2020年高考数学二轮复习专项微专题核心考点突破:专题31概率与统计创新题型备考策略与方法(解析版).pdf
《2020年高考数学二轮复习专项微专题核心考点突破:专题31概率与统计创新题型备考策略与方法(解析版).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020年高考数学二轮复习专项微专题核心考点突破:专题31概率与统计创新题型备考策略与方法(解析版).pdf(55页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、2020年高考数学二轮复习专项微专题核心考点突破专题31概率与统计创新题型备考策略与方法皑屈命题随 着 普通高中数学课程标准(2 01 7 年版)(以下简称 课 标(2 01 7 年版)地逐步实施,高考数学内容及形式的改革也同步启动,尤其是高考内容的改革,在近两年已经显露头角,如考查的内容与最新的科技成果、文学、艺术、美学,以及中华优秀传统文化相结合等.其中,对概率与统计内容的考查被提升到较高的位置,如概率与统计的解答题,原来被设置在主观题第二题的位置,2 01 9 年被设置为高考数学全国卷/理科的压轴题.另外,在 课 标(2 01 7 年版)中,概率与统计属于加强内容,已被单独列为高中数学四
2、大主题之一.随着概率与统计内容在 课 标(2 01 7 年版)中要求的提高,在高考考查中难度增大、分值增加,同时概率与统计又与社会、经济、科技发展密切联系,概率与统计内容在高考考查中逐步呈现出综合性、应用性和创新性等特点,成为当下高考备考的热点问题和难点问题.下面就以近年高考概率与统计创新性题型的复习为例,展示上述复习方式的核心理念及关键做法.隐因同隐因宓!1 按照同类为伍、近类为邻的原则,设计或构建相近问题题组,凸显共性和规律.众所周知,对于重要的知识、重要的思想方法的理解掌握及灵活运用,不是通过一两个问题的解决能够实现的,往往需要经过一类问题的变式研究及反复比较,提炼核心问题,总结规律方法
3、,才能认清其问题的本质及思想方法的实质,达到对知识和思想方法的理解掌握、灵活运用.例 1(2019年高考数学全国卷I 理科第21题)为治疗某种疾病,研制了甲、乙两种新药,希望知道哪种新药更有效,为此进行动物试验.试验方案如下:每一轮选取两只白鼠对药效进行对比试验.对于两只白鼠,随机选一只施以甲药,另一只施以乙药.一轮的治疗结果得出后,再安排下一轮试验.当其中一种药治愈的白鼠比另一种药治愈的白鼠多4只时,就停止试验,并认为治愈只数多的药更有效.为了方便描述问题,约定:对于每轮试验,若施以甲药的白鼠治愈且施以乙药的白鼠未治愈则甲药得1 分,乙药得-1 分;若施以乙药的白鼠治愈且施以甲药的白鼠未治愈
4、则乙药得1 分,甲药得7 分;若都治愈或都未治愈则两种药均得0分.甲、乙两种药的治愈率分别记为a和 B,一轮试验中甲药的得分记为X.(1)求 X 的分布列;(2)若甲药、乙药在试验开始时都赋予4 分,pi(z=0,1,,8)表 示“甲药的累计得分为,时,最终认为甲药比乙药更有效”的概率,则 po=O,p8=l,pi=api-i+bpi+cpi+(z=1,2,7),其中 a=P (X=-1),b=P(X=0),c=P(X=l).假设 a=0.5,0=0.8.(i)证明:必+i-p,(i=0,1,2,7)为等比数列;(n)求 p 4,并根据p4的值解释这种试验方案的合理性.【解答】(D 解:X 的
