第四节本节主要包括3个知识点:
1.古典概型; 2.几何概型;
3.概率与统计的综合问题.
古典概型与几何概型
突破点(一) 古典概型
基础联通 抓主干知识的“源”与“流”
1.基本事件的特点
(1)任何两个基本事件都是互斥的;
(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
具有以下两个特点的概率模型称为古典概率模型,简称古典概型.
(1)有限性:试验中所有可能出现的基本事件只有有限个;
(2)等可能性:每个基本事件出现的可能性相等.
3.古典概型的概率公式
P(A)=.
考点贯通 抓高考命题的“形”与“神”
古典概型的求法
古典概型的概率计算往往与实际问题结合紧密,解决问题的一般步骤如下:
第一步,阅读题目,判断试验是否为古典概型,若满足有限性和等可能性,则进行下一步.
第二步,通过列举或计算求出基本事件的总数n及题目要求的事件所包含的基本事件的个数m.
第三步,利用古典概型的概率公式求出事件的概率.
[典例] 为振兴旅游业,四川省面向国内发行总量为2 000万张的熊猫优惠卡,向省外人士发行的是熊猫金卡(简称金卡),向省内人士发行的是熊猫银卡(简称银卡).某旅游公司组织了一个有36名游客的旅游团到四川名胜景区旅游,其中 是省外游客,其余是省内游客.在省外游客中有 持金卡,在省内游客中有 持银卡.
(1)在该团中随机采访2名游客,求恰有1人持银卡的概率;
(2)在该团中随机采访2名游客,求其中持金卡与持银卡人数相等的概率.
[解] (1)由题意得,省外游客有27人,其中9人持金卡;省内游客有9人,其中6人持银卡.
设事件A为“采访该团2人,恰有1人持银卡”,
则P(A)==,
所以采访该团2人,恰有1人持银卡的概率是.
(2)设事件B为“采访该团2人,持金卡与持银卡人数相等”,可以分为事件B1为“采访该团2人,持金卡0人,持银卡0人”,或事件B2为“采访该团2人,持金卡1人,持银卡1人”两种情况.
则P(B)=P(B1)+P(B2)=+=,
所以采访该团2人,持金卡与持银卡人数相等的概率是.
能力练通 抓应用体验的“得”与“失”
1.在实验室进行的一项物理实验中,要先后实施6个程序A,B,C,D,E,F,则程序A在第一或最后一步,且程序B和C相邻的概率为( )
A. B. C. D.
解析:选D 程序A在第一或最后一步,且程序B和C相邻的概率为P==.
2.在正六边形的6个顶点中随机选择4个顶点,则构成的四边形是梯形的概率为( )
A. B. C. D.
解析:选B 如图,在正六边形ABCDEF的6个顶点中随机选择4个顶点,共有15种选法,其中构成的四边形是梯形的有ABEF,BCDE,ABCF,CDEF,ABCD,ADEF,共6种情况,故构成的四边形是梯形的概率P==.
3.一个三位数的百位、十位、个位上的数字依次为a,b,c,当且仅当a>b,b200.
由统计数据可知,空气质量指数大于200的频数为35,
所以P(A)==.
(2)根据题设中的数据得到如下2×2列联表:
非严重污染
严重污染
总计
供暖季
22
8
30
非供暖季
63
7
70
总计
85
15
100
将2×2列联表中的数据代入公式计算,得
K2=≈4.575.
因为4.575>3.841,
所以有95%的把握认为“该城市本年的空气严重污染与供暖有关”.
能力练通 抓应用体验的“得”与“失”
1.[考点一](2017·太原模拟)某工厂对一批共50件的机器零件进行分类检测,其重量(克)统计如下:
重量段
[80,85)
[85,90)
[90,95)
[95,100]
件数
5
m
12
n
规定重量在82克及以下的为甲型,重量在85克及以上的为乙型,已知该批零件有甲型2件.
(1)从该批零件中任选1件,若选出的零件重量在[95,100]内的概率为0.26,求m的值;
(2)从重量在[80,85)的5件零件中,任选2件,求其中恰有1件为甲型的概率.
解:(1)由题意可得n=0.26×50=13,则m=50-5-12-13=20.
(2)设“从重量在[80,85)的5件零件中,任选2件,其中恰有1件为甲型”为事件A,记这5件零件分别为a,b,c,d,e,其中甲型为a,b.
从这5件零件中任选2件,所有可能的情况为ab,ac,ad,ae,bc,bd,be,cd,ce,de,共10种.
其中恰有1件为甲型的情况有ac,ad,ae,bc,bd,be,共6种.
所以P(A)==.
即从重量在[80,85)的5件零件中,任选2件,其中恰有1件为甲型的概率为.
