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阶段性测试题十一(计数原理与概率(理) 概率(文))
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分.考试时间120分钟.
第Ⅰ卷(选择题 共50分)
一、选择题(本大题共10个小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.1,2,…,9中任取两数,其中:
①恰有一个偶数和恰有一个奇数;②至少有一个是奇数和两个数都是奇数;③至少有一个奇数和两个数都是偶数;④至少有一个奇数和至少有一个偶数.
在上述大事中,是对立大事的是( )
A.① B.②④
C.③ D.①③
[答案] C
[解析] 从 1,2,…,9中任取2个数字包括一奇一偶、二奇、二偶共有三种互斥大事,所以只有③中的两个大事才是对立的.
2.一只蚂蚁在如图所示的地板砖(除颜色不同外,其余全部相同)上爬来爬去,它最终任凭停留在黑色地板上的概率是( )
A. B.
C. D.
[答案] A
[解析] 由几何概型的概率公式可得,P==.
3.(文)一副扑克牌除去大、小王两张扑克后还剩52张,从中任意摸一张,摸到红心的概率为( )
A. B.
C. D.
[答案] B
[解析] 全部基本大事总数为52,大事“摸到一张红心”包含的基本大事数为13,则摸到红心的概率为=.
(理)将5名同学分到A,B,C三个宿舍,每个宿舍至少1人至多2人,其中同学甲不到A宿舍的不同分法有( )
A.18种 B.36种
C.48种 D.60种
[答案] D
[解析] 当甲一人住一个寝室时有:C×C=12种,
当甲和另一人住一起时有:C×C×C×A=48.
所以有12+48=60种.
4.(文)现釆用随机模拟的方法估量某运动员射击4次,至少击中3次的概率:先由计算器给出 0到9之间取整数值的随机数,指定0、1表示没有击中目标,2、3、4、5、6、7、8、9表示击中目标,以4个随机数为一组,代表射击4次的结果,经随机模拟产生了 20组随机数:
7527 0293 7140 9857 0347 4373 8636 6947 1417 4698 0371 6233 2616 8045 6011 3661 9597 7424 7610 4281
依据以上数据估量该射击运动员射击4次至少击中3次的概率为( )
A. 0.852 B. 0.8192
C.0.8 D. 0.75
[答案] D
[解析] 随机模拟产生的20组随机数,表示至少击中3次的组数为15,所以概率为P==0.75.
(理)已知随机变量ξ听从正态分布N(4,σ2),若P(ξ>8)=0.4,则P(ξ<0)=( )
A.0.3 B.0.4
C.0.6 D.0.7
[答案] B
[解析] ∵随机变量ξ听从正态分布N(4,σ2),μ=4,P(ξ>8)=0.4,
∴P(ξ<0)=P(ξ>8)=0.4,故选B.
5.(文)某家庭电话在家中有人时,打进的电话响第1声时被接的概率是,响第2声时被接的概率是,响第3声时被接的概率是,响第4声时被接的概率是,那么电话在响前4声内被接的概率为( )
A. B.
C. D.
[答案] B
[解析] P=+++=.
(理)(2022·四川高考)在x(1+x)6的开放式中,含x3项的系数为( )
A.30 B.20
C.15 D.10
[答案] C
[解析] 本题考查了二项式定理和二项开放式的系数,x3的系数就是(1+x)6中的第三项即为C=15.
6.(文)设函数f(x)=x2-x+2,x∈[-5,5].若从区间[-5,5]内随机选取一个实数x0,则所选取的实数x0满足f(x0)≤0的概率为( )
A.0.5 B.0.4
C.0.3 D.0.2
[答案] C
[解析] 由f(x)=x2-x-2≤0得:-1≤x≤2,所以从区间[-5,5]内随机选取一个实数x0,则所选取的实数x0满足f(x0)≤0的概率为=0.3.
(理)某老师一天上3个班级的课,每班一节,假如一天共9节课,上午5节、下午4节,并且老师不能连上3节课(第5和第6节不算连上),那么这位老师一天的课的全部排法有( )
A.474种 B.77种
C.464种 D.79种
[答案] A
[解析] 首先求得不受限制时,从9节课中任意支配3节,有A=504种排法,其中上午连排3节的有3A=18种,下午连排3节的有2A=12种,则这位老师一天的课的全部排法有504-18-12=474种,故选A.
