高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第九章 概率與統(tǒng)計(jì)課件 文（打包6套）.zip

高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第九章 概率與統(tǒng)計(jì)課件 文（打包6套）.zip,高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí),第九章,概率與統(tǒng)計(jì)課件,文打包6套,高考,數(shù)學(xué),復(fù)習(xí),第九,概率,統(tǒng)計(jì),課件,打包 第4講 古典概型與幾何概型 1 古典概型 1 理解古典概型及其概率計(jì)算公式 2 會(huì)用列舉法計(jì)算一些隨機(jī)事件所含的基本事件數(shù)及事 件發(fā)生的概率 2 隨機(jī)數(shù)與幾何概型 1 了解隨機(jī)數(shù)的意義 能運(yùn)用模擬方法估計(jì)概率 2 了解幾何概型的意義 1 基本事件的特點(diǎn) 1 任何兩個(gè)基本事件是互斥的 2 任何事件 除不可能事件 都可以表示成基本事件的和 2 古典概型具有以下兩個(gè)特點(diǎn)的概率模型稱(chēng)為古典概率模型 簡(jiǎn)稱(chēng)古典概型 1 試驗(yàn)中所有可能出現(xiàn)的基本事件只有有限個(gè) 2 每個(gè)基本事件出現(xiàn)的可能性 相等 3 古典概型的概率公式如果一次試驗(yàn)中可能出現(xiàn)的結(jié)果有n個(gè) 而且所有結(jié)果出模型即為古典概型 如果某個(gè)事件A包括的結(jié)果有m個(gè) 那么事件A的概率 P A 4 幾何概型 長(zhǎng)度 如果每個(gè)事件發(fā)生的概率只與構(gòu)成該事件區(qū)域的 面積或體積 成比例 則稱(chēng)這樣的概率模型為幾何概率模型 簡(jiǎn)稱(chēng)為幾何概型 5 幾何概型中 事件A的概率計(jì)算公式 6 要切實(shí)理解并掌握幾何概型試驗(yàn)的兩個(gè)基本特點(diǎn) 1 無(wú)限性 在一次試驗(yàn)中 可能出現(xiàn)的結(jié)果有無(wú)限多個(gè) 2 等可能性 每個(gè)結(jié)果的發(fā)生具有等可能性 注意 幾何概型的試驗(yàn)中 事件A的概率P A 只與子區(qū)域A的幾何度量 長(zhǎng)度 面積或體積 成正比 而與A的位置和形狀無(wú)關(guān) 求試驗(yàn)中幾何概型的概率 關(guān)鍵是求得事件所占區(qū)域和 整個(gè)區(qū)域 的幾何度量 然后代入公式即可求解 1 2013年江西 集合A 2 3 B 1 2 3 從A B中各 取任意一個(gè)數(shù) 則這兩數(shù)之和等于4的概率是 C 2 從甲 乙 丙三人中任選兩名代表 則甲被選中的概率 為 C 3 2013年福建 利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生0 1之間的均勻隨機(jī)數(shù)a 則事件 3a 1 0 發(fā)生的概率為 4 如圖9 4 1的矩形 長(zhǎng)為5 寬為2 在矩形內(nèi)隨機(jī)地撒300顆黃豆 數(shù)得落在陰影部分的黃豆數(shù)為138顆 則我們可以估計(jì) 出陰影部分的面積為 圖9 4 1 考點(diǎn)1 古典概型 例1 1 2014年江西 人教版必修3P127 例3 擲兩顆均勻的 骰子 則點(diǎn)數(shù)之和為5的概率等于 解析 擲兩顆均勻的骰子 點(diǎn)數(shù)的所有可能情況有6 6 36 種 其中兩顆骰子點(diǎn)數(shù)之和為5的事件有 1 4 4 1 2 3 答案 B 答案 C 2 2014年湖北 隨機(jī)投擲兩枚均勻的骰子 他們向上的點(diǎn)數(shù)之和不超過(guò)5的概率為p1 點(diǎn)數(shù)之和大于5的概率為p2 點(diǎn)數(shù)之和為偶數(shù)的概率為p3 則 A p1 p2 p3B p2 p1 p3C p1 p3 p2D p3 p1 p2 規(guī)律方法 本題是考查古典概型 利用公式P A 古典概型必須明確判斷兩點(diǎn) 對(duì)于每個(gè)隨機(jī)試驗(yàn)來(lái)說(shuō) 所有可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)n必須是有限個(gè) 出現(xiàn)的所有不同的試驗(yàn)結(jié)果數(shù)m其可能性大小必須是相同的 解決這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是列舉做到不重不漏 互動(dòng)探究 1 2014年四川 一個(gè)盒子里裝有3張卡片 分別標(biāo)記有數(shù)字1 2 3 這3張卡片除標(biāo)記的數(shù)字外完全相同 隨機(jī)有放回地抽取3次 每次抽取1張 將抽取的卡片上的數(shù)字依次記為a b c 1 求 抽取的卡片上的數(shù)字滿(mǎn)足a b c 的概率 2 求 抽取的卡片上的數(shù)字a b c不完全相同 的概率 解 1 由題意 a b c 的所有可能有3 3 3 27 種 設(shè) 抽取的卡片上的數(shù)字滿(mǎn)足a b c 為事件A 則事件 A包括 1 1 2 1 2 3 2 1 3 共3種 2 設(shè) 抽取的卡片上的數(shù)字a b c不完全相同 為事件B 考點(diǎn)2 幾何概型 例2 1 在面積為S的 ABC的邊AB上任取一點(diǎn)P 則 解析 取AB的三等分點(diǎn)P 如圖D49 如果在線(xiàn)段BP上 圖D49 答案 A 2 向面積為S的 ABC內(nèi)任投一點(diǎn) 則PPBC的面積小 圖D50 答案 34 規(guī)律方法 應(yīng)用幾何概型求概率的步驟 把每一次試驗(yàn)當(dāng)做一個(gè)事件 看事件是否是等可能的且事件的個(gè)數(shù)是否是無(wú)限個(gè) 若是則考慮用幾何概型 將試驗(yàn)構(gòu)成的區(qū)域和所求事件構(gòu)成的區(qū)域轉(zhuǎn)化為幾何圖形 并加以度量 將幾何概型轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)度 面積 體積之比 應(yīng)用幾何概型的概率公式求概率 互動(dòng)探究 2 2014年遼寧 若將一個(gè)質(zhì)點(diǎn)隨機(jī)投入如圖9 4 2所示的長(zhǎng)方形ABCD中 其中AB 2 BC 1 則質(zhì)點(diǎn)落在以AB為直徑 的半圓內(nèi)的概率是 圖9 4 2 答案 B 考點(diǎn)3 兩種概型與其他知識(shí)的綜合運(yùn)用 例3 甲 乙兩人約定上午9時(shí)至12時(shí)在某地時(shí)見(jiàn)面 并約定任何一個(gè)人先到之后等另一個(gè)人不超過(guò)一個(gè)小時(shí) 一小時(shí)之內(nèi)若對(duì)方不來(lái) 則離去 如果他們兩人在9時(shí)到12時(shí)之間的任何時(shí)刻到達(dá)約定地的概率都是相等的 求他們見(jiàn)到面的概率 思維點(diǎn)撥 1 考慮甲 乙兩人分別到達(dá)某處的時(shí)間 在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)分別用x軸 y軸表示甲 乙到達(dá)約會(huì)地時(shí)的時(shí)間 用0時(shí)到3時(shí)表示9時(shí)至12時(shí)的時(shí)間段 則試驗(yàn)發(fā)生包含的條件是 x y 0 x 3 0 y 3 2 兩人能會(huì)面的時(shí)間必須滿(mǎn)足 x y 1 這就將問(wèn)題化歸為幾何概型問(wèn)題 解 設(shè)9時(shí)后過(guò)了x小時(shí)甲到達(dá) 9時(shí)后過(guò)了y小時(shí)乙到達(dá) 取點(diǎn)Q x y 則0 x 3 0 y 3 兩人見(jiàn)到面的充要條件是 x y 1 如圖9 4 3 作出兩部分對(duì)應(yīng)圖形的 區(qū)域 得所求概率是 圖9 4 3 規(guī)律方法 將隨機(jī)事件轉(zhuǎn)化為面積之比時(shí) 要注意總的基本事件和所求事件分別表示的區(qū)域 互動(dòng)探究 3 2014年重慶 由人教版必修3P137 例2改編 某校早上8 00開(kāi)始上課 假設(shè)該校學(xué)生小張與小王在早上7 30 7 50之間到校 且每人在該時(shí)間段的任何時(shí)刻到校是等可能的 則小張比小王至少早5分鐘到校的概率為 用數(shù)字作答 解析 用x表示小王到校的時(shí)間 30 x 50 用y表示小張到校的時(shí)間 30 y 50 則所有可能的結(jié)果對(duì)應(yīng)如圖D51所示的直角坐標(biāo)系中的正方形ABCD區(qū)域 小張比小王至少早5分鐘到校 即x y 5 所對(duì)應(yīng)的區(qū)域?yàn)?