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十二、 计数原理与古典概率
一、选择题
1.【2018届南宁市高三摸底】的展开式中项的系数为( )
A. 80 B. C. D. 48
【答案】B
【解析】由题意可得,令r=1,所以的系数为-80.选B.
2.【2018届广东省德庆县香山中学高三第一次模拟】从班委会5名成员中选出3名,分别担任班级学习委员、文娱委员与体育委员,其中甲、乙二人不能担任文娱委员,则不同的选法共有( )种.
A. 36 B. 30 C. 12 D. 6
【答案】A
本题选择A选项.
3.【2018届北京西城161高三上期中】如图,小明从街道的处出发,先到处与小红会合,在一起到位于处的老年公寓参加志愿者活动,则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意得,小明从街道的E处出发到F处最短路程有条,再从F处到G
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处最短路程有条,故小明从老年公寓可以选择的最短路径条数为条.选B.
4.【2018届云南省名校月考一】的展开式中的系数为( )
A. 4 B. -4 C. 6 D. -6
【答案】B
5.【2018届重庆市巴蜀中学高三9月月考】将某商场某区域的行走路线图抽象为一个的长方体框架(如图),小红欲从处行走至处,则小红行走路程最近且任何两次向上行走都不连续的路线共有( )
A. 360种 B. 210种 C. 60种 D. 30种
【答案】C
【解析】根据题意,最近路线,那就是不能走回头路,不能走重复的路;
所以一共要走3次向上,2次向右,2次向前,一共7次;
因为不能连续向上,所以先把不向上的次数排列起来,也就是2次向左和2次向前全排列,
因为2次向左是没有顺序的,所以还要除以,
同理2次向前是没有顺序的,再除以,
接下来,就是把3次向上插到4次不向上之间的空当中5个位置排三个元素,也就是,
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则共有种;
本题选择C选项.
6.【2018届江西省南昌市高三上摸底】某校毕业典礼由6个节目组成,考虑整体效果,对节目演出顺序有如下要求:节目甲必须排在前三位,且节目丙、丁必须排在一起,则该校毕业典礼节目演出顺序的编排方案共有( )
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
【答案】A
【解析】根据题意,由于节目甲必须排在前三位,分3种情况讨论:①、甲排在第一位,节目丙、丁必须排在一起,则乙丙相邻的位置有4个,考虑两者的顺序,有2种情况,将剩下的3个节目全排列,安排在其他三个位置,有种安排方法,则此时有种编排方法;②、甲排在第二位,节目丙、丁必须排在一起,则乙丙相邻的位置有3个,考虑两者的顺序,有2种情况,将剩下的3个节目全排列,安排在其他三个位置,有种安排方法,则此时有种编排方法;③、甲排在第三位,节目丙、丁必须排在一起,则乙丙相邻的位置有3个,考虑两者的顺序,有2种情况,将剩下的3个节目全排列,安排在其他三个位置,有种安排方法,则此时有种编排方法;则符合题意要求的编排方法有种;故选A.
7.【2018届广东省德庆县香山中学高三第一次模拟】在高校自主招生中,某学校获得5个推荐名额,其中中山大学2名,暨南大学2名,华南师范大学1名,并且暨南大学和中山大学都要求必须有男生参加,学校通过选拔定下3男2女共5个推荐对象,则不同的推荐方法共有( )
A. 36 B. 24 C. 22 D. 20
【答案】B
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本题选择B选项.
8.若,则 ( )
A. -1 B. 1 C. 2 D. -2
【答案】A
【解析】,令,则,故选A.
9.【2018届广雅中学、东华中学、河南名校高三上第一次联考】现有2个正方体,3个三棱柱,4个球和1个圆台,从中任取一个几何体,则该几何体是旋转体的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意知共有10个几何体,其中旋转体为球和圆台,共5个,根据古典概型,从中任取一个几何体,则该几何体是旋转体的概率.