7.(文)先后掷两次正方体骰子(骰子的六个面分别标有点数1、2、3、4、5、6),骰子朝上的面的点数分别为m,n,则mn是奇数的概率是( )
A. B.
C. D.
[答案] C
[解析] 先后掷两次正方体骰子总共有36种可能,要使mn是奇数,则m,n都是奇数,因此有以下几种可能:(1,1),(1,3),(1,5),(3,1),(3,3),(3,5),(5,1),(5,3),(5,5)共9种可能.因此P==.
(理)(2021·武汉期末)若随机变量η的分布列为
η
-2
-1
0
1
2
3
P
0.1
0.2
0.2
0.3
0.1
0.1
则当P(η<x)=0.8时,实数x的取值范围是( )
A.x≤2 B.1≤x≤2
C.1<x≤2 D.1<x<2
[答案] C
[解析] 由随机变量η的分布列知:P(η<-1)=0.1,P(η<0)=0.3,P(η<1)=0.5,P(η<2)=0.8,则当P(η<x)=0.8时,实数x的取值范围是1<x≤2.
8.在一个袋子中装有分别标注1,2,3,4,5的5个小球,这些小球除标注的数字外其他特征完全相同,现从中随机取出2个小球,则取出小球标注的数字之差的确定值为2或4的概率是( )
A. B.
C. D.
[答案] C
[解析] 取2个小球的不同取法有(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5),共十种,其中标注的数字之差的确定值为2或4的有(1,3),(2,4),(3,5),(1,5),共四种,故所求的概率为=.
9.(2021·广东七校联考)如图,已知圆的半径为10,其内接三角形ABC的内角A、B分别为60°和45°,现向圆内随机撒一粒豆子,则豆子落在三角形ABC内的概率为( )
A. B.
C. D.
[答案] B
[解析] 由正弦定理==2R(R为圆的半径)⇒⇒.
那么S△ABC=×10×10sin75°=×10×10×=25(3+).于是,豆子落在三角形ABC内的概率为==.
10.(文)连掷两次骰子得到的点数分别为m,n,记向量a=(m,n)与向量b=(1,-1)的夹角为θ,则θ∈(0,]的概率是( )
A. B.
C. D.
[答案] C
[解析] 基本大事总数为36,由cosθ=≥0得a·b≥0,即m-n≥0,包含的基本大事有(1,1),(2,1),(2,2),(3,1),(3,2),(3,3),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5),(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6)共21个,故所求概率为P==.
(理)甲罐中有5个红球,2个白球和3个黑球,乙罐中有4个红球,3个白球和3个黑球,先从甲罐中随机取出一球放入乙罐,分别以A1,A2和A3表示由甲罐取出的球是红球,白球和黑球的大事;再从乙罐中随机取出一球,以B表示由乙罐取出的球是红球的大事.则下列结论中正确的是( )
①P(B)=;②P(B|A1)=;③大事B与大事A1相互独立;④A1,A2,A3是两两互斥的大事.
A.②④ B.①③
C.②③ D.①④
[答案] A
[解析] 由题意知P(B)的值是由A 1,A2,A3中某一个大事发生所打算的,故①③错误;
∵P(B|A1)===,故②正确;由互斥大事的定义知④正确,故正确的结论的编号是②④.
第Ⅱ卷(非选择题 共100分)
二、填空题(本大题共5个小题,每小题5分,共25分,把正确答案填在题中横线上)
11.抛掷一粒骰子,观看掷出的点数,设大事A为毁灭奇数点,大事B为毁灭2点,已知P(A)=,P(B)=,则毁灭奇数点或2点的概率为________.
[答案]
[解析] P=+=.
12.如图所示,四个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成一个边长为2的大正方形,若直角三角形中较小的锐角θ=,现在向该正方形区域内随机的投掷一枚飞镖,飞镖落在小正方形内的概率是________.