圖D51 易錯(cuò) 易混 易漏 幾何概型中容易混淆幾何量的比例題 1 在直角三角形ABC中 A 30 過(guò)直角頂 點(diǎn)C作射線(xiàn)CM交線(xiàn)段AB于M 則使 AM AC 的概率為 正解 如圖9 4 4 取AD AC A 30 此時(shí) ACD 75 則 BCD 15 欲使 AM AC CM必須在 BCD內(nèi) 其 圖9 4 4 答案 B 2 在直角三角形ABC中 A 30 在斜邊AB上任取一 點(diǎn)M 則使 AM AC 的概率為 答案 C 失誤與防范 請(qǐng)注意兩題的區(qū)別 過(guò)直角頂點(diǎn)C作射線(xiàn)CM交線(xiàn)段AB于M 與 在斜邊AB上任取一點(diǎn)M 前者CM在直角內(nèi)等可能 結(jié)果應(yīng)該為角度的比 后者M(jìn)為斜邊AB上任一點(diǎn) 結(jié)果應(yīng)該為斜邊AB上的長(zhǎng)度比 第2講 二項(xiàng)式定理 1 能用計(jì)數(shù)定理證明二項(xiàng)式原理 2 會(huì)用二項(xiàng)式定理解決與二項(xiàng)展開(kāi)式有關(guān)的簡(jiǎn)單問(wèn)題 1 二項(xiàng)式定理 n N 所表示的定理叫做二項(xiàng)式定理 右邊的多項(xiàng)式叫做 a b n的二項(xiàng)式展開(kāi)式 2 二項(xiàng)式定理的特征 1 項(xiàng)數(shù) 二項(xiàng)式展開(kāi)式共有 項(xiàng) 中的第r 1項(xiàng) n 1 3 二項(xiàng)式系數(shù) 二項(xiàng)展開(kāi)式第r 1項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)為 3 二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì) 1 對(duì)稱(chēng)性 與首末兩端 等距離 的兩個(gè)二項(xiàng)式系數(shù)相 2 增減性與最大值 當(dāng)n是偶數(shù)時(shí) 中間一項(xiàng)的二項(xiàng)式系 數(shù) 最大 當(dāng)n是奇數(shù)時(shí) 中間兩項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù) 相等且最大 2n B A 61 B 62 C 63 D 64 2 2013年上海 下列各式中 是 1 x 10的二項(xiàng)展開(kāi)式中的 一項(xiàng)是 C A 45x B 90 x2 C 120 x3 D 252x4 3 2013年大綱 x 2 8的展開(kāi)式中x6的系數(shù)是 C A 28 B 56 C 112 D 224 C A 80 B 80 C 40 D 40 考點(diǎn)1 求二項(xiàng)展開(kāi)式中特定項(xiàng)的系數(shù)或特定項(xiàng) 答案 15 答案 C 規(guī)律方法 解此類(lèi)問(wèn)題可以分兩步完成 第一步是根據(jù)所給出的條件 特定項(xiàng) 和通項(xiàng)公式 建立方程來(lái)確定指數(shù) 求解時(shí)要注意二項(xiàng)式系數(shù)中n和k的隱含條件 即n k均為非負(fù)整數(shù) 且n k 第二步是根據(jù)所求的指數(shù) 再求特定項(xiàng) 2 2014年新課標(biāo) x y x y 8的展開(kāi)式中x2y7的系數(shù)為 用數(shù)字作答 20 考點(diǎn)2 二項(xiàng)式系數(shù)和與各項(xiàng)的系數(shù)和 例2 1 若 2x 1 n的展開(kāi)式中各項(xiàng)系數(shù)之和為243 則n 為 A 5 B 6 C 7 D 8 解析 設(shè) 2x 1 n a0 a1x a2x2 anxn 令x 1 則系數(shù)之和a0 a1 a2 an 3n 243 35 則n 5 故選A 答案 A 2 若 2x 1 n的展開(kāi)式中各項(xiàng)二項(xiàng)式系數(shù)之和為64 則n 為 A 5 B 6 C 7 D 8 答案 B 互動(dòng)探究 1 a3x3 a2012x2012 則 a0 a2 a4 a2012 2 a1 a3 a5 a2011 2的值為 解析 對(duì)于原式 只需令x 1 得 a0 a2 a4 a2012 2 a1 a3 a5 a2011 2 a0 a1 a2 a3 a2011 a2012 a0 a1 a2 a3 C A 2 B 0 C 1 D 2 考點(diǎn)3 二項(xiàng)展開(kāi)式中系數(shù)的最值問(wèn)題 1 求n的值 2 求展開(kāi)式中二項(xiàng)式系數(shù)最大的項(xiàng) 3 求展開(kāi)式中系數(shù)最大的項(xiàng) 規(guī)律方法 1 求二項(xiàng)式系數(shù)最大項(xiàng) 互動(dòng)探究 項(xiàng)的最小的n為 B A 4 B 5 C 6 D 7 易錯(cuò) 易混 易漏 二項(xiàng)式系數(shù)與系數(shù)混淆 式中第三項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)為 答案 A 第9講 用樣本估計(jì)總體 1 了解分布的意義和作用 會(huì)列頻率分布表 會(huì)畫(huà)頻率分布直方圖 頻率折線(xiàn)圖 莖葉圖 理解它們各自的特點(diǎn) 2 理解樣本數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差的意義和作用 會(huì)計(jì)算數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差 3 能從樣本數(shù)據(jù)中提取基本的數(shù)字特征 如平均數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)差 并作出合理的解釋 4 會(huì)用樣本的頻率分布估計(jì)總體分布 會(huì)用樣本的基本數(shù)字特征估計(jì)總體的基本數(shù)字特征 理解用樣本估計(jì)總體的思想 5 會(huì)用隨機(jī)抽樣的基本方法和樣本估計(jì)總體的思想解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題 1 用樣本估計(jì)總體 通常我們對(duì)總體作出的估計(jì)一般分成兩種 一種是用樣本的頻率分布估計(jì)總體的分布 另一種是用樣本的數(shù)字特征估計(jì)總體的數(shù)字特征 2 統(tǒng)計(jì)圖 1 頻率分布直方圖 求極差 極差是一組數(shù)據(jù)的最大值與最小值的差 決定組距和組數(shù) 當(dāng)樣本容量不超過(guò)100時(shí) 常分成5 12組 組距 極差組數(shù) 將數(shù)據(jù)分組 通常對(duì)組內(nèi)數(shù)值所在區(qū)間取左閉右開(kāi)區(qū)間 最后一組取閉區(qū)間 也可以將樣本數(shù)據(jù)多取一位小數(shù)分組 列頻率分布表 登記頻數(shù) 計(jì)算頻率 列出頻率分布表 將樣本數(shù)據(jù)分成若干個(gè)小組 