车中各随机抽取50辆，统计数据如下：
品牌
甲
乙
首次出现故障时间x（年）
0<
x≤1
1<
x≤2
x>
轿车数量（辆）
45
5
每辆利润（万元）
1.8
2.9
将频率视为概率，解答下列问题：
（1）从该厂生产的甲品牌轿车中随机抽取一辆，求其首次出现故障发生在保修期内的概率；
（2）若该厂生产的轿车均能售出，记生产一辆甲品牌轿车的利润为X1，生产一辆乙品牌轿车的利润为X2，分别求X1，X2的分布列；
（3）该厂预计今后这两种品牌轿车销量相当，由于资金限制，只能生产其中一种品牌的轿车．若从经济效益的角度考虑，你认为应生产哪种品牌的轿车？
说明理由．
解
（1）设“甲品牌轿车首次出现故障发生在保修期内”为事件A，则P（A）＝＝.
（2）依题意得，X1的分布列为
X1
X2的分布列为
X2
（3）由
（2）得E（X1）＝1×
＝＝2.86（万元），
E（X2）＝1.8×
＋2.9×
＝2.79（万元）．
因为E（X1）>
E（X2），所以应生产甲品牌轿车．
题型三 概率与统计的综合应用
例3 经销商经销某种农产品，在一个销售季度内，每售出1t该产品获利润500元，未售出的产品，每1t亏损300元．根据历史资料，得到销售季度内市场需求量的频率分布直方图，如图所示．经销商为下一个销售季度购进了130t该农产品．以X（单位：
t,100≤X≤150）表示下一个销售季度内的市场需求量，T（单位：
元）表示下一个销售季度内经销该农产品的利润．
（1）将T表示为X的函数；
（2）根据直方图估计利润T不少于57000元的概率；
（3）在直方图的需求量分组中，以各组的区间中点值代表该组的各个值，需求量落入该区间的频率作为需求量取该区间中点值的概率（例如：
若需求量X∈[100,110），则取X＝105，且X＝105的概率等于需求量落入[100,110）的频率），求T的均值．
解
（1）当X∈[100,130）时，
T＝500X－300（130－X）＝800X－39000.
当X∈[130,150]时，T＝500×
130＝65000.
所以T＝
（2）由
（1）知利润T不少于57000元当且仅当120≤X≤150.
由直方图知需求量X∈[120,150]的频率为0.7，所以下一个销售季度内的利润T不少于57000元的概率的估计值为0.7.
（3）依题意可得T的分布列为
T
45000
53000
61000
65000
0.1
0.2
0.3
0.4
所以E（T）＝45000×
0.1＋53000×
0.2＋61000×
0.3＋65000×
0.4＝59400.
思维升华 概率与统计作为考查考生应用意识的重要载体，已成为近几年高考的一大亮点和热点．它与其他知识融合、渗透，情境新颖，充分体现了概率与统计的工具性和交汇性．
以下茎叶图记录了甲、乙两组各四名同学的植树棵数．乙组记录中有一个数据模糊，无法确认，在图中以X表示．
甲组 乙组
9
8
（1）如果X＝8，求乙组同学植树棵数的平均数和方差；
（2）如果X＝9，分别从甲、乙两组中随机选取一名同学，求这两名同学的植树总棵树Y的分布列和均值．
（注：
方差s2＝[（x1－）2＋（x2－）2＋…＋（xn－）2]，其中为x1，x2，…，xn的平均数）
解
（1）当X＝8时，由茎叶图可知，乙组同学的植树棵数是8,8,9,10，所以平均数＝＝；
方差s2＝[（8－）2＋（8－）2＋（9－）2＋（10－）2]
（2）当X＝9时，由茎叶图可知，甲组同学的植树棵数是9,9,11,11；
乙组同学的植树棵数是9,8,9,10.分别从甲、乙两组中随机选取一名同学，共有4×
4＝16（种）可能的结果，这两名同学植树总棵数Y的可能取值为17,18,19,20,21.事件“Y＝17”等价于“甲组选出的同学植树9棵，乙组选出的同学植树8棵”，所以该事件有2种可能的结果，因此P（Y＝17）＝＝.
同理可得P（Y＝18）＝，P（Y＝19）＝，P（Y＝20）＝，P（Y＝21）＝.
所以随机变量Y的分布列为
Y
17
18
19
20
21
E（Y）＝17×
＋18×
＋19×
＋20×
＋21×
＝19.