[答案] 1-
[解析] 斜边为2,且较小的锐角θ=的直角三角形的面积
S=×2×2×cos×sin=,
记飞镖落在小正方形内为大事A,
则P(A)==1-.
13.(文)假设小军、小燕和小明所在的班级共有50名同学,并且这50名同学早上到校先后的可能性相同,则“小燕比小明先到校,小明又比小军先到校”的概率为________.
[答案]
[解析] 将3人排序共包含6个基本大事,由古典概型得P=.
(理)(2021·湖南师大附中月考)将6位志愿者分成4组,其中两组各2人,另两组各1人,分赴4个不同的学校支教,则不同的支配方案共有________种(用数字作答).
[答案] 1080
[解析] CCA=1080.
14.(文)集合A={2,4,6,8,10},B={1,3,5,7,9},在A中任取一元素m和在B中任取一元素n,则所取两数m>n的概率是________.
[答案]
[解析] 基本大事总数为5×5=25个.m=2时,n=1;m=4时,n=1,3;m=6时,n=1,3,5;m=8时,n=1,3,5,7;m=10时,n=1,3,5,7,9,共15个.故P==.
(理)(2022·浙江高考)在8张奖券中有一、二、三等奖各1张,其余5张无奖.将这8张奖券支配给4个人,每人2张,不同的获奖状况有________种(用数字作答).
[答案] 60
[解析] 本题考查排列组合问题.不同的获奖分两种:一是有一人获两张,一人获一张,共CA=36,二是三人各获一张,共有A=24,故共有60种.
15.(文)在区间[-1,1]上随机取一个数k,则直线y=k(x+2)与圆x2+y2=1有公共点的概率为________.
[答案]
[解析] ∵直线与圆有公共点,∴≤1,
∴-≤k≤.故所求概率为P==.
(理)(2021·浙江名校联考)甲、乙等5名志愿者被随机地分到A、B、C、D四个不同的岗位服务,每个岗位至少有一名志愿者.设随机变量ξ为这5名志愿者中参与A岗位服务的人数,则ξ的数学期望为________.
[答案]
[解析] 依据题意,5名志愿者被随机支配到A、B、C、D四个不同岗位,每个岗位至少一人,共有CA=240种,而ξ=1,2,则P(ξ=1)===,P(ξ=2)===,故E(ξ)=1×+2×=.
三、解答题(本大题共6个小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
16.(本小题满分12分)(文)公安部交管局修改后的酒后违法驾驶机动车的行为分成两个档次:“酒后驾车”和“醉酒驾车”,其推断标准是驾驶人员每100毫升血液中的酒精含量X毫克,当20≤X<80时,认定为酒后驾车;当X≥80时,认定为醉酒驾车,张掖市公安局交通管理部门在对我市路段的一次随机拦查行动中,依法检测了200辆机动车驾驶员的每100毫升血液中的酒精含量,酒精含量X(单位:毫克)的统计结果如下表:
X
[0,20)
[20,40)
[40,60)
[60,80)
[80,100)
[100,+∞)
人数
t
1
2
1
1
1
依据上述材料回答下列问题:
(1)求t的值:
(2)从酒后违法驾车的司机中随机抽取2人,求这2人中含有醉酒驾车司机的概率.
[解析] (1)200-6=194
(2)令酒后驾车的司机分别为A、B、C、D,醉酒驾车的司机分别为a,b,则全部抽取的可能(A,B),(A,C),(A,D),(A,a),(A,b),(B,D),(B,C),(B,a),(B,b),(C,a),C(C,b),(a,b)(C,D),(D,a),(D,b)
则含有醉酒驾车司机概率为=.
(理)为了对某课题进行争辩,用分层抽样方法从三所科研单位A、B、C的相关人员中,抽取若干人组成争辩小组,有关数据见下表(单位:人)
科研单位
相关人数
抽取人数
A
16
x
B
12
3
C
8
y
(1)确定x与y的值;
(2)若从科研单位A、C抽取的人中选2人作专题发言,求这2人都来自科研单位A的概率.
[解析] (1)依题意得,==,解得x=4,y=2.