10.【2017届云南省红河州高三检测】袋中有五张卡片,其中红色卡片三张,标号分别为1,2, 3;蓝色卡片两张,标号分别为1,2;从以上五张卡片中任取两张,这两张卡片颜色不同且标号之和小于4的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
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11.【2017年浙江省源清中学9月月考】把7个字符1,1,1,A,A, , 排成一排,要求三个“1”两两不相邻,且两个“A”也不相邻,则这样的排法共有( )
A. 12种 B. 30种 C. 96种 D. 144种
【答案】C
【解析】先排列A,A,α,β,若A,B不相邻,有种,若A,B相邻,有种,共有6+6=12种,
从所形成了5个空中选3个插入1,1,1,共有,
若A,A相邻时,从所形成了4个空中选3个插入1,1,1,共有,
故三个“1”两两不相邻,且两个“A“也不相邻,则这样的排法共有120−24=96种,
故选:C.
12.【2017年浙江卷】已知随机变量满足P(=1)=pi,P(=0)=1—pi,i=1,2.若0 , >
【答案】A
【解析】∵,∴,
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∵,∴,故选A.
二、填空题
13.【2018届浙江省嘉兴市第一中学高三9月测试】若 的展开式各项系数之和为64,则___;展开式中的常数项为___.
【答案】 6 -540
14.【2017年浙江卷】已知多项式 2=,则=________________, =________.
【答案】 16 4
【解析】由二项式展开式可得通项公式为: ,分别取和可得,取,可得.
【名师点睛】本题主要考查二项式定理的通项与系数,属于简单题. 二项展开式定理的问题也是高考命题热点之一,关于二项式定理的命题方向比较明确,主要从以下几个方面命题:(1)考查二项展开式的通项公式;(可以考查某一项,也可考查某一项的系数)(2)考查各项系数和和各项的二项式系数和;(3)二项式定理的应用.
15.【2017年浙江省镇海市镇海中学高中数学竞赛模拟二】省中医院5月1号至5月3号拟安排6位医生值班,要求每人值班1天,每天安排2人.若6位医生中的甲不能值2号,乙不能值3号,则不同的安排值班的方法共有__________种.
【答案】42;
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16.【2017年浙江省源清中学9月月考】已知一个袋子中装有4个红球和2个白球,假设每一个球被摸到的可能性是相等的,若从袋子中摸出3个球,记摸到的白球的个数为,则的概率是_______;随机变量期望是_______.
【答案】 1
【解析】根据题意知ξ=0,1,2,
;
;
;
所以.
故答案为: .
三、解答题
17.现有道数学题,其中道选择题, 道填空题,小明从中任取道题,求:
(1)所取的道题都是选择题的概率;
(2)所取的道题不是同一种题型的概率.
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【答案】(1);(2).
【解析】试题分析:(1)将题目进行编号,列举出所有从中任取道题的所有基本事件,找出所取的两道题都是甲类题的基本事件,利用古典概型计算即可;(2)找出所取的两道题不是同一类题的基本事件,利用古典概型计算结果.
试题解析:设4道选择题编号为,2道填空题编号为,从中任取2题有()()()()()()()()()()()()()()()共15种
(1)其中两道题都是甲类题的基本事件共有 种,由古典概型概率公式可得两道题都是甲类题的概率为P=.
(2) 其中两道题不是同一类题的基本事件共有 种,由古典概型概率公式可得两道题不是同一类题的概率为P=.
18.某校课改实行选修走班制,现有甲,乙,丙,丁四位学生准备选修物理,化学,生物三个科目.每位学生只选修一个科目,且选修其中任何一个科目是等可能的.
(1)求恰有2人选修物理的概率;(2)求学生选修科目个数的分布列及期望.
【答案】(1)(2)
【解析】
试题解析:(1)解:这是等可能性事件的概率计算问题.
解法一:所有可能的选修方式有34种,
恰有2人选修物理的方式种,
从而恰有2人选修物理的概率为
解法二:设对每位学生选修为一次试验,这是4次独立重复试验.