每個(gè)小組內(nèi)的樣本個(gè)數(shù)稱(chēng)作頻數(shù) 頻數(shù)與樣本容量的比值叫做這一小組的頻率 頻率反映各個(gè)數(shù)據(jù)在每組所占比例的大小 繪制頻率分布直方圖 把橫軸分成若干段 每一段對(duì)應(yīng)一個(gè)組距 然后以線(xiàn)段為底作一小長(zhǎng)方形 它的高等于該組的 頻率組距 這樣得到一系列的長(zhǎng)方形 每個(gè)長(zhǎng)方形的面積恰好是該 組上的頻率 這些矩形就構(gòu)成了頻率分布直方圖 各個(gè)長(zhǎng)方形 的面積總和等于 1 2 頻率分布折線(xiàn)圖和總體密度曲線(xiàn) 頻率分布折線(xiàn)圖 連接頻率分布直方圖中各長(zhǎng)方形上端的中點(diǎn) 就得頻率分布折線(xiàn)圖 總體密度曲線(xiàn) 隨著樣本容量的增加 作圖時(shí)所分的組數(shù)增加 組距減小 相應(yīng)的頻率分布折線(xiàn)圖就會(huì)越來(lái)越接近于一條光滑的曲線(xiàn) 統(tǒng)計(jì)中稱(chēng)之為總體密度曲線(xiàn) 3 莖葉圖 當(dāng)樣本數(shù)據(jù)較少時(shí) 用莖葉圖表示數(shù)據(jù)的效果較好 它不但可以保留所有信息 而且可以隨時(shí)記錄 給數(shù)據(jù)的記錄和表示都帶來(lái)方便 3 用樣本的數(shù)字特征估計(jì)總體的數(shù)字特征 1 眾數(shù) 中位數(shù) 平均數(shù) 眾數(shù) 在一組數(shù)據(jù)中 出現(xiàn)次數(shù)最多的數(shù)據(jù)叫做這組數(shù) 據(jù)的眾數(shù) 中位數(shù) 將一組數(shù)據(jù)按大小依次排列 把處在最中間位置的一個(gè)數(shù)據(jù) 或最中間兩個(gè)數(shù)據(jù)的平均數(shù) 叫做這組數(shù)據(jù)的 中位數(shù) 平均數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)差是反映總體波動(dòng)大小的特征數(shù) 樣本方差是標(biāo)準(zhǔn)差的平方 通常用樣本方差估計(jì)總體方差 當(dāng)樣本容量接近總體容量時(shí) 樣本方差接近總體方差 1 在廣雅中學(xué) 十佳學(xué)生 評(píng)選的演講比賽中 如圖9 9 1是七位評(píng)委為某學(xué)生打出的分?jǐn)?shù)的莖葉圖 去掉一個(gè)最高分和 C 一個(gè)最低分后 所剩數(shù)據(jù)的眾數(shù)和中位數(shù)分別為 圖9 9 1A 85 85B 84 86 C 84 85D 85 86 2 2012年廣東惠州第一次調(diào)研 從某小學(xué)隨機(jī)抽取100名同學(xué) 將他們的身高 單位 cm 數(shù)據(jù)繪制成頻率分布直方圖 如 圖9 9 2 由圖中數(shù)據(jù)可知身高在 120 130 內(nèi)的學(xué)生人數(shù)為 圖9 9 2 A 20 B 25 C 30 D 35 C 3 甲 乙 丙 丁四人參加奧運(yùn)會(huì)射擊項(xiàng)目選拔賽 四人的平均成績(jī)和方差如下表所示 從這四個(gè)人中選擇一人參加奧運(yùn)會(huì)射擊項(xiàng)目比賽 最佳人 選是 C A 甲C 丙 B 乙D 丁 方差s2 4 2013年四川成都二模 在某大型企業(yè)的招聘會(huì)上 前來(lái)應(yīng)聘的本科生 碩士研究生和博士研究生共2000人 各類(lèi)畢業(yè)生人數(shù)統(tǒng)計(jì)圖如圖9 9 3 則博士研究生的人數(shù)為 圖9 9 3 240 考點(diǎn)1 頻率分布直方圖的繪制及其應(yīng)用 例1 2013年四川 某學(xué)校隨機(jī)抽取20個(gè)班 調(diào)查各班中有網(wǎng)上購(gòu)物經(jīng)歷的人數(shù) 所得數(shù)據(jù)的莖葉圖如圖9 9 4 以組距為5將數(shù)據(jù)分組成 0 5 5 10 30 35 35 40 時(shí) 所作 的頻率分布直方圖是 圖9 9 4 AC BD 解析 根據(jù)題意 列頻率分布表得 故選A 規(guī)律方法 用頻率分布直方圖解決相關(guān)問(wèn)題時(shí) 應(yīng)正確理解圖表中各個(gè)量的意義 識(shí)圖掌握信息是解決該類(lèi)問(wèn)題的關(guān) 鍵 頻率分布直方圖有以下幾個(gè)要點(diǎn) 縱軸表示 頻率組距 頻 率分布直方圖中各長(zhǎng)方形高的比也就是其頻率之比 直方圖中每一個(gè)矩形的面積是樣本數(shù)據(jù)落在這個(gè)區(qū)間上的頻率 所有的小矩形的面積之和等于1 即頻率之和為1 答案 A 互動(dòng)探究 1 2014年江蘇 某種樹(shù)木的底部周長(zhǎng)的取值范圍是 80 130 它的頻率分布直方圖如圖9 9 5 則在抽測(cè)的60株樹(shù)木中 有 株樹(shù)木的底部周長(zhǎng)小于100cm 圖9 9 5 解析 由題意知 在抽測(cè)的60株樹(shù)木中 底部周長(zhǎng)小于 100cm的株數(shù)為 0 015 0 025 10 60 24 株 答案 24 考點(diǎn)2 莖葉圖的應(yīng)用 例2 2014年新課標(biāo) 某市為了考核甲 乙兩部門(mén)的工作情況 隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)了50位市民 根據(jù)這50位市民對(duì)這兩部門(mén)的評(píng)分 評(píng)分越高表明市民的評(píng)價(jià)越高 繪制莖葉圖 如圖9 9 6 圖9 9 6 1 分別估計(jì)該市的市民對(duì)甲 乙兩部門(mén)評(píng)分的中位數(shù) 2 分別估計(jì)該市的市民對(duì)甲 乙兩部門(mén)的評(píng)分高于90分的概率 3 根據(jù)莖葉圖分析該市的市民對(duì)甲 乙兩部門(mén)的評(píng)價(jià) 解 1 由所給莖葉圖知 50位市民對(duì)甲部門(mén)的評(píng)分由小到大排序 排在第25 26位的是75 75 故樣本中位數(shù)為75 所以該市的市民對(duì)甲部門(mén)評(píng)分的中位數(shù)的估計(jì)值是75 50位市民對(duì)乙部門(mén)的評(píng)分由小到大排序 排在第25 26位 0 1 0 16 2 由所給莖葉圖知 50位市民對(duì)甲 乙部門(mén)的評(píng)分高于 90分的比率分別為 550 850 故該市的市民對(duì)甲 乙部門(mén)的評(píng)分高于90分的概率的估計(jì)值分別為0 1 0 16 3 由所給莖葉圖知 市民對(duì)甲部門(mén)的評(píng)分的中位數(shù)高于對(duì)乙部門(mén)的評(píng)分的中位數(shù) 而且由莖葉圖可以大致看出對(duì)甲部門(mén)的評(píng)分的標(biāo)準(zhǔn)差要小于對(duì)乙部門(mén)的評(píng)分的標(biāo)準(zhǔn)差 說(shuō)明該市市民對(duì)甲部門(mén)的評(píng)價(jià)較高 評(píng)價(jià)較為一致 對(duì)乙部門(mén)的評(píng)價(jià)較低 評(píng)價(jià)差別較大 注 考生利用其他統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行分析 結(jié)論合理的同樣給分 互動(dòng)探究 2 2013年重慶 莖葉圖 如圖9 9 7 記錄了甲 乙兩組各5 名學(xué)生在一次英語(yǔ)聽(tīng)力測(cè)試中的成績(jī) 單位 分 圖9 9 7 已知甲組數(shù)據(jù)的中位數(shù)為15 乙組數(shù)據(jù)的平均數(shù)為16 8 則x y的值分別為 C A 2 5 B 5 5 C 5 8 D 8 8 解析 甲組數(shù)據(jù)按照從小到大的順序排 最中間那個(gè)數(shù)為15 則x 5 乙組平均數(shù)為16 8 