(2)由(1)知从科研单位A抽取了4人,从科研单位C抽取了2人,从中选取2人作专题发言.
记“选中的2人都来自科研单位A”为大事M,
则P(M)===,所以选中的2人都来自科研单位A的概率为.
17.(本小题满分12分)(文)盒子内装有10张卡片,分别写有1~10的10个整数,从盒子中任取1张卡片,登记它的读数x,然后放回盒子内,其次次再从盒子中任取1张卡片,登记它的读数y.试求:
(1)x+y是10的倍数的概率;
(2)xy是3的倍数的概率.
[解析] 先后取两次卡片,每次都有1~10这10个结果,故形成的数对(x,y)共有100个.
(1)x+y是10的倍数的数对包括以下10个:(1,9),(9,1),(2,8),(8,2),(3,7),(7,3),(4,6),(6,4),(5,5),(10,10).
故“x+y是10的倍数”的概率为P1==0.1.
(2)xy是3的倍数,只要x是3的倍数,或y是3的倍数,由于x是3的倍数且y不是3的倍数的数对的个数为21个,而x不是3的倍数且y是3的倍数的数对的个数也为21个,x是3的倍数且y也是3的倍数的数对的个数为9个.
故xy是3的倍数的数对的个数为21+21+9=51(个).
故xy是3的倍数的概率为P2==0.51.
(理)某种有奖销售的饮料,瓶盖内印有“嘉奖一瓶”或“感谢购买”字样,购买一瓶若其瓶盖内印有“嘉奖一瓶”字样即为中奖,中奖概率为.甲、乙、丙三位同学每人购买了一瓶该饮料.
(1)求三位同学都没有中奖的概率;
(2)求三位同学中至少有两位没有中奖的概率.
[解析] (1)设甲、乙、丙中奖的大事分别为A、B、C,那么P(A)=P(B)=P(C)=.
P()=P()P()P()=()3=.
故三位同学都没有中奖的概率是.
(2)1-P(BC+AC+AB+ABC)
=1-3×()2×-()3=.
或P(+A+B+C)=.
故三位同学中至少有两位没有中奖的概率为.
18.(本小题满分12分)一个盒子中装有4张卡片,每张卡片上写有1个数字,数字分别是1、2、3、4.现从盒子中随机抽取卡片.
(1)若一次抽取3张卡片,求3张卡片上数字之和大于7的概率;
(2)若第一次抽1张卡片,放回后再抽取1张卡片,求两次抽取中至少一次抽到数字3的概率.
[解析] (1)设A表示大事“抽取3张卡片上的数字之和大于7”,任取三张卡片,三张卡片上的数字全部可能的结果是(1,2,3),(1,2,4),(1,3,4),(2,3,4).
其中数字之和大于7的是(1,3,4),(2,3,4),
所以P(A)=.
(2)设B表示大事“至少一次抽到3”, 第一次抽1张,放回后再抽取一张卡片的基本结果有:(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个基本结果.
大事B包含的基本结果有(1,3)(2,3)(3,1)(3,2)(3,3)(3,4)(4,3),共7个基本结果.所以所求大事的概率为P(B)=.
19.(本小题满分12分)(文)甲、乙两人玩一种玩耍,每次由甲、乙各出1到5根手指头,若和为偶数算甲赢,否则算乙赢.
(1)若以A表示和为6的大事,求P(A).
(2)现连玩三次,若以B表示甲至少赢一次的大事,C表示乙至少赢两次的大事,试问B与C是否为互斥大事?为什么?
(3)这种玩耍规章公正吗?说明理由.
[解析] (1)甲、乙各出1到5根手指头,共有5×5=25种可能结果,和为6有5种可能结果.
∴P(A)==.
(2)B与C不是互斥大事,理由如下:
B与C都包含“甲赢一次,乙赢二次”,大事B与大事C可能同时发生,故不是互斥大事.
(3)和为偶数有13种可能结果,其概率为P=>,故这种玩耍规章不公正.
