1、用心 爱心 专心 117 号编辑 1高三数学专题复习概率【复习要点】本章内容分为概率初步和随机变量两部分.第一部分包括等可能事件的概率、互斥事件有一个发生的概率、相互独立事件同时发生的概率和独立重复实验.第二部分包括随机变量、离散型随机变量的期望与方差.涉及的思维方法:观察与试验、分析与综合、一般化与特殊化.主要思维形式有:逻辑思维、聚合思维、形象思维和创造性思维.【例题】【例 1】 已知甲、乙两名篮球运动员投篮命中率分别为 0.7 和 0.8(1)如果每人各投篮一次,求甲、乙两人中至少一人进球的概率;(2)如果两人比赛,各投篮 2 次,求甲战胜乙的概率解:设甲、乙两名篮球运动员投篮进球分别记
2、为事件 ,则 为独立事件BA、(1) 94.0)81(7.0)(1)(1)( BPABPA或 8.(2)甲战胜乙有 1 比 0、2 比 0、2 比 1 三种情形,1932.08.73.722 CCP【例 2】 排球比赛的规则是 5 局 3 胜制, A、 B 两队每局比赛获胜的概率都相等且分别为 和 .(1)前 2 局中 B 队以 2:0 领先,求最后 A、 B 队各自获胜的概率;3(2) B 队以 3:2 获胜的概率解:(1)设最后 A 获胜的概率为 设最后 B 获胜的概率为1,P2.P328();7PC2 21199.()37或(2)设 B 队以 3:2 获胜的概率为 .P33248(C【例
3、 3】 如图,用 A、 B、 C 三类不同的元件连接成两个系统 N1、 N2,当元件 A、 B、 C都正常工作时,系统 N1正常工作;当元件 A 正常工作且元件 B、 C 至少有一个正常工作时,系统 N2正常工作.已知元件 A、 B、 C 正常工作的概率依次为 0.80,0.90,0.90,分别求系统N1, N2正常工作的概率 P1、 P2.解:记元件 A、 B、 C 正常工作的事件分别为 A、 B、 C,由已知条件 P(A)=0.80, P(B)=0.90,P(C)=0.90.用心 爱心 专心 117 号编辑 2(1)因为事件 A、 B、 C 是相互独立的,所以,系统 N1正常工作的概率P1
4、=P(ABC)=P(A)P(B)P(C)=0.648,故系统 N1正常工作的概率为 0.648(2)系统 N2正常工作的概率 P2=P(A)1 P( )CB=P(A)1 P( )P( )=0.801(10.90)(10.90)=0.792故系统 N2正常工作的概率为 0.792【例 4】 有 A、B 两个箱子,A 箱中有 6 张相同的卡片,其中一张写有 0,两张写有1,三张写有 2;B 箱中有 7 张相同的卡片,其中四张写有 0,一张写有 1,两张写有 2,现从 A 箱中任取 1 张,从 B 箱中任取 2 张,共 3 张卡片。求:(1)3 张卡片都写有 0 的概率;(2)3 张卡片中数字之积为
5、 0 的概率。解:(1) 21674C(2) 42375273427【例 5】 袋里装有 35 个球,每个球上都标有从 1 到 35 的一个号码,设号码 n 的球重(克) 这些球以等可能性(不受重量的影响)从袋里取出1532n(1)如果任意取出一球,试求其重量大于号码数的概率;(2)如果同时任意取出二球,试求它们重量相同的概率解:(1)由不等式 得 n15, n3,n1532由题意知 n1,2,或 n16,17,35于是所求概率为 52(2)设第 n 号与第 m 号的两个球的重量相等,其中 n m,则有 ,1531532所以 ,0)()(2nn因为 n m,所以 n m15, ( n, m)(
6、1,14) , (2,13) ,(7,8) ,但从 35 个球中任取两个的方法数为 ,5934C235故所求概率为 85197【例 6】 已知:有 6 个房间安排 4 个旅游者住,每人可以进住任一房间,且进住房间是等可能的,试求下列各事件的概率:()事件 A:指定的 4 个房间各有 1 人;()事件 B:用心 爱心 专心 117 号编辑 3恰有 4 个房间各有 1 人;()事件 C:指定的某个房间有 2 人。解:由于每人可进住任 1 房间,进住哪间房是等可能的,每人都有 6 种等可能的方法,根据乘法原理,4 人进住 6 个房间共有 64种方法 (1)指定的 4 个房间各有 1 人,有 种方法,