5、所有可能取值为-1,0,1.P(X=-1)=(1-a)p,P(X=0)=ap+(1-a)(1-p),P(X=l)=a (1-p),;.X 的分布列为:X-101P(1-a)0邓+(1-a)(1 -p)a(1-P)(2)(z)证明:a=0.5,p=0.8,.,.由(1)得,a=0A,b0.5,c=0.1.因此=0.4p,j+0.5pi+0 pi+i(z=l,2,7),故 0.1(/?;+1-pi)=0.4(pi-p i.),即(pi+l-pi)=4(.pi-pi-I),又1 p i-p o=p iK O,二0+i-pi(i=0,1,2.,7)为公比为4,首项为p i的等比数列;(/)解:由 可
6、得,(1 4)4-108=(p8-P7)+(pi-p6)+,+(pi-po)+po=.L_ 4_-=_ 23/?8=1 ,P1 =-g-4 1.?4=(/?4-P3)+(P3-P2)+3-p i)+(pi-po)+po=p=P4表示最终认为甲药更有效的概率.由 计 算 结 果 可 以 看 出,在 甲 药 治 愈 率 为 0.5,乙 药 治 愈 率 为 0.8 时,认为甲药更有效的概率为2=缶=0.0 0 3 9,此时得出错误结论的概率非常小,说明这种试验方案合理.该题以科学实验的设计方案为背景,将概率知识与数列的相关内容联系起来,构造了一个考查概率分布列、概率的意义以及递推数列求通项的创新性综
7、合应用题.围绕该题涉及的内容、情境、知识架构、设问方式以及问题解决的关键,我们设计了以下变式问题,力求通过这一组问题的解决,探究得出该类问题的本质并掌握解决此类问题的思想方法.变 式1某种电路开关闭合后,会出现红灯或绿灯闪动,已知开关第一次闭合后,出现红灯和绿灯的概率都是 从开关第二次闭合起,若前次出现红灯,则下次出现红灯的概率是士出现绿灯的概率是三;若前次出2 3 3现绿灯,则下次出现红灯的概率是会出现绿灯的概率是京记开关第次闭合后出现红灯的概率为P.(I )求 P2;(H)开关闭合1 0次时,出现绿灯的概率是多少?解答:(1 )如果第一次出现红灯,则接着乂出现红灯的概率是士 x 士,2 3
8、如果第一次出现绿灯,则接着出现红灯的概率为:X i2 5.第二次出现红灯的概率为三X 三+三x =二,2 3 2 5 1 5(II)设第n 次闭合时,出现红灯的概率是Pn,则Pn=7 Pn-i+;(1 -pn.!)=-WPn-1 +;-3 5 1 5 5设Pn+k =-已句 +幻,即Pn=一号邛一 等 一 答=:求得卜=故数列 Pn-巳)为等比数列,且公比为-2再 根 据 首 项 为 内 一 巳 二 弟 二 外 一 巳 看 +故第n 次闭合时,出现绿灯的概率是1 -pn=/一/(一三)“二故开关闭合1 0次时,出现绿灯的概率是三+上(了.变 式 2 A,8两人拿两颗骰子做抛掷游戏,规则如下:若
9、掷出的点数之和为3的倍数时,则由原掷骰子的人继续掷:若掷出的点数不是3的倍数时,由对方接着掷.第一次由4开始掷.设第次由A掷的概率为P,.(I )求 Pn;(I I )求前4次抛掷中A恰好掷3次的概率P.解:第(n+1)次由A掷这一事件,包括第n 次由A掷、第(n+1)次继续由A掷这一事件以及第n 次由B掷、第(n+1)次由A掷这一事件。这两个事件发生的概率分别是蓑匕,(一部1-。由于这两个事件是互斥的,则4+1 =匕+(l-)(l-Pn)=-ipn+J易知P=1.由递推关系可得:+工一=一;所以数列 4 -m 是以巴一;=:为首项,一;为公比的等比数列.所以4 =:+:*(一;)1(H )结
10、合(1 )的结论可知P=81变 式 1、变式2 的题目情境不同,但知识的架构、问题的本质和解决问题的思想方法是一致的.只不过变式1、变式2 需要答题者自己先构建数列的递推关系式,然后再求其通项,难度更大.现实问题是多样的,情境是不同的,但是很多问题的内部又具有高度的统一性.从高考数学备考的质量要求看,追求的就是这种“博观约取”,提炼共性和规律,达到举一反三、触类旁通的效果.下面的题组是以2018年高考数学全国卷/理科第20题为框架结构构造的.供读者进一步体会上述复习方法.例2(2018年高考数学全国卷理科第20题)某工厂的某种产品成箱包装,每 箱 200件,每一箱产品在交付用户之前要对产品作检