(理)甲、乙两名同学参与“汉字听写大赛”选拔性测试.在相同的测试条件下,两人5次测试的成果(单位:分)如下表:
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
甲
58
55
76
92
88
乙
65
82
87
85
95
(1)请画出甲、乙两人成果的茎叶图.你认为选派谁参赛更好?说明理由(不用计算);
(2)若从甲、乙两人5次的成果中各随机抽取一个成果进行分析,设抽到的两个成果中,90分以上的个数为X,求随机变量X的分布列和期望EX.
[解析] (1)茎叶图如下图所示,由图可知,乙的平均成果大于甲的平均成果,且乙的方差小于甲的方差,因此选派乙参赛更好.
甲
乙
5 8
5
6
5
6
7
8
8
2 7 5
2
9
5
(2)随机变量X的全部可能取值为0,1,2.
P(X=0)==,
P(X=1)==,
P(X=2)==.
随机变量X的分布列是:
X
0
1
2
P
EX=0×+1×+2×=.
20.(本小题满分13分)一中食堂有一个面食窗口,假设同学买饭所需的时间相互独立,且都是整数分钟,对以往同学买饭所需的时间统计结果如下:
买饭时间(分)
1
2
3
4
5
频率
0.1
0.4
0.3
0.1
0.1
从第一个同学开头买饭时计时.
(理)(1)估量第三个同学恰好等待4分钟开头买饭的概率;
(2)X表示至第2分钟末已买完饭的人数,求X的分布列及数学期望.
(文)(1)求第2分钟末没有人买到晚饭的概率;
(2)估量第三个同学恰好等待4分钟开头买饭的概率.
[解析] (理)设Y表示同学买饭所需的时间,用频率估量概率,得y的分布列如下:
Y
1
2
3
4
5
P
0.1
0.4
0.3
0.1
0.1
(1)A表示大事“第三个同学恰好等待4分钟开头买饭”,则大事A对应三种情形:
①第一个同学买饭所需的时间为1分钟,且其次个同学买饭所需的时间为3分钟;②第一个同学买饭所需的时间为3分钟,且其次个同学买饭所需的时间为1分钟;③第一个和其次个同学买饭所需的时间均为2分钟.
所以P(A)=P(Y=1)P(Y=3)+P(Y=3)P(Y=1)+P(Y=2)P(Y=2)
=0.1×0.3+0.3×0.1+0.4×0.4=0.22.
(2)X全部可能的取值为0,1,2,
X=0对应第一个同学买饭所需的时间超过2分钟,
所以P(X=0)=P(Y>2)=0.5
X=1对应第一个同学买饭所需的时间为1分钟且其次个同学买饭所需的时间超过1分钟或第一个同学买饭所需的时间为2分钟.
所以P(X=1)=P(Y=1)P(Y>1) +P(Y=2)
=0.1×0.9+0.4=0.49,
X=2对应两个同学买饭所需时间均为1分钟.
所以P(X=2)=P(Y=1)P(Y=1)=0.1×0.1=0.01
所以X的分布列为
X
0
1
2
P
0.5
0.49
0.01
EX=0×0.5+1×0.49+2×0.01=0.51.
(文)(1)记“第2分钟末没有人买到晚饭”为A大事,即是第一个同学买饭所需的时间超过2分钟,所以P(A)=P(Y>2)=0.5.
(2)A表示大事“第三个同学恰好等待4分钟开头买饭”则大事A对应三种情形:①第一个同学买饭所需的时间为1分钟,且其次个同学买饭所需的时间为3分钟;②第一个同学买饭所需的时间为3分钟,且其次个同学买饭所需的时间为1分钟;③第一个和其次个同学买饭所需的时间均为2分钟.
所以P(A)=P(Y=1)P(Y=3)+P(Y=3)P(Y=1)+P(Y=2)P(Y=2)
=0.1×0.3+0.3×0.1+0.4×0.4=0.22.
21.(本小题满分14分)(文)(2022·四川高考)一个盒子里装有三张卡片,分别标记有数字1,2,3,这三张卡片除标记的数字外完全相同.随机有放回地抽取3次,每次抽取1张,将抽取的卡片上的数字依次记为a,b,C.