則乙組數(shù)據(jù)的總和為16 8 5 84 則y 84 9 15 18 24 10 8 考點(diǎn)3用樣本的數(shù)字特征估計(jì)總體的數(shù)字特征 例3 2014年廣東 某車(chē)間20名工人年齡數(shù)據(jù)如下表 1 求這20名工人年齡的眾數(shù)與極差 2 以十位數(shù)為莖 個(gè)位數(shù)為葉 作出這20名工人年齡的 莖葉圖 3 求這20名工人年齡的方差 解 1 這20名工人年齡的眾數(shù)為30 極差為40 19 21 2 莖葉圖 如圖9 9 8 如下 圖9 9 8 規(guī)律方法 1 眾數(shù)體現(xiàn)了樣本數(shù)據(jù)的最大集中點(diǎn) 但無(wú) 法客觀的反映總體特征 2 中位數(shù)是樣本數(shù)據(jù)所占頻率的等分線(xiàn) 3 標(biāo)準(zhǔn)差 方差描述了一組數(shù)據(jù)圍繞平均數(shù)波動(dòng)的大小 標(biāo)準(zhǔn)差 方差越大 數(shù)據(jù)越分散 標(biāo)準(zhǔn)差 方差越小 數(shù)據(jù)越集中 答案 D 難點(diǎn)突破 統(tǒng)計(jì)圖與概率的結(jié)合 在高考中常以頻率分布直方圖或莖葉圖的形式出現(xiàn) 考查 統(tǒng)計(jì)與概率的知識(shí) 這也是近幾年高考的熱點(diǎn) 例題 2014年重慶 20名學(xué)生某次數(shù)學(xué)考試成績(jī) 單位 分 的頻數(shù)分布直方圖 如圖9 9 9 如下 1 求頻率分布直方圖中a的值 2 分別求出成績(jī)落在 50 60 與 60 70 中的學(xué)生人數(shù) 3 從成績(jī)?cè)?50 70 的學(xué)生中任選2人 求此2人的成績(jī)都 在 60 70 中的概率 解 1 頻率分布直方圖的組距為10 2a 3a 6a 7a 2a 10 1 a 1200 0 005 圖9 9 9 第8講 隨機(jī)抽樣 1 理解隨機(jī)抽樣的必要性和重要性 2 會(huì)用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣方法從總體中抽取樣本 了解分層抽樣和系統(tǒng)抽樣方法 1 簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣 抽簽法 1 定義 設(shè)一個(gè)總體含有N個(gè)個(gè)體 從中逐個(gè)不放回地抽取n個(gè)個(gè)體作為樣本 n N 如果每次抽取時(shí)總體內(nèi)的各個(gè)個(gè)體被抽到的機(jī)會(huì)都相等 就把這種抽樣方法叫做簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣 2 最常用的簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的方法 和隨機(jī)數(shù)法 2 系統(tǒng)抽樣的步驟假設(shè)要從容量為N的總體中抽取容量為n的樣本 3 確定首個(gè)個(gè)體 在第1段用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣確定第一個(gè)個(gè)體編號(hào)l l k 4 獲取樣本 按照一定的規(guī)則抽取樣本 通常是將l加上間隔k得到第2個(gè)個(gè)體編號(hào)l k 再加k得到第3個(gè)個(gè)體編號(hào) 依次進(jìn)行下去 直到獲取整個(gè)樣本 l 2k 3 分層抽樣 1 定義 在抽樣時(shí) 將總體分成互不交叉的層 然后按照一定的比例 從各層獨(dú)立地抽取一定數(shù)量的個(gè)體 將各層取出的個(gè)體合在一起作為樣本 這種抽樣方法叫做分層抽樣 2 分層抽樣的應(yīng)用范圍 當(dāng)總體是由差異明顯的幾個(gè)部分組成時(shí) 往往選用分層抽 樣 1 在簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣中 某一個(gè)個(gè)體被抽到的可能性是 C A 與第幾次抽樣有關(guān) 第一次抽到的可能性最大B 與第幾次抽樣有關(guān) 第一次抽到的可能性最小C 與第幾次抽樣無(wú)關(guān) 每一次抽到的可能性相等D 與第幾次抽樣無(wú)關(guān) 與抽取幾個(gè)樣本有關(guān) 2 為了調(diào)查某產(chǎn)品的銷(xiāo)售情況 銷(xiāo)售部門(mén)從下屬的92家銷(xiāo)售連鎖店中抽取30家了解情況 若用系統(tǒng)抽樣法 則抽樣間 隔和隨機(jī)剔除的個(gè)體數(shù)分別為 A A 3 2 B 2 3 C 2 30 D 30 2 3 2013年廣東揭陽(yáng)一模 某學(xué)校高一 高二 高三年級(jí)的學(xué)生人數(shù)之比為3 3 4 現(xiàn)用分層抽樣的方法從該校高中三個(gè)年級(jí)的學(xué)生中抽取容量為50的樣本 則應(yīng)從高三年級(jí)抽取的 學(xué)生人數(shù)為 A 15人 B 20人 C 25人 D 30人 B 4 問(wèn)題 三種不同的容器中分別裝有同一型號(hào)的零件400個(gè) 200個(gè) 150個(gè) 現(xiàn)在要從這750個(gè)零件中抽取一個(gè)容量為50的樣本 從20名學(xué)生中選出3名參加座談會(huì) 方法 隨機(jī)抽樣法 系統(tǒng)抽樣法 分層抽樣法 其中問(wèn)題與方法能配對(duì)的是 C A C B D 考點(diǎn)1 簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣 例1 1 2014年四川 由人教版必修3P100 1改編 在 世界讀書(shū)日 前夕 為了解某地5000名居民某天的閱讀時(shí)間 從中抽取了200名居民的閱讀時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析 在這個(gè)問(wèn)題中 5000名居民的閱讀時(shí)間的全體是 A 總體C 樣本的容量 B 個(gè)體D 從總體中抽取的一個(gè)樣本 解析 為了解5000名居民某天的閱讀時(shí)間 從中抽取了200名居民的閱讀時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析 樣本容量為200 每個(gè)居民的閱讀時(shí)間就是一個(gè)個(gè)體 5000名居民的閱讀時(shí)間的全體是總體 答案 A 2 2014年湖南 對(duì)一個(gè)容量為N的總體抽取容量為n的樣本 當(dāng)選取簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣 系統(tǒng)抽樣和分層抽樣三種不同方法抽取樣本時(shí) 總體中每個(gè)個(gè)體被抽中的概率分別為p1 p2 p3 則 A p1 p2 p3C p1 p3 p2 B p2 p3 p1D p1 p2 p3 解析 根據(jù)隨機(jī)抽樣的原理可得簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣 分層抽樣 系統(tǒng)抽樣都必須滿(mǎn)足每個(gè)個(gè)體被抽到的概率相等 即p1 p2 p3 故選D 答案 D 規(guī)律方法 抽樣方法主要有簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣 系統(tǒng)抽樣 分層抽樣 不論是哪種抽樣方法 在整個(gè)抽樣過(guò)程中 每個(gè)個(gè)體被抽到的概率是相等的 本題考查分層抽樣 多年來(lái) 全國(guó)各地對(duì)抽樣方法的考查一直是以分層抽樣為最主要的考查對(duì)象 但是2013年江西卷考到了隨機(jī)數(shù)表 見(jiàn)互動(dòng)探究1 應(yīng)該引起我們的警覺(jué) 互動(dòng)探究 1 2013年江西 總體由編號(hào)為01 02 19 20的20個(gè)個(gè)體組成 利用下面的隨機(jī)數(shù)表選取5個(gè)個(gè)體 