統(tǒng)考版2025屆高考數(shù)學(xué)全程一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)64二項(xiàng)分布正態(tài)分布及其應(yīng)用理_第1頁
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課時(shí)作業(yè)64二項(xiàng)分布、正態(tài)分布及其應(yīng)用[基礎(chǔ)落實(shí)練]一、選擇題1.[2024·廣東模擬]2024年12月4日是第七個(gè)“國(guó)家憲法日”.某中學(xué)開展主題為“學(xué)習(xí)憲法學(xué)問,弘揚(yáng)憲法精神”的學(xué)問競(jìng)賽活動(dòng).甲同學(xué)答對(duì)第一道題的概率為eq\f(2,3),連續(xù)答對(duì)兩道題的概率為eq\f(1,2).用事務(wù)A表示“甲同學(xué)答對(duì)第一道題”,事務(wù)B表示“甲同學(xué)答對(duì)其次道題”,則P(B|A)=()A.eq\f(1,3)B.eq\f(1,2)C.eq\f(2,3)D.eq\f(3,4)2.[2024·山東濟(jì)南十一學(xué)校聯(lián)考]山東煙臺(tái)蘋果因“果形端正、色澤明麗、果肉甜脆、香氣濃郁”享譽(yù)國(guó)內(nèi)外.據(jù)統(tǒng)計(jì),煙臺(tái)蘋果(把蘋果近似看成球體)的直徑(單位:mm)聽從正態(tài)分布N(80,52),則直徑在(75,90]內(nèi)的概率為(附:若X~N(μ,σ2),則P(μ-σ<X≤μ+σ)=0.6826,P(μ-2σ<X≤μ+2σ)=0.9544)()A.0.6826B.0.8413C.0.8185D.0.95443.[2024·湖南長(zhǎng)郡十五校其次次聯(lián)考]十二生肖作為中國(guó)民俗文化的代表,是中國(guó)傳統(tǒng)文化的精髓,許多人把生肖作為春節(jié)的祥瑞物,以此來表達(dá)對(duì)新年的祝愿.某課外愛好小組制作了一個(gè)正十二面體模型(如圖),并在十二個(gè)面上分別雕刻了十二生肖的圖案,作為春節(jié)的祥瑞物.2024年春節(jié)前,愛好小組的2個(gè)成員將模型隨機(jī)拋出,希望能拋出牛的圖案朝上(即牛的圖案在最上面),2人各拋一次,則恰好出現(xiàn)一次牛的圖案朝上的概率為()A.eq\f(1,12)B.eq\f(143,144)C.eq\f(11,72)D.eq\f(23,144)4.[2024·遼寧丹東質(zhì)檢]10張獎(jiǎng)券中有4張“中獎(jiǎng)”獎(jiǎng)券,甲乙兩人先后參與抽獎(jiǎng)活動(dòng),每人從中不放回地抽取一張獎(jiǎng)券,甲先抽,乙后抽,在甲中獎(jiǎng)的條件下,乙沒有中獎(jiǎng)的概率為()A.eq\f(3,5)B.eq\f(2,3)C.eq\f(3,4)D.eq\f(4,15)5.[2024·廣東戶肇慶模擬]已知兩種不同型號(hào)的電子元件(分別記為X,Y)的運(yùn)用壽命均聽從正態(tài)分布,X~N(μ1,σeq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))),Y~N(μ2,σeq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2))),這兩個(gè)正態(tài)分布密度曲線如圖所示.下列結(jié)論中不正確的是(參考數(shù)據(jù):若Z~N(μ,σ2),則P(μ-σ≤Z≤μ+σ)≈0.6827,P(μ-2σ≤Z≤μ+2σ)≈0.9545)()A.P(μ1-σ1<X<μ1+2σ1)≈0.8186B.P(Y≥μ2)<P(Y≥μ1)C.P(X≤σ2)<P(X≤σ1)D.對(duì)于隨意的正數(shù)t,有P(X≤t)>P(Y≤t)二、填空題6.[2024·湖北恩施中學(xué)、龍泉中學(xué)、宜昌一中聯(lián)考]已知紅箱內(nèi)有3個(gè)紅球、2個(gè)白球,白箱內(nèi)有2個(gè)紅球、3個(gè)白球,全部小球大小、形態(tài)完全相同.