(1)求“抽取的卡片上的数字满足a+b=c”的概率;
(2)求“抽取的卡片上的数字a,b,c不完全相同”的概率.
[解析] 思路分析:(1)先列出全部的抽取状况,共3×3×3=27种,只有1+1=2,1+2=3,2+1=3共3种,求得概率.
(2)利用对立大事求解.
解:(1)由题意,(a,b,c)全部的可能为
(1,1,1),(1,1,2),(1,1,3),(1,2,1),(1,2,2),(1,2,3),(1,3,1),(1,3,2),(1,3,3),
(2,1,1),(2,1,2),(2,1,3),(2,2,1),(2,2,2),(2,2,3),(2,3,1),(2,3,2),(2,3,3),
(3,1,1),(3,1,2),(3,1,3),(3,2,1),(3,2,2),(3,2,3),(3,3,1),(3,3,2),(3,3,3),共27种.
设“抽取的卡片上的数字满足a+b=c”为大事A,
则大事A包括(1,1,2),(1,2,3),(2,1,3),共3种.
所以P(A)==.
因此,“抽取的卡片上的数字满足a+b=c”的概率为.
(2)设“抽取的卡片上的数字a,b,c不完全相同”为大事B,
则大事包括(1,1,1),(2,2,2),(3,3,3),共3种.
所以P(B)=1-P()=1-=.
因此,“抽取的卡片上的数字a,b,c不完全相同”的概率为.
(理)(2022·湖北高考)方案在某水库建一座至多安装3台发电机的水电站,过去50年的水文资料显示,水库年入流量X(年入流量:一年内上游来水与库区降水之和.单位:亿立方米)都在40以上.其中,不足80的年份有10年,不低于80且不超过120的年份有35年,超过120的年份有5年.将年入流量在以上三段的频率作为相应段的概率,并假设各年的年入流量相互独立.
(1)求将来4年中,至多有1年的年入流量超过120的概率;
(2)水电站期望安装的发电机尽可能运行,但每年发电机最多可运行台数受年入流量X限制,并有如下关系:
年入流量X
40<X<80
80≤X≤120
X>120
发电机最多可运行台数
1
2
3
若某台发电机运行,则该台年利润为5000万元;若某台发电机未运行,则该台年亏损800万元,欲使水电站年总利润的均值达到最大,应安装发电机多少台?
[解析] (1)依题意,p1=P(40<X<80)==0.2,
p2=P(80≤X≤120)==0.7,
p3=P(X>120)==0.1.
由二项分布,在将来4年中至多有1年的年入流量超过120的概率为
p=C(1-p3)4+C(1-p3)3p3=()4+4×()3×()=0.9477.
(2)记水电站年总利润为Y(单位:万元).
①安装1台发电机的情形,
由于水库年入值量总大于40,故一台发电机运行的概率为1,对应的年利润Y=5000,E(Y)=5000×1=5000.
②安装2台发电机的情形,
依题意,当40<X<80时,一台发电机运行,此时Y=5000-800=4200,因此P(Y=4200)=P(40<X<80)=p1=0.2;当X≥80时,两台发电机运行,此时Y=5000×2=10000,因此P(Y=10000)=P(Y≥80)=p2+p3=0.8,因此得Y的分布列如下
Y
4200
10000
P
0.2
0.8
所以,E(Y)=4200×0.2+10000×0.8=8840.
③安装3台发电机的情形,
依题意,当40<X<80时,一台发电机运行,此时Y=5000-1600=3400,因此P(Y=3400)=P(40<X<80)=p1=0.2;当80≤X≤120时,两台发电机运行,此时Y=5000×2-800=9200,因此P(Y=9200)=P(80≤X≤120)=p2=0.7;当x>120时,三台发电机运行,此时Y=5000×3=15000,因此P(Y=15000)=P(X>120)=p1=0.1,由此得Y的分布列如下
Y
3400
9200
15000
P
0.2
0.7
0.1
所以,E(Y)=3400×0.2+9200×0.7+15000×0.1
=8620.
综上,欲使水电年总利润的均值达到最大,应安装发电机2台.
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