题型四 概率与统计案例的综合应用
例4 电视传媒公司为了解某地区电视观众对某类体育节目的收视情况，随机抽取了100名观众进行调查，其中女性有55名．下面是根据调查结果绘制的观众日均收看该体育节目时间的频率分布直方图：
将日均收看该体育节目时间不低于40分钟的观众称为“体育迷”．
（1）根据已知条件完成下面的2×
2列联表，并据此资料是否可以认为“体育迷”与性别有关？
非体育迷
体育迷
合计
男
女
10
55
（2）将上述调查所得到的频率视为概率．现在从该地区大量电视观众中，采用随机抽样方法每次抽取1名观众，抽取3次，记被抽取的3名观众中的“体育迷”人数为X.若每次抽取的结果是相互独立的，求X的分布列、均值E（X）和方差D（X）．
附：
χ2＝，
P（χ2≥k0）
0.10
0.05
0.01
k0
2.706
3.841
6.635
解
（1）由所给的频率分布直方图知，“体育迷”人数为100×
（10×
0.020＋10×
0.005）＝25，
“非体育迷”人数为75，从而2×
2列联表如下：
30
15
75
25
100
将2×
2列联表的数据代入公式计算：
χ2＝
＝
＝≈3.030.
因为2.706<
3.030<
3.841，
所以有90%的把握认为“体育迷”与性别有关．
（2）由频率分布直方图知，抽到“体育迷”的频率为0.25，将频率视为概率，即从观众中抽取一名“体育迷”的概率为.由题意，X～B，从而X的分布列为
E（X）＝np＝3×
＝，
D（X）＝np（1－p）＝3×
×
思维升华 统计以考查抽样方法、样本的频率分布、样本特征数的计算为主，概率以考查概率计算为主，往往和实际问题相结合，要注意理解实际问题的意义，使之和相应的概率计算对应起来，只有这样才能有效地解决问题．
为了解大学生观看湖南卫视综艺节目“快乐大本营”是否与性别有关，一所大学心理学教师从该校学生中随机抽取了50人进行问卷调查，得到了如下的列联表：
喜欢看“快乐大本营”
不喜欢看“快乐大本营”
女生
男生
50
若该教师采用分层抽样的方法从50份问卷调查中继续抽查了10份进行重点分析，知道其中喜欢看“快乐大本营”的有6人．
（1）请将上面的列联表补充完整；
（2）是否有99.5%的把握认为喜欢看“快乐大本营”节目与性别有关？
说明你的理由；
（3）已知喜欢看“快乐大本营”的10位男生中，A1，A2，A3，A4，A5还喜欢看新闻，B1，B2，B3还喜欢看动画片，C1，C2还喜欢看韩剧，现再从喜欢看新闻、动画片和韩剧的男生中各选出1名进行其他方面的调查，求B1和C1不全被选中的概率．
下面的临界值表供参考：
0.15
0.025
0.010
0.005
0.001
2.072
5.024
7.879
10.828
（参考公式：
χ2＝，其中n＝a＋b＋c＋d）
解
（1）由分层抽样知识知，喜欢看“快乐大本营”的同学有50×
＝30人，故不喜欢看“快乐大本营”的同学有50－30＝20人，于是可将列联表补充如下：
（2）∵χ2＝≈8.333>
7.879，
∴有99.5%的把握认为喜欢看“快乐大本营”节目与性别有关．
（3）从喜欢看“快乐大本营”的10位男生中选出喜欢看韩剧、喜欢看新闻、喜欢看动画片的各1名，其一切可能的结果组成的基本事件共有N＝5×
3×
2＝30个，用M表示“B1，C1不全被选中”这一事件，则其对立事件表示“B1，C1全被选中”这一事件，由于由（A1，B1，C1），（A2，B1，C1），（A3，B1，C1），（A4，B1，C1），（A5，B1，C1）5个基本事件组成，所以P（）＝＝.
由对立事件的概率公式得
P（M）＝1－P（）＝1－＝.
（时间：
80分钟）
1．某车间共有12名工人，随机抽取6名，他们某日加工零件个数的茎叶图如图所示，其中茎为十位数，叶为个位数.
7
（1）根据茎叶图计算样本均值；
（2）日加工零件个数大于样本均值的工人为优秀工人．根据茎叶图推断该车间12名工人中有几名优秀工人？
（3）从该车间12名工人中，任取2人，求恰有1名优秀工人的概率．
解
（1）样本平均值为
＝＝22.
（2）由
（1）知样本中优秀工人占的比例为＝，
故推断该车间12名工人中有12×
＝4名优秀工人．
（3）设事件A：
“从该车间12名工人中，任取2人，恰有1名优秀工人”，则P（A）＝＝.
2．在10件产品中，有3件一等品，4件二等品，3件三等品．从这10件产品中任取3件，求：
（1）取出的3件产品中一等品件数X的分布列和均值；
（2）取出的3件产品中一等品件数多于二等品件数的概率．
解
（1）由于从10件产品中任取3件的结果数为C，从10件产品中任取3件，其中恰有k件一等品的结果数为CC（k＝0,1,2,3），那么从10件产品中任取3件，其中恰有k件一等品的概率为P（X＝k）＝，k＝0,1,2,3.
