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1、第十二章计数原理与概率统计第一节两个基本计数原理、排列组合1.(2023全国甲卷理科9)有五名志愿者参加社区服务,共服务星期六、星期天两天,每天从中任选两人参加服务,则两天中恰有1人连续参加两天服务的选择种数为()A.120B.60C.40D.30【分析】利用分类加法原理,分类讨论五名志愿者连续参加两天社区服务的情况,即可得解.【解析】不妨记五名志愿者为,c,d,e,假设。连续参加了两天社区服务,再从轲余的4人抽取2人各参加星期六与星期天的社区服务,共有A:=12种方法,同理:c,d,e连续参加了两天社区服务,也各有12种方法,所以恰有1人连续参加了两天社区服务的选择种数有5x12=60种.故
2、选B.2 .(2023全国乙卷理科7)甲、乙两位同学从6种课外读物中各自选读2种,则这两人选读的课外读物中恰有1种相同的选法共有()A.30种B.60种C120种D.240种【解析】甲、乙两位同学选读课外读物可以分为两个步骤:先从6种课外读物中选择一本作为甲、乙两人共同的选择,再从剩下的5本中选择互不相同的两本,所以符合题意的选法共有C;C;Ct=I20(种).故选C3 .(2023新高考I卷13)某学校开设了4门体育类选修课和4门艺术类选修课,学生需从这8门课中选修2门或3门课,并且每类选修课至少选修1门,则不同的选课方案共有一种(用数字作答).【解析】如果选修2门,共有CC=16种;如果选
3、修3门,共有C:C:+CIC:=48种.所以不同的选课方案共有16+48=64种.4 .(2023新高考H卷3)某学校为了解学生参加体育运动的情况,用比例分配的分层随机抽样方法做抽样调查,拟从初中部和高中部两层共抽取60名学生.已知该校初中部和高中部分别有400名和200名学生,则不同的抽样结果共有()A4515触Rp20p40釉3030釉p4020触z400v,2仃VMOOJoOTTjv*400x20口v400v,200b【解析】按初中部和高中部学生人数比例分层抽样可知,从高中部抽40人,初中部抽20人,分步完成.由乘法原理得不同的抽样有Cx,8-4jt,令18-4&=2确定左的值,然后计算
4、/项的系数即可【解析】展开式的通项公式小=C(23)6H=(-1)a26-aC*x,8-4令1842=2可得,Z=4,则/项的系数为(7)426-4C=4xl5=60.故答案为60.第三节随机事件的概率及其计算3. (2023北京卷18)为研究某种农产品价格变化的规律,收集得到了该农产品连续40天的价格变化数据,如下表所示,在描述价格变化时,用“+”表示“上涨”:即当天价格比前一天价格高,用一表示下跌”,即当天价格比前一天价格低;用O表示不变”,即当天价格与前一天价格相同.第1天到第20天+0+0+0+00+第21天到第40天0+0一+0+0+一一一+0+时段价格变化用频率估计概率.(1)试估
5、计该农产品价格“上涨”的概率;(2)假设该农产品每天的价格变化是相互独立的,在未来的日子里任取4天,试估计该农产品在这4天中2天上涨、1天下跌”、1天“不变”的概率;(3)假设该农产品每天的价格变化只受前一天价格的影响,判断第41天该农产品价格”上涨”、“下跌”和“不变”的概率估计值哪个最大.(结论不要求证明)【分析】(1)计算表格中的+的次数,然后根据古典概型进行计算;(2)分别计算出表格中上涨、不变、下跌的概率后进行计算:(3)通过统计表格中前一次上涨,后一次发生的各种情况进行推断第41天的情况.【解析】(1)根据表格数据可以看出,40天里,有16个+,也就是有16天是上涨的,根据古典概型
6、的计算公式,农产品价格上涨的概率为:=0.4.40(2)在这40天里,有16天上涨,14天下跌,10天不变,也就是上涨、下跌、不变的概率分别是0.4,0.35,0.25,于是未来任取4天,2天上涨,1天下跌,1天不变的概率是C;0.42Ci20.350.25=0.168.(3)由于第40天处于上涨状态,从前39次的15次上涨进行分析,上涨后下一次仍上涨的有4次,不变的有9次,下跌的有2次,因此估计第41次不变的概率最大.4.(2023全国甲卷理科6)有50人报名足球俱乐部,60人报名乒乓球俱乐部,70人报名足球或乒乓球俱乐部,若已知某人报足球俱乐部,则其报乒乓球俱乐部的概率为()A.0.8B.