選取方法是從隨機(jī)數(shù)表第1行的第5列和第6列數(shù)字開(kāi)始由左到右依次選取 兩個(gè)數(shù)字 則選出來(lái)的第5個(gè)個(gè)體的編號(hào)為 78163204 6572080292344935 63148200 0702436936234869 97286938 01987481 A 08C 02 B 07D 01 解析 從隨機(jī)數(shù)表第1行的第5列和第6列數(shù)字開(kāi)始由左到右依次選取兩個(gè)數(shù)字開(kāi)始向右讀 第一個(gè)數(shù)為65 不符合條件 第二個(gè)數(shù)為72 不符合條件 第三個(gè)數(shù)為08 符合條件 以下符合條件的依次為 02 14 07 01 故第5個(gè)數(shù)為01 答案 D 考點(diǎn)2 系統(tǒng)抽樣 例2 1 2014年廣東 為了解1000名學(xué)生的學(xué)習(xí)情況 采用系統(tǒng)抽樣的方法 從中抽取容量為40的樣本 則分段的間隔 為 A 50C 25 B 40D 20 解析 由題意知 分段間隔為 100040 25 故選C 答案 C 2 將參加夏令營(yíng)的600名學(xué)生編號(hào)為 001 002 600 采用系統(tǒng)抽樣方法抽取一個(gè)容量為50的樣本 且隨機(jī)抽得的號(hào)碼為003 這600名學(xué)生分住在三個(gè)營(yíng)區(qū) 從001到300在第 營(yíng)區(qū) 從301到495在第 營(yíng)區(qū) 從496到600在第 營(yíng)區(qū) 三個(gè)營(yíng)區(qū)被抽中的人數(shù)依次為 A 26 16 8C 25 16 9 B 25 17 8D 24 17 9 12 故抽取的號(hào)碼構(gòu)成以3為首項(xiàng) 公差為12的等差數(shù)列 在第 營(yíng)區(qū)001 300號(hào)恰好有25組 故抽取25人 在第 營(yíng)區(qū)301 495號(hào)有195人 共有16組多3人 因?yàn)槌槿〉牡谝粋€(gè)數(shù)是3 所以 營(yíng)區(qū)共抽取17人 剩余50 25 17 8 人 需從第 營(yíng)區(qū)抽取 答案 B 第7講 正態(tài)分布 利用實(shí)際問(wèn)題的直方圖 了解正態(tài)分布曲線(xiàn)的特點(diǎn)及曲線(xiàn)所表示的意義 1 正態(tài)分布 的圖象為正態(tài)分布密度曲線(xiàn) 簡(jiǎn)稱(chēng)正態(tài)曲線(xiàn) 2 正態(tài)曲線(xiàn)的特點(diǎn) x 1 1 曲線(xiàn)位于x軸上方 與x軸不相交 2 曲線(xiàn)是單峰的 關(guān)于直線(xiàn) 對(duì)稱(chēng) 4 曲線(xiàn)與x軸之間的面積為 5 當(dāng) 一定時(shí) 曲線(xiàn)隨 的變化沿x軸平移 6 當(dāng) 一定時(shí) 曲線(xiàn)形狀由 確定 越大 曲線(xiàn)越 矮胖 表示總體分布越分散 越 曲線(xiàn)越 高瘦 表示總體分布越集中 小 3 3 原則 1 P X 0 6826 2 P 2 X 2 0 9544 3 P 3 X 3 0 9974 1 正態(tài)曲線(xiàn)下 橫軸上 從均值到 的面積為 A 0 95 B A B 0 5C 0 975D 不能確定 與標(biāo)準(zhǔn)差的大小有關(guān) 2 標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的均值與標(biāo)準(zhǔn)差分別為 A 0與1C 0與0 B 1與0D 1與1 3 已知隨機(jī)變量 服從正態(tài)分布N 0 2 P 2 0 023 C A 則P 2 2 A 0 477C 0 954 B 0 628D 0 977 4 已知隨機(jī)變量X服從正態(tài)分布N a 4 且P X 1 0 5 則實(shí)數(shù)a的值為 A 1C 2 D 4 考點(diǎn)1 正態(tài)分布密度函數(shù)形式 例1 下列函數(shù)是正態(tài)分布密度函數(shù)的是 照上述選項(xiàng)是否符合 對(duì)于B 0 1 故選B 答案 B 互動(dòng)探究 C 的平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差分別是 A 0和8C 0和2 B 0和4D 0和0 考點(diǎn)2 正態(tài)分布的相關(guān)計(jì)算 例2 已知隨機(jī)變量X服從正態(tài)分布N 3 1 且P 2 x 4 0 6826 則P X 4 A 0 1588C 0 1586 B 0 1587D 0 1585 答案 B 規(guī)律方法 對(duì)于正態(tài)分布的相關(guān)計(jì)算要充分利用正態(tài)曲 線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性和曲線(xiàn)與x軸之間的面積為1 正態(tài)曲線(xiàn)關(guān)于直線(xiàn)x 對(duì)稱(chēng) 從而在關(guān)于x 對(duì)稱(chēng)區(qū)間上的概率相等 P x a 1 P x a P x a 1 P x a 互動(dòng)探究 2 2014年新課標(biāo) 從某企業(yè)生產(chǎn)的某種產(chǎn)品中抽取500件 測(cè)量這些產(chǎn)品的一項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)值 由測(cè)量結(jié)果得如下頻率分布直方圖 如圖9 7 1 圖9 7 1 考點(diǎn)3 正態(tài)分布密度函數(shù)的性質(zhì) 密度函數(shù)圖象如圖9 7 2 則有 圖9 7 2 A 1 2C 1 2 1 2 1 2 解析 因?yàn)檎龖B(tài)曲線(xiàn)的圖象關(guān)于直線(xiàn)x 對(duì)稱(chēng) 由圖則 1 2 又 2越大 即方差越大 說(shuō)明樣本數(shù)據(jù)越發(fā)散 圖象越矮胖 反之 2越小 即方差越小 說(shuō)明樣本數(shù)據(jù)越集中 圖象越瘦高 答案 A 規(guī)律方法 曲線(xiàn)是單峰的 關(guān)于直線(xiàn)x 對(duì)稱(chēng) 當(dāng) 一定時(shí) 曲線(xiàn)隨 的變化沿x軸平移 當(dāng) 一定時(shí) 曲線(xiàn)形狀由 確定 越大 曲線(xiàn)越 矮胖 表示總體分布越分散 C 互動(dòng)探究 3 正態(tài)分布有兩個(gè)參數(shù) 與 相應(yīng)的正態(tài)曲線(xiàn)的形狀 越扁平 A 越大C 越大 B 越小D 越小 易錯(cuò) 易混 易漏 與正態(tài)分布結(jié)合的綜合問(wèn)題 例題 佛山某學(xué)校的場(chǎng)室統(tǒng)一使用 佛山照明 的一種燈管 已知這種燈管使用壽命 單位 月 服從正態(tài)分布N 2 且使用壽命不少于12個(gè)月的概率為0 8 使用壽命不少于24個(gè)月的概率為0 2 1 求這種燈管的平均使用壽命 2 假設(shè)一間功能室一次性換上4支這種新燈管 使用12個(gè)月時(shí)進(jìn)行一次檢查 將已經(jīng)損壞的燈管換下 中途不更換 求至少有兩支燈管需要更換的概率 即這種燈管的平均使用壽命是18個(gè)月 2 每支燈管使用12個(gè)月時(shí)已經(jīng)損壞的概率為1 0 8 0 2 假設(shè)使用12個(gè)月時(shí)該功能室需要更換的燈管數(shù)量為 支 則 B 4 0 2 故至少有兩支燈管需要更換的概率p 1 P 0 P 1 規(guī)律方法 此題的第 1 小題涉及正態(tài)分布 只需要根據(jù)正態(tài)曲線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性進(jìn)行計(jì)算 正解 1 N 2 P 12 0 8 P 24 0 2 P 24 第6講 離散型隨機(jī)變量的均值與方差 理解取有限個(gè)值的離散型隨機(jī)變量均值 方差的概念 