第一次從紅箱內(nèi)取出一球后再放回去.其次次從與第一次取出的球顏色相同的箱子內(nèi)取出一球,然后再放回去.依次類推,第n+1次從與第n次取出的球顏色相同的箱子內(nèi)取出一球,然后再放回去,則第4次取出的球是紅球的概率為________.7.[2024·江蘇七市其次次調(diào)研]已知隨機(jī)變量X~N(2,σ2),P(X>0)=0.9,則P(2<X≤4)=________.8.[2024·江蘇南京秦淮中學(xué)開學(xué)考]設(shè)隨機(jī)變量ξ~B(2,p),η~B(4,p),若P(ξ≥1)=eq\f(5,9),則P(η≥2)的值為________.三、解答題9.在一次國(guó)際大型體育運(yùn)動(dòng)會(huì)上,某運(yùn)動(dòng)員報(bào)名參與了其中3個(gè)項(xiàng)目的競(jìng)賽.已知該運(yùn)動(dòng)員在這3個(gè)項(xiàng)目中,每個(gè)項(xiàng)目能打破世界紀(jì)錄的概率都是eq\f(2,3),那么在本次運(yùn)動(dòng)會(huì)上:(1)求該運(yùn)動(dòng)員至少能打破2項(xiàng)世界紀(jì)錄的概率;(2)若該運(yùn)動(dòng)員能打破世界紀(jì)錄的項(xiàng)目數(shù)為X,求X的分布列及期望.10.綠水青山就是金山銀山,生態(tài)環(huán)境日益受大家重視.2024年廣州市某公司為了動(dòng)員職工主動(dòng)參與植樹造林,在3月12日植樹節(jié)期間開展植樹有獎(jiǎng)活動(dòng),設(shè)有甲、乙兩個(gè)摸獎(jiǎng)箱,每位植樹者植樹每滿15棵獲得一次甲箱內(nèi)摸獎(jiǎng)機(jī)會(huì),植樹每滿25棵獲得一次乙箱內(nèi)摸獎(jiǎng)機(jī)會(huì).每箱內(nèi)各有10個(gè)球(這些球除顏色外全相同),甲箱內(nèi)有紅、黃、黑三種顏色的球,其中a個(gè)紅球、b個(gè)黃球、5個(gè)黑球(a,b∈N*),乙箱內(nèi)有4個(gè)紅球和6個(gè)黃球.每次摸出一個(gè)球后放回原箱,摸得紅球獎(jiǎng)100元,黃球獎(jiǎng)50元,摸得黑球則沒有獎(jiǎng)金.(1)經(jīng)統(tǒng)計(jì),每人的植樹棵數(shù)X聽從正態(tài)分布N(20,25),現(xiàn)有100位植樹者,請(qǐng)估計(jì)植樹的棵數(shù)X在區(qū)間(15,25)內(nèi)的人數(shù)(結(jié)果四舍五入取整數(shù));(2)某人植樹50棵,有兩種摸獎(jiǎng)方法:方法一:三次甲箱內(nèi)摸獎(jiǎng)機(jī)會(huì);方法二:兩次乙箱內(nèi)摸獎(jiǎng)機(jī)會(huì);請(qǐng)問:這位植樹者選哪一種方法所得獎(jiǎng)金的期望值較大?附參考數(shù)據(jù):若X~N(μ,σ2),則P(μ-σ<X≤μ+σ)≈0.6827,P(μ-2σ<X≤μ+2σ)≈0.9545.[素養(yǎng)提升練]11.[2024·福建廈門外國(guó)語學(xué)校月考]甲罐中有4個(gè)紅球,3個(gè)白球和3個(gè)黑球;乙罐中有5個(gè)紅球,3個(gè)白球和2個(gè)黑球.先從甲罐中隨機(jī)取出一球放入乙罐,分別以A1,A2和A3表示由甲罐取出的球是紅球,白球和黑球的事務(wù);再從乙罐中隨機(jī)取出一球,以M表示由乙罐取出的球是紅球的事務(wù),下列結(jié)論不正確的為()A.P(M)=eq\f(1,2)B.P(M|A1)=eq\f(6,11)C.事務(wù)M與事務(wù)A1不相互獨(dú)立D.A1,A2,A3是兩兩互斥的事務(wù)12.[2024·湖北重點(diǎn)中學(xué)調(diào)研]四張外觀相同的獎(jiǎng)券讓甲,乙,丙,丁四人各隨機(jī)抽取一張,其中只有一張獎(jiǎng)券可以中獎(jiǎng),則不正確的是()A.四人中獎(jiǎng)概率與抽取依次無關(guān)B.