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4.概率与统计
1.某学校甲、乙两个班各派10名同学参加英语口语比赛,并记录他们的成绩,得到如图所示的茎叶图.现拟定在各班中分数超过本班平均分的同学为“口语王”.
(1)记甲班“口语王”人数为m,乙班“口语王”人数为n,比较m,n的大小;
(2)随机从“口语王”中选取2人,记X为来自甲班“口语王”的人数,求X的分布列和期望.
解 (1)因为甲==80,所以m=4,
乙==79,所以n=5,所以m<n.
(2)X取0,1,2,
所以P(X=0)==,
P(X=1)==,
P(X=2)==,
所以X的分布列为
X
0
1
2
P
所以E(X)=0×+1×+2×=.
2.(2017届重庆市第一中学月考)为了解我校2017级本部和大学城校区的学生是否愿意参加自主招生培训的情况,对全年级2 000名高三学生进行了问卷调查,统计结果如下表:
校区
愿意参加
不愿意参加
重庆一中本部校区
220
980
重庆一中大学城校区
80
720
(1)若从愿意参加自主招生培训的同学中按分层抽样的方法抽取15人,则大学城校区应抽取几人;
(2)现对愿意参加自主招生的同学组织摸底考试,考试共有5道题,每题20分,
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对于这5道题,考生“如花姐”完全会答的有3题,不完全会的有2道,不完全会的每道题她得分S的概率满足:P(S=6k)=,k=1,2,3,假设解答各题之间没有影响,
①对于一道不完全会的题,求“如花姐”得分的期望E(S);
②试求“如花姐”在本次摸底考试中总得分的期望.
解 (1)大学城校区应抽取15×=4(人).
(2)①由题知:对一道不完全会的题,“如花姐”得分的分布列为P(S=6k)=,k=1,2,3,即
S
6
12
18
P
所以对于一道不完全会的题,“如花姐”得分的期望为
E(S)=6×+12×+18×=10.
②记ξ为“如花姐”做2道不完全会的题的得分总和,
则ξ=12,18,24,30,36,
P(ξ=12)=×=;
P(ξ=18)=××2=;
P(ξ=24)=××2+×=;
P(ξ=30)=××2=;
P(ξ=36)=×=;
E(ξ)=12×+18×+24×+30×+36×=20.
所以“如花姐”最后得分的期望为20×3+E(ξ)=80.
3.(2017·云南大理检测)某中学拟在高一下学期开设游泳选修课,为了解高一学生喜欢游泳是否与性别有关,该学校对100名高一新生进行了问卷调查,得到如下列联表:
喜欢游泳
不喜欢游泳
合计
男生
10
女生
20
合计
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已知在这100人中随机抽取1人抽到喜欢游泳的学生的概率为.
(1)请将上述列联表补充完整:并判断是否有99.9%的把握认为喜欢游泳与性别有关?并说明你的理由;
(2)针对问卷调查的100名学生,学校决定从喜欢游泳的人中按分层抽样的方法随机抽取6人成立游泳科普知识宣传组,并在这6人中任选2人作为宣传组的组长,设这两人中男生人数为X,求X的分布列和期望.
下面的临界值表仅供参考:
P(K2≥k0)
0.15
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
k0
2.072
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
参考公式:K2=,其中n=a+b+c+d.
解 (1)因为从100人中随机抽取1人抽到喜欢游泳的学生的概率为,
所以喜欢游泳的学生人数为100×=60.
其中女生有20人,则男生有40人,列联表补充如下:
喜欢游泳
不喜欢游泳
合计
男生
40
10
50
女生
20
30
50
合计
60
40
100
因为K2=≈16.67>10.828.
所以有99.9%的把握认为喜欢游泳与性别有关.
(2)喜欢游泳的共60人,按分层抽样抽取6人,则每个个体被抽到的概率均为,
从而需抽取男生4人,女生2人.
故X的所有可能取值为0,1,2.
P(X=0)==,
P(X=1)==,
P(X=2)===,
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所以X的分布列为
X
0
1
2
P
E(X)=0×+1×+2×=.
4.(2017·全国Ⅰ)为了监控某种零件的一条生产线的生产过程,检验员每天从该生产线上随机抽取16个零件,并测量其尺寸(单位:cm).根据长期生产经验,可以认为这条生产线正常状态下生产的零件的尺寸服从正态分布N(μ,σ2).
(1)假设生产状态正常,记X表示一天内抽取的16个零件中其尺寸在(μ-3σ,μ+3σ)之外的零件数,求P(X≥1)及X的期望;
(2)一天内抽检零件中,如果出现了尺寸在(μ-3σ,μ+3σ)之外的零件,就认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查.
(ⅰ)试说明上述监控生产过程方法的合理性;
(ⅱ)下面是检验员在一天内抽取的16个零件的尺寸:
9.95 10.12 9.96 9.96 10.01 9.92 9.98 10.04
10.26 9.91 10.13 10.02 9.22 10.04 10.05 9.95
经计算得=i=9.97,s==≈0.212,其中xi为抽取的第i个零件的尺寸,i=1,2,…,16.
用样本平均数作为μ的估计值,用样本标准差s作为σ的估计值,利用估计值判断是否需对当天的生产过程进行检查?剔除(-3,+3)之外的数据,用剩下的数据估计μ和σ(精确到0.01).
附:若随机变量Z服从正态分布N(μ,σ2),则P(μ-3σ