能計(jì)算簡(jiǎn)單離散型隨機(jī)變量的均值 方差 并能解決一些實(shí)際問(wèn)題 1 離散型隨機(jī)變量的均值和方差 一般地 若離散型隨機(jī)變量X的分布列為 則稱(chēng)E X x1p1 x2p2 xipi xnpn為隨機(jī)變量X的均值或數(shù)學(xué)期望 它反映了離散型隨機(jī)變量取值的平均水平 2 均值和方差的性質(zhì)設(shè)a b是常數(shù) 隨機(jī)變量X Y滿(mǎn)足Y aX b aE X b 則E Y E aX b D Y D aX b a2D X 3 兩點(diǎn)分布及二項(xiàng)分布的均值和方差 p np 1 若X服從兩點(diǎn)分布 則E X D X p 1 p 2 若X B n p 則E X D X np 1 p 1 已知隨機(jī)變量 的分布列是 B 則D A 0 6 B 0 8 C 1 D 1 2 D 2 已知 的分布列為 A E p D pqB E p D p2C E q D q2D E 1 p D p p2 其中p 0 1 則 3 已知X的分布列如下表 設(shè)Y 2X 1 則Y的數(shù)學(xué)期望 是 B C 考點(diǎn)1 離散型隨機(jī)變量的均值 例1 2014年天津 某大學(xué)志愿者協(xié)會(huì)有6名男同學(xué) 4名女同學(xué) 在這10名同學(xué)中 3名同學(xué)來(lái)自數(shù)學(xué)學(xué)院 其余7名同學(xué)來(lái)自物理 化學(xué)等其他互不相同的7個(gè)學(xué)院 現(xiàn)從這10名同學(xué)中隨機(jī)選取3名同學(xué)到希望小學(xué)進(jìn)行支教活動(dòng) 每位同學(xué)被選到的可能性相同 1 求選出的3名同學(xué)是來(lái)自互不相同的學(xué)院的概率 2 設(shè)X為選出的3名同學(xué)中女同學(xué)的人數(shù) 求隨機(jī)變量X的分布列和數(shù)學(xué)期望 解 1 設(shè) 選出的3名同學(xué)是來(lái)自互不相同的學(xué)院 為事件A 則 所以隨機(jī)變量X的分布列為 規(guī)律方法 1 一般地 若離散型隨機(jī)變量X的分布列為 則稱(chēng)E X x1p1 x2p2 xipi xnpn為隨機(jī)變量X的均值或數(shù)學(xué)期望 它反映了離散型隨機(jī)變量取值的平均水平 2 求數(shù)學(xué)期望 均值 的關(guān)鍵是求出其分布列 若已知離散型分布列 可直接套用公式E X x1p1 x2p2 xipi xnpn求其均值 隨機(jī)變量的均值是一個(gè)常數(shù) 它不依賴(lài)于樣本的抽取 只要找準(zhǔn)隨機(jī)變量及相應(yīng)的概率即可計(jì)算 互動(dòng)探究 1 2013年廣東 已知離散型隨機(jī)變量X的分布列為 A 則X的數(shù)學(xué)期望E X 考點(diǎn)2 離散型隨機(jī)變量的方差 例2 2013年浙江 設(shè)袋子中裝有a個(gè)紅球 b個(gè)黃球 c個(gè)藍(lán)球 且規(guī)定 取出1個(gè)紅球得1分 取出1個(gè)黃球2分 取出1個(gè)藍(lán)球得3分 1 當(dāng)a 3 b 2 c 1時(shí) 從該袋子中任取2個(gè)球 有放回 且每個(gè)球取到的機(jī)會(huì)均等 記隨機(jī)變量 為取出這2個(gè)球所得分?jǐn)?shù)之和 求 的分布列 2 從該袋子中任取1個(gè)球 且每個(gè)球取到的機(jī)會(huì)均等 記b c 解 1 由已知 得當(dāng)兩次取出的球分別是紅紅時(shí) 2 當(dāng)兩次取出的球分別是紅黃 或黃紅時(shí) 3 當(dāng)兩次取出的球分別是黃黃 紅藍(lán) 或藍(lán)紅時(shí) 4 當(dāng)兩次取出的球分別是藍(lán)藍(lán)時(shí) 6 當(dāng)兩次取出的球分別是黃藍(lán) 或藍(lán)黃時(shí) 5 2 由已知 得 有三種取值即1 2 3 所以 的分布列是 故a b c 3 2 1 規(guī)律方法 1 一般地 若離散型隨機(jī)變量X的分布列為 xn E X 2pn為隨機(jī)變量X的方差 2 若X是隨機(jī)變量 且Y aX b 其中a b是常數(shù) 則Y也是隨機(jī)變量 則E Y E aX b aE X b D Y D aX b a2D X 3 均值體現(xiàn)了隨機(jī)變量取值的平均水平 如果兩個(gè)隨機(jī)變量的均值相等 還要看隨機(jī)變量的取值在均值周?chē)淖兓?方差大 說(shuō)明隨機(jī)變量取值較分散 方差小 說(shuō)明取值較集中 互動(dòng)探究 考點(diǎn)3 二項(xiàng)分布的綜合應(yīng)用 例3 2014年廣東 隨機(jī)觀測(cè)生產(chǎn)某種零件的某工廠25名工人的日加工零件數(shù) 單位 件 獲得數(shù)據(jù)如下 30 42 41 36 44 40 37 37 25 45 29 43 31 36 49 34 33 43 38 42 32 34 46 39 36 根據(jù)上述數(shù)據(jù)得到樣本的頻率分布表如下 1 確定樣本頻率分布表中n1 n2 f1和f2的值 2 根據(jù)上述頻率分布表 畫(huà)出樣本頻率分布直方圖 3 根據(jù)樣本頻率分布直方圖 求在該廠任取4人 至少有 1人的日加工零件數(shù)落在區(qū)間 30 35 的概率 解 1 n1 7 n2 2 f1 0 28 f2 0 08 2 樣本頻率分布直方圖如圖9 6 1 圖9 6 1 3 根據(jù)樣本頻率分布直方圖 每人的日加工零件數(shù)落在區(qū) 間 30 35 的概率為0 2 設(shè)所取的4人中 日加工零件數(shù)落在區(qū)間 30 35 的人數(shù)為 則 B 4 0 2 P 1 1 P 0 1 1 0 2 4 1 0 4096 0 5904 所以所取的4人中 至少有1人的日加工零件數(shù)落在區(qū)間 30 35 的概率約為0 5904 互動(dòng)探究 3 2013年福建 某聯(lián)歡晚會(huì)舉行抽獎(jiǎng)活動(dòng) 舉辦方設(shè)置了 人有且只有一次抽獎(jiǎng)機(jī)會(huì) 每次抽獎(jiǎng)中獎(jiǎng)與否互不影響 晚會(huì)結(jié)束后憑分?jǐn)?shù)兌換獎(jiǎng)品 1 若小明選擇方案甲抽獎(jiǎng) 小紅選擇方案乙抽獎(jiǎng) 記他們 的累計(jì)得分為X 求X 3的概率 2 若小明 小紅兩人都選擇方案甲或方案乙進(jìn)行抽獎(jiǎng) 問(wèn) 他們選擇何種方案抽獎(jiǎng) 累計(jì)的得分的數(shù)學(xué)期望較大 思想與方法 利用分類(lèi)討論思想求數(shù)學(xué)期望 例題 2014年湖北 計(jì)劃在某水庫(kù)建一座至多安裝3臺(tái)發(fā)電機(jī)的水電站 過(guò)去50年的水文資料顯示 水的年入流量X 年入流量 一年內(nèi)上游來(lái)水與庫(kù)區(qū)降水之和 單位 億立方米 都在40以上 其中 不足80的年份有10年 不低于80且不超過(guò)120的年份有35年 超過(guò)120的年份有5年 將年入流量在以上三段的頻率作為相應(yīng)段的概率 并假設(shè)各年的年入流量相互獨(dú)立 1 求在未來(lái)4年中 至多有1年的年入流量超過(guò)120的概 率 2 水電站希望安裝的發(fā)電機(jī)盡可能運(yùn)行 但每年發(fā)電機(jī)最 多可運(yùn)行臺(tái)數(shù)受年入流量X限制 并有如下關(guān)系 若某臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行 則該臺(tái)年利潤(rùn)為5000萬(wàn)元 若某臺(tái)發(fā)電機(jī)未運(yùn)行 則該臺(tái)年虧損800萬(wàn)元 欲使水電站年總利潤(rùn)的均值達(dá)到最大 應(yīng)安裝發(fā)電機(jī)多少臺(tái) 2 記水電站年總利潤(rùn)為Y萬(wàn)元 