在甲未中獎(jiǎng)的條件下,乙或丙中獎(jiǎng)的概率為eq\f(2,3)C.事務(wù)甲或乙中獎(jiǎng)與事務(wù)丙或丁中獎(jiǎng)互斥D.事務(wù)甲中獎(jiǎng)與事務(wù)乙中獎(jiǎng)相互獨(dú)立13.[2024·遼寧葫蘆島興城高級(jí)中學(xué)模擬]一個(gè)袋中有大小、形態(tài)相同的小球,其中紅球1個(gè)、黑球2個(gè),現(xiàn)隨機(jī)等可能取出小球,當(dāng)有放回依次取出兩個(gè)小球時(shí),記取出的紅球數(shù)為ξ1;當(dāng)無放回依次取出兩個(gè)小球時(shí),記取出的紅球數(shù)為ξ2,則()A.E(ξ1)<E(ξ2),D(ξ1)<D(ξ2)B.E(ξ1)=E(ξ2),D(ξ1)>D(ξ2)C.E(ξ1)=E(ξ2),D(ξ1)<D(ξ2)D.E(ξ1)>E(ξ2),D(ξ1)>D(ξ2)14.羽毛球是一項(xiàng)隔著球網(wǎng),運(yùn)用長(zhǎng)柄網(wǎng)狀球拍擊打用羽毛和軟木刷制作而成的一種小型球類的室內(nèi)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目.羽毛球競(jìng)賽的計(jì)分規(guī)則:采納21分制,即雙方分?jǐn)?shù)先達(dá)21分者勝,3局2勝.每回合中,取勝的一方加1分.每局中一方先得21分且領(lǐng)先至少2分即算該局獲勝,否則接著競(jìng)賽;若雙方打成29平后,一方領(lǐng)先1分,即算該局取勝.某次羽毛球競(jìng)賽中,甲選手在每回合中得分的概率為eq\f(3,4),乙選手在每回合中得分的概率為eq\f(1,4).(1)在一局競(jìng)賽中,若甲、乙兩名選手的得分均為18,求在經(jīng)過4回合競(jìng)賽甲獲勝的概率;(2)在一局競(jìng)賽中,記前4回合競(jìng)賽甲選手得分為X,求X的分布列及數(shù)學(xué)期望E(X).15.中國(guó)人民解放軍裝甲兵學(xué)院(前身蚌埠坦克學(xué)院),建校至今為我國(guó)培育了一大批優(yōu)秀的軍事人才.在今年新入學(xué)的學(xué)生中,為了加強(qiáng)愛校教化,現(xiàn)在從全體新入學(xué)的學(xué)生中隨機(jī)的抽取了100人,對(duì)他們進(jìn)行校史問卷測(cè)試,得分在45~95之間,分為[45,55),[55,65),[65,75),[75,85),[85,95]五組,得到如圖所示的頻率分布直方圖,其中第三組的頻數(shù)為40.(1)請(qǐng)依據(jù)頻率分布直方圖估計(jì)樣本的平均數(shù)eq\x\to(X)和方差s2(同一組中的數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點(diǎn)值代表);(2)依據(jù)樣本數(shù)據(jù),可認(rèn)為新入學(xué)的學(xué)生校史問卷測(cè)試分?jǐn)?shù)X近似聽從正態(tài)分布N(μ,σ2),其中μ近似為樣本平均數(shù)eq\x\to(X),σ2近似為樣本方差s2.①求P(47.2<X<79.9);②在某間寢室有6人,求這6個(gè)人中至少有1人校史問卷測(cè)試分?jǐn)?shù)在90.8分以上的概率.參考數(shù)據(jù):若X~N(μ,σ2),則P(μ-σ<X<μ+σ)=0.6826,P(μ-2σ<X<μ+2σ)=0.9544,eq\r(119)≈10.9,0.95446≈0.76,0.97725≈0.89,0.97726≈0.87.課時(shí)作業(yè)64二項(xiàng)分布、正態(tài)分布及其應(yīng)用1.解析:∵P(AB)=eq\f(1,2),P(A)=eq\f(2,3),∴P(B|A)=eq\f(P(AB),P(A))=eq\f(\f(1,2),\f(2,3))=eq\f(3,4).答案:D2.