7、 A5416)(AP(2)从 6 间中选出 4 间有 种方法,4 个人每人去 1 间有 种方法,6C185)(4ACBP(3)从 4 人中选 2 个人去指定的某个房间,共有 种选法,余下 2 人每人都可去 5 个房间24C中的任 1 间,因而有 52种种方法。16)(42CP【例 7】 一个电路中有三个电子元件,它们接通的概率都是 m(0m1 如图,有如)下三种联接方法: (1)分别求出这三种电路各自接通的概率;(2)试分析这三种电路哪种性能最优,并证明你的结论.解:(1)三种电路各自接通分别记为事件 A1、A 2、A 3,则 P(A 1)=m 3P(A 2)=1(1m) 3=3m3m 2+m
8、3P(A 3)=2(1m)m 2+m3=2m2m 3(2)P(A 2)P(A 1)=3m3m 2=3m(1m) 0m1 P(A 2)P(A 1)P(A 2)P(A 3)=2m 35m 2+3m=m(2m3) (m1)0 P(A 2)P(A 3)三个电子元件并联接通的概率最大,故性能最优【例 8】 某厂生产的 A 产品按每盒 10 件进行包装,每盒产品均需检验合格后方可出厂质检办法规定:从每盒 10 件 A 产品中任抽 4 件进行检验,若次品数不超过 1 件,就认为该盒产品合格;否则,就认为该盒产品不合格已知某盒 A 产品中有 2 件次品(1)求该盒产品被检验合格的概率;(2)若对该盒产品分别进
9、行两次检验,求两次检验得出的结果不一致的概率用心 爱心 专心 117 号编辑 4解:(1)从该盒 10 件产品中任抽 4 件,有等可能的结果数为 种,410C其中次品数不超过 1 件有 种,43182C被检验认为是合格的概率为 4105(2)两次检验是相互独立的,可视为独立重复试验, 因两次检验得出该盒产品合格的概率均为 , 3故“两次检验得出的结果不一致”即两次检验中恰有一次是合格的概率为123C()552答:该盒产品被检验认为是合格的概率为 ;两次检验得出的结果不一致的概率为 13552【例 9】 某先生居住在城镇的 A 处,准备开车到单位 B 处上班. 若该地各路段发生堵车事件都是相互独
10、立的,且在同一路段发生堵车事件最多只有一次,发生堵车事件的概率如图.(例如:ACD 算作两个路段:路段 AC 发生堵车事件的概率为 ,路段 CD 发生10堵车事件的概率为 ).15(1)请你为其选择一条由 A 到 B 的路线,使得途中发生堵车事件的概率最小;(2)若记路线 ACFB 中遇到堵车次数为随机变量 ,求 的数学期望.E解:(1)记路段 MN 发生堵车事件为 MN. 因为各路段发生堵车事件都是独立的,且在同一路段发生堵车事件最多只有一次,所以路线 ACDB 中遇到堵车的概率 P1为 )()(DBCA=11P(AC)1P(CD)1P(DB)=1 ;1036549同理:路线 ACFB 中遇
11、到堵车的概率 P2为 1P( )103(829)小 于FBCA路线 AEFB 中遇到堵车的概率 P3为 1P( 301小 于E显然要使得由 A 到 B 的路线途中发生堵车事件的概率最小.只可能在以上三条路线中选择.用心 爱心 专心 117 号编辑 5因此选择路线 ACFB,可使得途中发生堵车事件的概率最小.(2)路线 ACFB 中遇到堵车次数 可取值为 0,1,2,3.240637109231207 )()()()1( ,8561 FBCAPFBCAPFBCAP.312407240631850 ,)()3( ,)()()()( EFBCAP答:路线 ACFB 中遇到堵车次数的数学期望为 .【例