2.[考点一、二](2017·潍坊模拟)济南天下第一泉风景区为了做好宣传工作,准备在A和B两所大学分别招募8名和12名志愿者,将这20名志愿者的身高(单位:cm)编成如图所示的茎叶图.若身高在175 cm以上(包括175 cm)定义为“高精灵”,身高在175 cm以下定义为“帅精灵”.已知A大学志愿者的身高的平均数为176,B大学志愿者的身高的中位数为168.
(1)求x,y的值;
(2)如果用分层抽样的方法从“高精灵”和“帅精灵”中随机抽取5人,再从这5人中选2人,求至少有1人为“高精灵”的概率.
解:(1)由茎叶图得,
=176,
=168.
解得x=5,y=7.
(2)由题意可得,“高精灵”有8人,“帅精灵”有12人,如果从“高精灵”和“帅精灵”中抽取5人,则抽取的“高精灵”和“帅精灵”的人数分别为8×=2,12×=3.
记抽取的“高精灵”分别为b1,b2,“帅精灵”分别为c1,c2,c3,
从这5人中任选2人的所有可能情况为(b1,b2),(b1,c1),(b1,c2),(b1,c3),(b2,c1),(b2,c2),(b2,c3),(c1,c2),(c1,c3),(c2,c3),共10种,
记“从这5人中选2人,至少有1人为‘高精灵’”为事件A,则A包含的情况为(b1,b2),(b1,c1),(b1,c2),(b1,c3),(b2,c1),(b2,c2),(b2,c3),共7种,所以P(A)=.
故从这5人中选2人,至少有1人为“高精灵”的概率为.
3.[考点一、二]某iPhone手机专卖店对某市市民进行iPhone手机认可度的调查,在已购买iPhone手机的1 000名市民中,随机抽取100名,按年龄(单位:岁)进行统计的频数分布表和频率分布直方图如下:
分组(岁)
频数
[25,30)
5
[30,35)
x
[35,40)
35
[40,45)
y
[45,50)
10
合计
100
(1)求频数分布表中x,y的值,并补全频率分布直方图;
(2)在抽取的这100名市民中,从年龄在[25,30)、[30,35)内的市民中用分层抽样的方法抽取5人参加iPhone手机宣传活动,现从这5人中随机选取2人各赠送一部iPhone 7手机,求这2人中恰有1人的年龄在[30,35)内的概率.
解:(1)由频数分布表和频率分布直方图可知,
解得
频率分布直方图中年龄在[40,45)内的人数为30,对应的为=0.06,所以补全的频率分布直方图如下:
(2)由频数分布表知,在抽取的5人中,
年龄在[25,30)内的市民的人数为5×=1,记为A1,年龄在[30,35)内的市民的人数为5×=4,分别记为B1,B2,B3,B4.
从这5人中任选2人的所有基本事件为:{A1,B1},{A1,B2},{A1,B3},{A1,B4},{B1,B2},{B1,B3},{B1,B4},{B2,B3},{B2,B4},{B3,B4},共10个.
记“恰有1人的年龄在[30,35)内”为事件M,则M所包含的基本事件有4个:{A1,B1},{A1,B2},{A1,B3},{A1,B4}.
所以这2人中恰有1人的年龄在[30,35)内的概率为P(M)==.
4.[考点二、三](2017·贵阳模拟)为了增强消防安全意识,某中学做了一次消防知识讲座,从男生中随机抽取了50人,从女生中随机抽取了70人参加消防知识测试,统计数据得到如下的列联表:
优秀
非优秀
总计
男生
15
35
50
女生
30
40
70
总计
45
75
120
(1)试判断能否有90%的把握认为消防知识的测试成绩优秀与否与性别有关;
附:K2=
P(K2≥k0)
0.25
0.15
0.10
0.05
0.025
0.010
k0
1.323
2.072
2.706
3.841
5.024
6.635
(2)为了宣传消防安全知识,从该校测试成绩获得优秀的同学中采用分层抽样的方法,随机选出6名组成宣传小组.现从这6人中随机抽取2名到校外宣传,求到校外宣传的同学中至少有1名是男生的概率.
解:(1)因为K2=≈2.057,且2.057的概率是________.
解析:由e= >,得b>2a.当a=1时,有b=3,4,5,6四种情况;当a=2时,有b=5,6两种情况,总共有6种情况.又同时掷两颗骰子,得到的点数(a,b)共有36种情况.则所求事件的概率P==.
答案:
8.已知函数f(x)=x2-x-2,x∈[-5,5],若从区间[-5,5]内随机抽取一个实数x0,则所取的x0满足f(x0)≤0的概率为________.
解析:令x2-x-2≤0,解得-1≤x≤2,由几何概型的概率计算公式得P==.
答案:
9.已知正方形ABCD的边长为2,H是边DA的中点.在正方形ABCD内部随机取一点P,则满足|PH|