解析:煙臺(tái)蘋果的直徑(單位:mm)聽從正態(tài)分布N(80,52),可得μ=80,σ=5,則直徑在(75,90]內(nèi)的概率為P(μ-2σ<X≤μ+2σ)-eq\f(1,2)[P(μ-2σ<X≤μ+2σ)-P(μ-σ<X≤μ+σ)]=eq\f(1,2)[P(μ-2σ<X≤μ+2σ)+P(μ-σ<X≤μ+σ)]=eq\f(1,2)×(0.9544+0.6826)=0.8185.答案:C3.解析:因?yàn)?人拋一次拋出牛的圖案朝上的概率是eq\f(1,12),所以2人各拋一次,則恰好出現(xiàn)一次牛的圖案朝上的概率P=Ceq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(2))×eq\f(1,12)×(1-eq\f(1,12))=eq\f(11,72).答案:C4.解析:依據(jù)題意,10張獎(jiǎng)券中有4張“中獎(jiǎng)”獎(jiǎng)券,甲先抽,并且中獎(jiǎng),此時(shí)還有9張獎(jiǎng)券,其中3張為“中獎(jiǎng)”獎(jiǎng)券,則在甲中獎(jiǎng)條件下,乙沒有中獎(jiǎng)的概率P=eq\f(6,9)=eq\f(2,3).答案:B5.解析:對(duì)于A,P(μ1-σ1<X<μ1+2σ1)≈(0.6827+0.9545)×eq\f(1,2)=0.8186,A選項(xiàng)正確;對(duì)于B,由正態(tài)分布密度曲線,可知μ1<μ2,所以P(Y≥μ2)<P(Y≥μ1),B選項(xiàng)正確;對(duì)于C,由正態(tài)分布密度曲線可知σ1<σ2,所以P(X≤σ2)>P(X≤σ1),C選項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于D,由題圖可知,對(duì)于隨意的正數(shù)t,有P(X≤t)>P(Y≤t),D選項(xiàng)正確,所以選C.答案:C6.解析:設(shè)第n(n∈N*)次取出紅球的概率為Pn,則取出白球的概率為1-Pn,考慮第n+1次取出紅球的概率Pn+1.①若第n次取出的球?yàn)榧t球,則第n+1次在紅箱內(nèi)取出紅球的概率為eq\f(3,5)Pn;②若第n次取出的球?yàn)榘浊?,則第n+1次在白箱內(nèi)取出紅球的概率為eq\f(2,5)(1-Pn).所以,Pn+1=eq\f(3,5)Pn+eq\f(2,5)(1-Pn)=eq\f(1,5)Pn+eq\f(2,5),又P1=eq\f(3,5),所以,P2=eq\f(1,5)P1+eq\f(2,5)=eq\f(1,5)×eq\f(3,5)+eq\f(2,5)=eq\f(13,25),P3=eq\f(1,5)P2+eq\f(2,5)=eq\f(1,5)×eq\f(13,25)+eq\f(2,5)=eq\f(63,125),P4=eq\f(1,5)P3+eq\f(2,5)=eq\f(1,5)×eq\f(63,125)+eq\f(2,5)=eq\f(313,625).答案:eq\f(313,625)7.解析:因?yàn)镻(X>2)=0.5,且μ=2,所以P(X<0)=P(X>4)=1-P(X>0)=0.1,又P(X>2)=0.5,所以P(2<X≤4)=P(X>2)-P(X>4)=0.4.答案:0.48.解析:因?yàn)殡S機(jī)變量ξ~B(2,p),P(ξ≥1)=eq\f(5,9),所以1-Ceq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(2))(1-p)2=eq\f(5,9),所以p=eq\f(1,3),所以η~B(4,eq\f(1,3)),所以P(η≥2)=Ceq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(4))(eq\f(1,3))2(eq\f(2,3))2+Ceq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(4))×eq\f(2,3)(eq\f(1,3))3+Ceq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(4))(eq\f(1,3))4=eq\f(11,27).答案:eq\f(11,27)9.