安裝1臺(tái)發(fā)電機(jī)的情形 由于水庫(kù)年入流量總大于40 故1臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行的概率為 1 對(duì)應(yīng)的年利潤(rùn)Y 5000 E Y 5000 1 5000 安裝2臺(tái)發(fā)電機(jī)的情形 依題意 當(dāng)40 X 80時(shí) 1臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行 此時(shí)Y 5000 800 4200 因此P Y 4200 P 40 X 80 p1 0 2 當(dāng)X 80時(shí) 2臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行 此時(shí)Y 5000 2 10000 因此P Y 10000 P X 80 p2 p3 0 8 由此得Y的分布列如下 所以E Y 4200 0 2 10000 0 8 8840 安裝3臺(tái)發(fā)電機(jī)的情形 依題意 當(dāng)40120時(shí) 3臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行 此時(shí)Y 5000 3 15000 因此P Y 15000 P X 120 p3 0 1 由此得Y的分布列如下 所以E Y 3400 0 2 9200 0 7 15000 0 1 8620 綜上所述 欲使水電站年總利潤(rùn)的均值達(dá)到最大 應(yīng)安裝 發(fā)電機(jī)2臺(tái) 規(guī)律方法 本題考查學(xué)生在不同背景下遷移知識(shí)的能力 關(guān)鍵在于如果迅速 準(zhǔn)確將信息提取 加工 構(gòu)建數(shù)學(xué)模型 化歸為數(shù)學(xué)期望問(wèn)題 第5講 離散型隨機(jī)變量及其分布列 1 理解取有限個(gè)值的離散型隨機(jī)變量及其分布列的概念 了解分布列對(duì)于刻畫(huà)隨機(jī)現(xiàn)象的重要性 2 理解超幾何分布及其導(dǎo)出過(guò)程 并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的應(yīng)用 3 了解條件概率和兩個(gè)事件相互獨(dú)立的概念 能理解n次獨(dú)立重復(fù)實(shí)驗(yàn)的模型及二項(xiàng)分布 并能解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題 1 隨機(jī)變量 1 隨著試驗(yàn)結(jié)果變化而變化的變量稱(chēng)為隨機(jī)變量 常用字 母X Y 表示 2 所有取值可以一一列出的隨機(jī)變量稱(chēng)為離散型隨機(jī)變 量 3 隨機(jī)變量可以取某一區(qū)間內(nèi)的一切值 這樣的變量就叫 做連續(xù)型隨機(jī)變量 2 條件概率及其性質(zhì) 1 條件概率的定義 A發(fā)生的條件下 事件B發(fā)生的概率 2 條件概率的求法 求條件概率除了可借助定義中的公式 還可以借助古典概 3 條件概率的性質(zhì) 0 1 條件概率具有一般概率的性質(zhì) 即 P B A 若B和C是兩個(gè)互斥事件 則P B C A P B A P C A 3 事件的相互獨(dú)立性 P A P B 1 設(shè)A B為兩個(gè)事件 若P AB 則稱(chēng)事件A與事件B相互獨(dú)立 4 離散型隨機(jī)變量的分布列 稱(chēng)為離散型隨機(jī)變量X的概率分布列 簡(jiǎn)稱(chēng)為X的分布列 有時(shí)為了表達(dá)簡(jiǎn)單 也用等式P X xi pi i 1 2 n表示X的分布列 一般地 若離散型隨機(jī)變量X可能取的不同值為x1 x2 xi xn X取每一個(gè)值xi i 1 2 n 的概率P X xi pi 則表 5 離散型隨機(jī)變量分布列的性質(zhì) 1 pi 0 i 1 2 n 2 p1 p2 pn 1 6 常見(jiàn)的離散型隨機(jī)變量的分布列 1 兩點(diǎn)分布 如果隨機(jī)變量X的分布列為 其中0 p 1 稱(chēng)X服從兩點(diǎn)分布 而稱(chēng)p P X 1 為成功 概率 2 超幾何分布 一般地 在含有M件次品的N件產(chǎn)品中 任取n件 其中恰 k 0 1 2 m 其中m min M n 且n N M N n M N N 稱(chēng)隨機(jī)變量X服從超幾何分布 其分布列如下表 3 二項(xiàng)分布 一般地 在n次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)中 設(shè)事件A發(fā)生的次數(shù)為X 在每次試驗(yàn)中事件A發(fā)生的概率為p 那么在n次獨(dú)立重復(fù) k 0 1 2 n 此時(shí)稱(chēng)隨機(jī)變量X服從二項(xiàng)分布 記作X B n p 并稱(chēng)p為成功概率 其分布列如下表 1 下列四個(gè)表格中 可以作為離散型隨機(jī)變量分布列的一 個(gè)是 C D C 4 某一射手射擊所得的環(huán)數(shù) 的分布列如下 0 7 此射手 射擊一次命中環(huán)數(shù)不小于8環(huán) 的概率為 考點(diǎn)1 離散型隨機(jī)變量的分布列 例1 2014年廣東珠海二模 已知甲 乙兩名乒乓球運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行比賽 根據(jù)二人以往比賽資料統(tǒng)計(jì) 在一局比賽中 甲甲 乙二人準(zhǔn)備進(jìn)行三局比賽 1 求在三局比賽中甲勝前兩局 乙勝第三局的概率 2 用 表示三局比賽中甲獲勝的局?jǐn)?shù) 求 的分布列 規(guī)律方法 離散型隨機(jī)變量的分布列的求法 寫(xiě)出X的所有可能取值 注意準(zhǔn)確理解X的含義 以免失 誤 利用概率知識(shí) 古典概型或相互獨(dú)立事件的概率 求出X 取各值的概率 列表并檢驗(yàn) 寫(xiě)出分布列 互動(dòng)探究 1 2013年山東 甲 乙兩支排球隊(duì)進(jìn)行比賽 約定先勝3局者獲得比賽的勝利 比賽隨即結(jié)束 除第五局甲隊(duì)獲勝的概 結(jié)果相互獨(dú)立 1 分別求甲隊(duì)以3 0 3 1 3 2獲勝的概率 2 若比賽結(jié)果為3 0或3 1 則勝利方得3分 對(duì)方得0分 若比賽結(jié)果為3 2 則勝利方得2分 對(duì)方得1分 求乙隊(duì)得分X的分布列 解 1 記 甲隊(duì)以3 0 3 1 3 2獲勝 分別為事件A1 A2 A3 由題意 各局比賽結(jié)果相互獨(dú)立 2 設(shè) 乙隊(duì)以3 2獲勝 為事件A4 由題意 各局比賽結(jié)果相互獨(dú)立 所以 由題意 隨機(jī)變量X的所有可能的取值為0 1 2 3 根據(jù)事件的互斥性 得 故X的分布列為 考點(diǎn)2 超幾何分布的應(yīng)用 例2 2012年春節(jié)前 有超過(guò)20萬(wàn)名廣西 四川等省籍的外來(lái)務(wù)工人員選擇駕乘摩托車(chē)沿321國(guó)道長(zhǎng)途跋涉返鄉(xiāng)過(guò)年 為防止摩托車(chē)駕駛?cè)艘蜷L(zhǎng)途疲勞駕駛 手腳僵硬影響駕駛操作而引發(fā)交通事故 肇慶市公安交警部門(mén)在321國(guó)道沿線(xiàn)設(shè)立了多個(gè)長(zhǎng)途行駛摩托車(chē)駕乘人員休息站 讓過(guò)往返鄉(xiāng)過(guò)年的摩托車(chē)駕駛?cè)藛T有一個(gè)停車(chē)休息的場(chǎng)所 交警小李在某休息站連續(xù)5天對(duì)進(jìn)站休息的駕駛?cè)藛T每隔50輛摩托車(chē)就詢(xún)問(wèn)駕駛?cè)藛T的省籍一次 詢(xún)問(wèn)結(jié)果如圖9 5 1 圖9 5 1 1 問(wèn)交警小李對(duì)進(jìn)站休息的駕駛?cè)藛T的省籍詢(xún)問(wèn)采用的 是什么抽樣方法 2 