记“选修物理”为事件A,则从而,
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由独立重复试验中事件A恰发生k次的概率计算公式知,恰有2人选修物理的概率为
(2)ξ的所有可能值为1,2,3
综上知,ξ有分布列
从而有
19.甲、乙同学参加学校“一站到底”闯关活动,活动规则:①依次闯关过程中,若闯关成功则继续答题;若没通关则被淘汰;②每人最多闯3关;③闯第一关得10分,闯第二关得20分,闯第三关得30分,一关都没过则没有得分.已知甲每次闯关成功的概率为,乙每次闯关成功的概率为.
(Ⅰ)设乙的得分总数为,求得分布列和数学期望;
(Ⅱ)求甲恰好比乙多30分的概率.
【答案】(Ⅰ)分布列见解析;
(Ⅱ)甲恰好比乙多30分的概率为
试题解析:
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解:(Ⅰ) 的取值为0,10,30,60.
, , ,
.
则的分布如下表:
0
10
30
60
(Ⅱ)设甲恰好比乙多30分为事件,甲恰好得30分且乙恰好得0分为事件,甲恰好得60分且乙恰好得30分为事件,则, 为互斥事件.
.
所以,甲恰好比乙多30分的概率为.
20.【浙江卷】设袋子中装有a个红球,b个黄球,c个蓝球,且规定:取出一个红球得1分,取出一个黄球2分,取出蓝球得3分.
(1)当a=3,b=2,c=1时,从该袋子中任取(有放回,且每球取到的机会均等)2个球,记随机变量ξ为取出此2球所得分数之和.,求ξ分布列;
(2)从该袋子中任取(且每球取到的机会均等)1个球,记随机变量η为取出此球所得分数.若,求a:b:c.
【答案】(1)
ξ
2
3
4
5
6
P
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(2)3:2:1
【解析】(1)由题意得ξ=2,3,4,5,6,
P(ξ=2)==;P(ξ=3)==;P(ξ=4)==;
P(ξ=5)==;P(ξ=6)==.
故所求ξ的分布列为
ξ
2
3
4
5
6
P
(2)由题意知η的分布列为
η
1
2
3
P
Eη==
Dη=(1﹣)2+(2﹣)2+(3﹣)2=.
得,
解得a=3c,b=2c,
故a:b:c=3:2:1.
21.甲乙两人进行围棋比赛,约定先连胜两局者直接赢得比赛,若赛完5局仍未出现连胜,则判定获胜局数多者赢得比赛.假设每局甲获胜的概率为,乙获胜的概率为,各局比赛结果相互独立.
(1)求甲在4局以内(含4局)赢得比赛的概率;
(2)记X为比赛决出胜负时的总局数,求X的分布列和均值(数学期望).
【答案】(1) ;(2) .
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试题解析:
用A表示“甲在4局以内(含4局)赢得比赛”,Ak表示“第k局甲获胜”,Bk表示“第k局乙获胜”,则P(Ak)=,P(Bk)=,k=1,2,3,4,5.
(1)P(A)=P(A1A2)+P(B1A2A3)+P(A1B2A3A4)
=P(A1)P(A2)+P(B1)P(A2)P(A3)+P(A1)P(B2)·P(A3)P(A4)
=2+×2+××2=.
=P(B1)P(A2)P(A3)+P(A1)P(B2)P(B3)=,
P(X=4)=P(A1B2A3A4)+P(B1A2B3B4)
=P(A1)P(B2)P(A3)P(A4)+P(B1)P(A2)P(B3)P(B4)=,
P(X=5)=1-P(X=2)-P(X=3)-P(X=4)=.
故X的分布列为
2
3
4
5
E(X)=2×+3×+4×+5×=.
22.(14分)某工厂在试验阶段大量生产一种零件,这种零件有、两项技术指标需要检测,设各项技术指标达标与否互不影响.若仅有A项技术指标达标的概率为,A、B两项技术指标都不达标的概率为.按质量检验规定:两项技术指标都达标的零件为合格品.
(1)求一个零件经过检测为合格品的概率?
(2)若任意抽取该种零件4个,设表示其中合格品的个数,求的分布列及数学期望.
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【答案】(1)(2)
【解析】(1)设、两项技术指标达标的概率分别为、
由题意,得
解得,∴一个零件经过检测为合格品的概率为 7分
(2)依题意知,
分布列为,其中,所以 14分
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