解析:(1)依題意,該運(yùn)動(dòng)員在每個(gè)項(xiàng)目上“能打破世界紀(jì)錄”為獨(dú)立事務(wù),并且每個(gè)事務(wù)發(fā)生的概率相同.設(shè)其打破世界紀(jì)錄的項(xiàng)目數(shù)為隨機(jī)變量ξ,“該運(yùn)動(dòng)員至少能打破2項(xiàng)世界紀(jì)錄”為事務(wù)A,則有P(A)=P(ξ=2)+P(ξ=3)=Ceq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(3))(eq\f(2,3))2eq\f(1,3)+Ceq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(3))(eq\f(2,3))3=eq\f(20,27).(2)設(shè)該運(yùn)動(dòng)員能打破世界紀(jì)錄的項(xiàng)目數(shù)為X,由(1)解答可知,X~B(3,eq\f(2,3)),則P(X=0)=Ceq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(3))(1-eq\f(2,3))3=eq\f(1,27),P(X=1)=Ceq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(3))·eq\f(2,3)(1-eq\f(2,3))2=eq\f(2,9),P(X=2)=Ceq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(3))·(eq\f(2,3))1·(1-eq\f(2,3))=eq\f(4,9),P(X=3)=Ceq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(3))·(eq\f(2,3))3=eq\f(8,27).所以X的分布列為X0123Peq\f(1,27)eq\f(2,9)eq\f(4,9)eq\f(8,27)所以期望E(X)=0×eq\f(1,27)+1×eq\f(2,9)+2×eq\f(4,9)+3×eq\f(8,27)=2.10.解析:(1)由題設(shè),μ=20,σ=5,而P(15<X<25)=P(μ-σ<X<μ+σ)≈0.6827,∴100位植樹者中植樹的棵數(shù)在(15,25)內(nèi)的人數(shù)為100×0.6827≈68人.(2)摸甲箱:由題設(shè)知a+b=5,故中100元、50元、沒中獎(jiǎng)的概率分別為eq\f(a,10)、eq\f(b,10)、eq\f(1,2);摸乙箱:中100元、50元的概率分別為eq\f(2,5)、eq\f(3,5),∴甲箱內(nèi)一次摸獎(jiǎng),獎(jiǎng)金可能值為X={0,50,100},且P(X=0)=eq\f(1,2),P(X=50)=eq\f(b,10),P(X=100)=eq\f(a,10),則E(X)=0×eq\f(1,2)+50×eq\f(b,10)+100×eq\f(a,10)=5b+10a=25+5a,∴三次摸獎(jiǎng)的期望為3E(X)=75+15a,而a可能取值為{1,2,3,4},即3E(X)≤135.兩次乙箱內(nèi)摸獎(jiǎng),所得獎(jiǎng)金可能值為X={100,150,200},P(X=100)=Ceq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2))(eq\f(3,5))2=eq\f(9,25),P(X=150)=Ceq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(2))·eq\f(2,5)·eq\f(3,5)=eq\f(12,25),P(X=200)=Ceq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2))(eq\f(2,5))2=eq\f(4,25),此時(shí),期望獎(jiǎng)金為E1(X)=100×eq\f(9,25)+150×eq\f(12,25)+200×eq\f(4,25)=140元.綜上,3E(X)≤135<E1(X)=140,故其次種方案摸獎(jiǎng)期望值大.11.