7、0.4C.0.2D.0.1【分析】先算出报名两个俱乐部的人数,从而得出某人报足球俱乐部的概率和报两个俱乐部的概率,利用条件概率的知识求解.【解析】报名两个俱乐部的人数为50+6070=40,记“某人报足球俱乐部”事件A,记“某人报兵乓球俱乐部”为事件8,则尸(八)=竺=一,P(AB)=-=-,v (2023全国乙卷文科9)某学校举办作文比赛,共6个主题,每位参赛同学从中随机抽 取一个主题准备作文,则甲、乙两位参赛同学抽到不同主题概率为()707v77074所以P(M=需k=0.87故选A.5.(2023全国甲卷文科4)某校文艺部有4名学生,其中高一、高二年级各2名.从这4名学生中随机选2名组织
8、校文艺汇演,则这2名学生来自不同年级的概率为()1 - 6A.1* - 3B.2 - 3D.【分析】利用古典概型的概率公式,结合组合的知识即可得解.【解析】依题意,从这4名学生中随机选2名组织校文艺汇演,总的基本事件有C:=6件,其中这2名学生来自不同年级的基本事件有C;G=4,所以这2名学生来自不同年级的概率为一=.63故选D.6.(2023全国乙卷理科5,文科7)设O为平面坐标系的坐标原点,在区域(xty)2+y24内随机取一点,记该点为4,则直线04的倾斜角不大于色的概率为A.1 - 6B.【解析】如图所示,当4在阴影区域时,直线04的斜率不大于工,P=-.44【分析】根据古典概率模型求
9、出所有情况以及满足题意的情况,即可得到概率.【解析】甲有6种选择,乙也有6种选择,故总数共有6x6=36种,若甲、乙抽到的主题不同,则共有A:=30种,则其概率为3二士.故选A.3668.(2023新高考11卷12)在信道内传输0,1信号,信号的传榆相互独立,发送0时,收到1的概率为(0l),收到O的概率为la;发送1时,收到O的概率为夕(OV,即D正确.综上,故选ABD.9.(2023天津卷13)甲乙丙三个盒子中装有一定数量的黑球和白球,其总数之比为5:4:6.这三个盒子中黑球占总数的比例分别为40%,25%,50%.现从三个盒子中各取一个球,取到的三个球都是黑球的概率为:将三个盒子混合后任
10、取一个球,是白球的概率为【分析】先根据题意求出各盒中白球,黑球的数量,再根据概率的乘法公式可求出第一空:根据古典概型的概率公式可求出第二个空.【解析】设甲、乙、丙三个盒子中的球的个数分别为5,4,6,所以总数为15”,所以甲盒中黑球个数为40%5n=2/?,白球个数为3:乙盒中黑球个数为25%x4z=n,白球个数为3;丙盒中黑球个数为50%x6=3%白球个数为3;记“从三个盒子中各取一个球,取到的球都是黑球”为事件A,所以P(八)=0.40.250.5=0.05;记“将三个盒子混合后取出一个球,是白球”为事件8,Qn3黑球总共有2+3=6个,白球共有9个,所以尸(8)二W一二j.3故答案为0.
11、05;5第四节随机变量及其分布1.(2023新高考I卷21)甲、乙两人投篮,每次由其中一人投篮,规则如下:若命中则此人继续投篮,若未命中则换为对方投篮.无论之前投篮情况如何,甲每次投篮的命中率均为0.6,乙每次投篮的命中率均为0.8,由柚签确定第1次投篮的人选.第1次投篮的人是甲、乙的概率各为0.5.(1)求第2次投篮的人是乙的概率:(2)求第i次投篮的人是甲的概率:已知:若随机变量Xj服从两点分布,且P(Xj=I)=I-P(Xj=O)=0,i=l,2,,(nn则EZXi=Zl.记前次(即从第I次到第次投篮)中甲投篮的次数为y,求E(y)Ii=IJ/=1【解析】(1)P(乙)二P(甲乙)+P(乙乙)=gxO.4+gxO.8=O6(2)第i次是乙投的概率为1p,且Pi+=Pi0.6+(1-JPi)X0.2=0.2+0.4pr,故Pi-11-1I ,N(3)解法一: M.IBt,E(Y) = Zp,=i=l(tiT 1 1I 44-2$1tn 54=3 18n Z+ ,ne N3 =0 时,E(Y) = O = I1 O0 -.3综上,E(K) = 101-n +,n e N.3解法二(利用期望递推)记前次投篮中甲投篮次数的数学期