12、 10】 某电器商经过多年的经验发现本店每个月售出的电冰箱的台数 是一个随机变量,它的分布列如下: 1 2 3 12P 12设每售出一台电冰箱,电器商获利 300 元,如销售不出而囤积于仓库,则每台每月需花保养费用 100 元,问电器商每月初购进多少台电冰箱才能使自己月平均收益最大?解:设 x 为月初电器商购进的冰箱台数,只须考虑 1 x12 的情况,设电器商每月的收益为 y 元,则 y 是随机变量 的函数且 y= ,电器商平均每月获益的),(103,平均数,即数学期望为:Ey=300x(Px+Px+1+P12)+300100( x1) P1+2300100( x2) P2+300( x1)1
13、00 Px1=300x(12 x+1) + 300 212)(02)(x= (2 x2+38x)35由于 xN,故可求出当 x=9 或 x=10 时,也即电器商月初购进 9 台或 10 台电冰箱时,收益最大.【例 11】 袋中装有 3 个白球和 4 个黑球,现从袋中任取 3 个球,设 为所取出的 3个球中白球的个数(I)求 的概率分布; (II)求 E 解:(I) 的可能取值为 0,1,2,3. P( 0) ; P( 1) ;347C512347C85用心 爱心 专心 117 号编辑 6P( 2) ; P( 3) . 21347C53047C15 的分布列为: 0 1 2 3P43585(II
14、) E 0 1 2 3 . 435182197【例 12】 甲,乙两射击运动员进行射击比赛,射击相同的次数,已知两运动员射击的环数 稳定在 7,8,9,10 环。他们的这次成绩画成频率直方分布图如下:击中频率 击中频率7 8 9 10 击中环数 7 8 9 10 击中环数甲 乙(1)根据这次比赛的成绩频率直方分布图推断乙击中 8 环的概率 ,以及求甲,乙8乙P同时击中 9 环以上(包括 9 环)的概率;(2)根据这次比赛的成绩估计甲,乙谁的水平更高(即平均每次射击的环数谁大).解(1)由图可知 , ,2.07乙P2.09乙P35.01乙所以 =10.20.20.35=0.25 8乙P同理 ,
15、,2.07甲 15.8甲 3.甲所以 30.1甲因为 65.03.9甲P5.0.29乙P所以甲,乙同时击中 9 环以上(包括 9 环)的概率P= =0.650.55=0.3575甲 乙(2)因为 =70.2+80.15+90.3+100.35=8.8甲E0.30.20.150.350.2用心 爱心 专心 117 号编辑 7=70.2+80.25+90.2+100.35=8.7乙E 所以估计甲的水平更高. 甲 乙【例 13】 有一容量为 50 的样本,数据的分组及各组的频率数如下:10,154 30,35 9 15,20 5 35,40 8 20,25 10 40,45 3 )25,30 11)
16、(1)列出样本的频率分布表(含累积频率);(2)画出频率分布直方图和累积频率的分布图.解:(1)由所给数据,计算得如下频率分布表数据段10,15 )15,20 )20,25 )25,30 )30,35 )35,40 )40,45 )总计频数 4 5 10 11 9 8 3 50频率 0.08 0.10 0.20 0.22 0.18 0.16 0.06 1累积频率0.08 0.18 0.38 0.60 0.78 0.94 1(2)频率分布直方图与累积频率分布图如下:【概率练习】一、选择题1、甲射击命中目标的概率是 ,乙命中目标的概率是 ,丙命中目标的概率是 .现在三213141人同时射击目标,则
17、目标被击中的概率为( ) 107D. 54C. 3B. 43A.2、已知随机变量 的分布列为: P( =k)= ,k=1,2,3,则 P(3 +5)等于( )31A.6 B.9 C.3 D.4二、填空题3、1 盒中有 9 个正品和 3 个废品,每次取 1 个产品,取出后不再放回,在取得正品前已取出的废品数 的期望 E =_.4、某班有 52 人,男女各半,男女各自平均分成两组,从这个班中选出 4 人参加某项活动,用心 爱心 专心 117 号编辑 8这 4 人恰好来自不同组别的概率是_.三、解答题5、甲、乙两人各进行一次射击,如果两人击中目标的概率都是 0.6,计算:(1)两人都击中目标的概率;