解析:對(duì)于選項(xiàng)A,P(M)=eq\f(4,10)×eq\f(6,11)+eq\f(3,10)×eq\f(5,11)+eq\f(3,10)×eq\f(5,11)=eq\f(54,110)≠eq\f(1,2),故A中結(jié)論錯(cuò)誤;對(duì)于選項(xiàng)B,P(M|A1)=eq\f(P(MA1),P(A1))=eq\f(\f(4,10)×\f(6,11),\f(4,10))=eq\f(6,11),故B中結(jié)論正確;對(duì)于選項(xiàng)C,當(dāng)事務(wù)A1發(fā)生時(shí),P(M)=eq\f(6,11),當(dāng)事務(wù)A1不發(fā)生時(shí),P(M)=eq\f(5,11),∴事務(wù)M與事務(wù)A1不相互獨(dú)立,故C中結(jié)論正確;對(duì)于選項(xiàng)D,A1,A2,A3不行能同時(shí)發(fā)生,故是兩兩互斥的事務(wù),故D中結(jié)論正確.答案:A12.解析:對(duì)于A,依據(jù)題意,每個(gè)人中獎(jiǎng)的概率都為eq\f(1,4),與抽獎(jiǎng)的依次無關(guān),故A正確;對(duì)于B,記“甲未中獎(jiǎng)”為事務(wù)A,“乙或丙中獎(jiǎng)”為事務(wù)B,則P(A)=eq\f(3,4),P(AB)=P(B)=eq\f(1,4)+eq\f(1,4)=eq\f(1,2),∴在甲未中獎(jiǎng)的條件下,乙或丙中獎(jiǎng)的概率為P(B|A)=eq\f(P(AB),P(A))=eq\f(\f(1,2),\f(3,4))=eq\f(2,3),故B正確;對(duì)于C,事務(wù)甲或乙中獎(jiǎng)與事務(wù)丙或丁中獎(jiǎng)不行能同時(shí)發(fā)生,故它們互斥,故C正確;對(duì)于D,設(shè)“甲中獎(jiǎng)”為事務(wù)M,“乙中獎(jiǎng)”為事務(wù)N,則P(M)=P(N)=eq\f(1,4),由于只有一張獎(jiǎng)券可以中獎(jiǎng),故事務(wù)M,N不行能同時(shí)發(fā)生,故P(MN)=0,因?yàn)镻(MN)≠P(M)·P(N),所以M,N不相互獨(dú)立,故D不正確.答案:D13.解析:ξ1的可能取值為0,1,2,ξ1~B(2,eq\f(1,3)),E(ξ1)=2×eq\f(1,3)=eq\f(2,3),D(ξ1)=2×eq\f(1,3)×eq\f(2,3)=eq\f(4,9);ξ2的可能取值為0,1,P(ξ2=0)=eq\f(2,3)×eq\f(1,2)=eq\f(1,3),P(ξ2=1)=eq\f(2,3)×eq\f(1,2)+eq\f(1,3)×eq\f(2,2)=eq\f(2,3),∴E(ξ2)=0×eq\f(1,3)+1×eq\f(2,3)=eq\f(2,3),D(ξ2)=(0-eq\f(2,3))2×eq\f(1,3)+(1-eq\f(2,3))2×eq\f(2,3)=eq\f(2,9).∴E(ξ1)=E(ξ2),D(ξ1)>D(ξ2).答案:B14.解析:(1)記在經(jīng)過4回合競(jìng)賽,甲獲勝為事務(wù)A,可知甲在第4回合勝,前3回合勝2場(chǎng),所以P(A)=eq\f(3,4)×Ceq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(3))(eq\f(3,4))2×eq\f(1,4)=eq\f(81,256);(2)易知X的取值為0,1,2,3,4,且X~B(4,eq\f(3,4)),P(X=0)=Ceq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(4))(eq\f(1,4))4=eq\f(1,256),P(X=1)=Ceq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(4))(eq\f(1,4))3×eq\f(3,4)=eq\f(

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