所以随机变量X的分布列是
X的均值E（X）＝0×
（2）设“取出的3件产品中一等品件数多于二等品件数”为事件A，“恰好取出1件一等品和2件三等品”为事件A1，“恰好取出2件一等品”为事件A2，“恰好取出3件一等品”为事件A3，由于事件A1，A2，A3彼此互斥，且A＝A1∪A2∪A3，而P（A1）＝＝.P（A2）＝P（X＝2）＝.P（A3）＝P（X＝3）＝，所以取出的3件产品中一等品件数多于二等品件数的概率为P（A）＝P（A1）＋P（A2）＋P（A3）＝＋＋＝.
3．一个均匀的正四面体的四个面上分别涂有1,2,3,4四个数字，现随机投掷两次，正四面体面朝下的数字分别为b，c.
（1）z＝（b－3）2＋（c－3）2，求z＝4的概率；
（2）若方程x2－bx－c＝0至少有一根x∈{1,2,3,4}，就称该方程为“漂亮方程”，求方程为“漂亮方程”的概率．
解
（1）因为是投掷两次，因此基本事件（b，c）：
（1,1），（1,2），（1,3），（1,4），（2,1），（2,2），（2,3），（2,4），（3,1），（3,2），（3,3），（3,4），（4,1），（4,2），（4,3），（4,4）共16个．
当z＝4时，（b，c）的所有取值为（1,3），（3,1），
所以P（z＝4）＝＝.
（2）①若方程一根为x＝1，则1－b－c＝0，
即b＋c＝1，不成立．
②若方程一根为x＝2，则4－2b－c＝0，
即2b＋c＝4，所以
③若方程一根为x＝3，则9－3b－c＝0，
即3b＋c＝9，所以
④若方程一根为x＝4，则16－4b－c＝0，
即4b＋c＝16，所以
由①②③④知（b，c）的所有可能取值为（1,2），（2,3），（3,4），所以方程为“漂亮方程”的概率为P＝.
4．某食品厂为了检查一条自动包装流水线的生产情况，随机抽取该流水线上40件产品作为样本称出它们的重量（单位：
克），重量的分组区间为（490,495]，（495,500]，…，（510,515]，由此得到样本的频率分布直方图，如图所示．
（1）根据频率分布直方图，求重量超过505克的产品数量；
（2）在上述抽取的40件产品中任取2件，设Y为重量超过505克的产品数量，求Y的分布列；
（3）从该流水线上任取2件产品，设X为重量超过505克的产品数量，求X的分布列．
解
（1）根据频率分布直方图可知，重量超过505克的产品数量为[（0.01＋0.05）×
5]×
40＝12（件）．
（2）依题意，Y的可能取值为0,1,2.
P（Y＝0）＝＝，
P（Y＝1）＝＝，
P（Y＝2）＝＝，
∴Y的分布列为
（3）利用样本估计总体，该流水线上产品重量超过505克的概率为0.3，
令X为任取的2件产品中重量超过505克的产品数量，
则X～B（2,0.3），
∴X的分布列为
0.49
0.42
0.09
5．如图所示，一圆形靶分成A，B，C三部分，其面积之比为1∶1∶2.某同学向该靶投掷3枚飞镖，每次1枚．假设他每次投掷必定会中靶，且投中靶内各点是随机的．
（1）求该同学在一次投掷中投中A区域的概率；
（2）设X表示该同学在3次投掷中投中A区域的次数，求X的分布列；
（3）若该同学投中A，B，C三个区域分别可得3分，2分，1分，求他投掷3次恰好得4分的概率．
解
（1）设该同学在一次投掷中投中A区域的概率为P（A），依题意得P（A）＝.
（2）依题意知，X～B（3，），从而X的分布列为
（3）设Bi表示事件“第i次击中目标时，击中B区域”，Ci表示事件“第i次击中目标时，击中C区域”，i＝1,2,3.
依题意知P＝P（B1C2C3）＋P（C1B2C3）＋P（C1C2B3）＝3×
6．一次考试共有12道选择题，每道选择题都有4个选项，其中有且只有一个是正确的．评分标准规定：
“每题只选一个选项，答对得5分，不答或答错得零分”．某考生已确定有8道题的答案是正确的，其余题中：
有两道题都可判断两个选项是错误的，有一道题可以判断一个选项是错误的，还有一道题因不理解题意只好乱猜．请求出该考生：
（1）得60分的概率；
（2）所得分数X的分布列和均值．
解
（1）设“可判断两个选项是错误的”两道题之一选对为事件A，“有一道题可以判断一个选项是错误的”选对为事件B，“有一道题不理解题意”选对为事件C，
∴P（A）＝，P（B）＝，P（C）＝，
∴得60分的概率为P＝×
（2）X可能的取值为40,45,50,55,60.
P（X＝40）＝×
＝；
P（X＝45）＝C×
＋×
P（X＝50）＝×
＋C×
P（X＝55）＝C×
P（X＝60）＝×
X的分布列为
40
60
P（X）
E（X）＝40×
＋45×
＋50×
＋55×
＋60×
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