18、(2)其中恰有一人击中目标的概率;(3)至少有一人击中目标的概率.6、已知连续型随机变量 的概率密度函数 f(x)=2 01 xa(1)求常数 a 的值,并画出 的概率密度曲线;(2)求 P(1 ).237、设 P 在0,5上随机地取值,求方程 x2+px+ =0 有实根的概率.14p8、设一部机器在一天内发生故障的概率为 0.2,机器发生故障时全天停止工作.若一周 5个工作日里均无故障,可获利润 10 万元;发生一次故障可获利润 5 万元,只发生两次故障可获利润 0 万元,发生三次或三次以上故障就要亏损 2 万元。求一周内期望利润是多少?参考答案一、1.解析:设甲命中目标为事件 A,乙命中目
19、标为事件 B,丙命中目标为事件 C,则目标被击中的事件可以表示为 A+B+C,即击中目标表示事件 A、 B、 C 中至少有一个发生. .41)(31)2()1)()(1)()( PPCBPACBP故目标被击中的概率为 1 P( )=1 43答案:A2.解析: E =(1+2+3) =2, E 2=(12+22+32) =331 D =E 2( E )2= 2 2= .14 D(3 +5)=9E =6.答案:A二、3.解析:由条件知, 的取值为 0,1,2,3,并且有 P( =0)= ,43C1293.021094130 0)(,9C)(,2C)( 4129319EPP用心 爱心 专心 117
20、号编辑 9答案:0.34.解析:因为每组人数为 13,因此,每组选 1 人有 C 种方法,所以所求概率为 P=13.45213C)(答案: 45213)(三、5.解:(1)我们把“甲射击一次击中目标”叫做事件 A, “乙射击一次击中目标”叫做事件 B.显然事件 A、 B 相互独立,所以两人各射击一次都击中目标的概率是 P(AB)= P(A)P(B)=0.60.6=0.36答:两人都击中目标的概率是 0.36(2)同理,两人各射击一次,甲击中、乙未击中的概率是 P(A )=P(A)P( )=0.6B(10.6)=0.60.4=0.24甲未击中、乙击中的概率是 P( B)=P( )P(B)=0.2
21、4,显然, “甲击中、乙未击中”和A“甲未击中、乙击中”是不可能同时发生,即事件 A 与 B 互斥,所以恰有一人击中目标的概率是 P(A )+P( B)=0.24+0.24=0.48答:其中恰有一人击中目标的概率是 0.48.(2)两人各射击一次,至少有一人击中目标的概率 P=P(AB)+ P(A )+P( )B=0.36+0.48=0.84答:至少有一人击中目标的概率是 0.84.6.解:(1)因为 所在区间上的概率总和为 1,所以 (1 a+2 a)1=1,2 a= 21概率密度曲线如图:(2)P(1 )=23932)1(7.解:一元二次方程有实数根 0而 =P24( )=P2 P2=(
22、P+1)(P2)4解得 P1 或 P2故所求概率为 P= 535,0),1(. 的 长 度 的 长 度8.解:以 X 表示一周 5 天内机器发生故障的天数,则 X B(5,0.2),于是 X 有概率分布P(X=k)=C 0.2k0.85 k,k=0,1,2,3,4,5.5以 Y 表示一周内所获利润,则用心 爱心 专心 117 号编辑 10Y=g(X)=3 201 5若若若若Y 的概率分布为:P(Y=10)=P(X=0)=0.85=0.328P(Y=5)=P(X=1)=C 0.20.84=0.4101P(Y=0)=P(X=2)=C 0.220.83=0.2055P(Y=2)= P(X3)=1 P(X=0) P(X=1) P(X=2)=0.057故一周内的期望利润为:EY=100.328+50.410+00.20520.057=5.216(万元)