用分層抽樣的方法對(duì)被詢(xún)問(wèn)了省籍的駕駛?cè)藛T進(jìn)行抽 樣 若廣西籍的有5名 則四川籍的應(yīng)抽取幾名 3 在上述抽出的駕駛?cè)藛T中任取2名 求抽取的2名駕駛 人員中四川籍人數(shù) 的分布列 解 1 交警小李對(duì)進(jìn)站休息的駕駛?cè)藛T的省籍詢(xún)問(wèn)采用的是系統(tǒng)抽樣方法 2 從圖中可知 被詢(xún)問(wèn)了省籍的駕駛?cè)藛T是廣西籍的有5 20 25 20 30 100 名 四川籍的有15 10 5 5 5 40 名 設(shè)四川籍的駕駛?cè)藛T應(yīng)抽取x名 依題意 得 3 的所有可能取值為0 1 2 的分布列為 規(guī)律方法 在超幾何分布中 只要知道N M和n 就可以根據(jù)公式 求出X取不同值m時(shí)的概率P X m 從而列出X的分布列 互動(dòng)探究 2 一個(gè)口袋中裝有大小相同的2個(gè)白球和3個(gè)黑球 1 采取放回抽樣方式 從中摸出2個(gè)球 求2個(gè)球恰好顏 色不同的概率 2 采取不放回抽樣方式 從中摸出2個(gè)球 求摸得白球的 個(gè)數(shù)的分布列 解 1 采取放回抽樣方式 從中摸出2個(gè)球 2球恰好顏色不同 也就是說(shuō)從5個(gè)球中摸出一球 若第一次摸到白球 則第二次摸到黑球 若第一次摸到黑球 則第二次摸到白球 考點(diǎn)3 二項(xiàng)分布的應(yīng)用 例3 2014年上海金山一模 2012年3月2日 國(guó)家環(huán)保部發(fā)布了新修訂的 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 其中規(guī)定 居民區(qū)中的PM2 5年平均濃度不得超過(guò)35微克 立方米 PM2 5的24小時(shí)平均濃度不得超過(guò)75微克 立方米 某城市環(huán)保部門(mén)隨機(jī)抽取了一居民區(qū)2013年40天的PM2 5的24小時(shí)平均濃度的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如下 1 請(qǐng)你根據(jù)上表的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)估計(jì)該樣本的眾數(shù)和中位數(shù) 不必寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程 2 求該樣本的平均數(shù) 并根據(jù)樣本估計(jì)總體的思想 從PM2 5的年平均濃度考慮 判斷該居民區(qū)的環(huán)境是否需要改進(jìn) 并說(shuō)明理由 3 將頻率視為概率 對(duì)于2013年的某2天 記這2天中該居民區(qū)PM2 5的24小時(shí)平均濃度符合環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的天數(shù)為 求 的分布列及數(shù)學(xué)期望E 解 1 眾數(shù)約為22 5 中位數(shù)約為37 5 2 去年該居民區(qū)PM2 5年平均濃度為7 5 0 1 22 5 0 3 37 5 0 2 52 5 0 2 67 5 0 1 82 5 0 1 40 5 微克 立方米 因?yàn)?0 5 35 所以2013年該居民區(qū)PM2 5年平均濃度不符合環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 故該居民區(qū)的環(huán)境需要改進(jìn) 3 記事件A表示 一天PM2 5的24小時(shí)平均濃度符合環(huán) 規(guī)律方法 1 判斷一個(gè)隨機(jī)變量是否服從二項(xiàng)分布 關(guān)鍵有兩點(diǎn) 一是對(duì)立性 即一次試驗(yàn)中 事件發(fā)生與否必居其一 二是重復(fù)性 即試驗(yàn)是否獨(dú)立重復(fù)進(jìn)行了n次 2 二項(xiàng)分布滿(mǎn)足的條件 每次試驗(yàn)中 事件發(fā)生的概率是相同的 各次試驗(yàn)中的事件是相互獨(dú)立的 每次試驗(yàn)只有兩種結(jié)果 事件要么發(fā)生 要么不發(fā)生 隨機(jī)變量是這n次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)中事件發(fā)生的次數(shù) 互動(dòng)探究 3 一袋子中有大小相同的2個(gè)紅球和3個(gè)黑球 從袋子里隨機(jī)取球 取到每個(gè)球的可能性是相同的 設(shè)取到1個(gè)紅球得2分 取到1個(gè)黑球得1分 1 若從袋子里一次隨機(jī)取出3個(gè)球 求得4分的概率 2 若從袋子里每次取出1個(gè)球 看清顏色后放回 連續(xù)取 3次 求得分 的概率分布列 思想與方法 分類(lèi)討論思想與離散型隨機(jī)變量的結(jié)合 例題 2014年福建 為回饋顧客 某商場(chǎng)擬通過(guò)摸球兌獎(jiǎng)的方式對(duì)1000位顧客進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì) 規(guī)定 每位顧客從一個(gè)裝有4個(gè)標(biāo)有面值的球的袋中一次性隨機(jī)摸出2個(gè)球 球上所標(biāo)的面值之和為該顧客所獲的獎(jiǎng)勵(lì)額 1 若袋中所裝的4個(gè)球中有1個(gè)所標(biāo)的面值為50元 其 余3個(gè)均為10元 求 i 顧客所獲的獎(jiǎng)勵(lì)額為60元的概率 ii 顧客所獲的獎(jiǎng)勵(lì)額的分布列及數(shù)學(xué)期望 2 商場(chǎng)對(duì)獎(jiǎng)勵(lì)總額的預(yù)算是60000元 并規(guī)定袋中的4個(gè)球只能由標(biāo)有面值為10元和50元的兩種球組成 或標(biāo)有面值為20元和40元的兩種球組成 為了使顧客得到的獎(jiǎng)勵(lì)總額盡可能符合商場(chǎng)的預(yù)算且每位顧客所獲的獎(jiǎng)勵(lì)額相對(duì)均衡 請(qǐng)對(duì)袋中的4個(gè)球的面值給出一個(gè)合適的設(shè)計(jì) 并說(shuō)明理由 ii 依題意 得X的所有可能取值20 60 即X的分布列為 所以顧客所獲的獎(jiǎng)勵(lì)額的期望為E X 20 0 5 60 0 5 40 2 根據(jù)商場(chǎng)的預(yù)算 每個(gè)顧客的平均獎(jiǎng)勵(lì)額為60元 所以 先尋找期望為60元的可能方案 對(duì)于面值由10元和50元組成的情況 如果選擇 10 10 10 50 的方案 因?yàn)?0元是面值之和的最大值 所以期望不可能為60元 如果選擇 50 50 50 10 的方案 因?yàn)?0元是面值之和的最小值 所以期望也不可能為60元 因此可能的方案是 10 10 50 50 記為方案1 對(duì)于面值由20元和40元組成的情況 同理可排除 20 20 20 40 和 40 40 40 20 的方案 所以可能的方案是 20 20 40 40 記為方案2 以下是對(duì)兩個(gè)方案的分析 對(duì)于方案1 即方案 10 10 50 50 設(shè)顧客所獲的獎(jiǎng)勵(lì)額為X1 則X1的分布列為 對(duì)于方案2 即方案 20 20 40 40 設(shè)顧客所獲的獎(jiǎng)勵(lì)額為X2 則X2的分布列為 由于兩種方案的獎(jiǎng)勵(lì)額的期望都符合要求 但方案2獎(jiǎng)勵(lì)額的方差比方案1的小 所以應(yīng)該選擇方案2 規(guī)律方法 本題主要考查相互獨(dú)立事件及互斥事件概率的計(jì)算 考查分類(lèi)討論思想以及運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力 尤其是運(yùn)用分類(lèi)討論思想解決離散型隨機(jī)變量分布列問(wèn)題的時(shí)候 可通過(guò)檢查最后求出的分布列是否符合分布列的兩個(gè)性質(zhì)來(lái)檢查分類(lèi)討論是否有所遺漏或重復(fù)