11、验,如检验出不合格品,则更换为合格品.检验时,先从这箱产品中任取20件作检验,再根据检验结果决定是否对余下的所有产品作检验.设每件产品为不合格品的概率都为p(0 p o,当pe(o.i,i)时,f (p)p(x =1)=x i x 2 =-P(X=2)=*x +三 x x 2 =210 10 10C z 10 5 25 5 5 5 10 25P(X=3)=x x 2+|x 1 x 2 =P(X=4)=1 x j +xix2=P(X=5)=会 2P(X=6)=x=的分布列为X0123456P110025251150256259100(I I)选择延保一,所需费用八元的分布列为:八70009000
12、110001300015000P1710050256259100Eh=另 x 7000+蔑 x 9000+士 x 11000+2 x 13000+高 x 1500C=1 0 7 2 0选择延保二,所需费用匕元的分布列为:Yz100001100012000P671006259100(元).EK-=x 10000+-x 11000+x 12000=10420*1 nn”1 nnVFK E h,.该医院选择延保方案二较合算.变式4 某大型工厂有5台大型机器,在1个月中,1台机器至多出现1次故障,且每台机器是否出现故障是相互独立的,出现故障时需1名工人进行维修.每台机器出现故障的概率为【已知1名工人每
13、月只有维修1台机器的能力,每台机器不出现故障或出现故障时有工人维修,就能使该厂获得io 万元的利润,否则将亏损3万元.该工厂每月需支付给每名维修工人1.5万元的工资.(1)若每台机器在当月不出现故障或出现故障时有工人进行维修,则称工厂能正常运行.若该厂只有2名维修工人,求工厂每月能正常运行的概率;(2)已知该厂现有4名维修工人.(i)记该厂每月获利为*万元,求 的分布列与数学期望;(i i)以工厂每月获利的数学期望为决策依据,试问该厂是否应再招聘1名维修工人?【答案】(1);(2)(i );(i i)不应该.1-3952 32【解析】(1)因为该工厂只有2名维修工人,故要使工厂正常运行,最多只
14、有2台大型机器出现故障.,该工厂正常运行的概率为:(2)(i)*的可能取值有3 i,4 4,P(X=3 1)=(i)5=-P(X=4 4)=1 一2=去的分布列为:X3 14 4P322 -32f X=3 1 X+4 4 x =32 32 32(i i)若工厂再招聘一名维修工人,则工厂一定能正常运行,工厂所获利润为5 x 1 0 -1.5 x 5 =4 2.5万元,因为%4 2.5该厂不应该再招聘1名维修工人.2 类比迁移,实现思维创新、问题创新我们知道,可以将数列看成一类特殊的函数,那么函数中的很多解题方法就可以直接应用于数列问题.同样的,如果把概率看成是随机变量的函数,那么离散型随机变量的
15、概率分布列就是一类特殊的数列,如 例1、变 式1、变式2.数列有对称数列,概率分布能否设计成对称分布?另外,如果把随机变量看成函数,又将如何?例3春节期间某商店出售某种海鲜礼盒,假设每天该礼盒的需求量在 11,12,,3 0 范围内等可能取值,该礼盒的进货量也在 11,12,3 0 范围内取值(每天进1次货).商店每销售1盒礼盒可获利5 0元;若供大于求,剩余的削价处理,每处理1盒礼盒亏损10元;若供不应求,可从其他商店调拨,销 售1盒礼盒可获利3 0元.设该礼盒每天的需求量为x盒,进货量为a盒,商店的日利润为y元.(/)求商店的日利润y关于需求量x的函数表达式;(I I)试计算进货量。为多少
16、时,商店日利润的期望值最大?并求出日利润期望值的最大值.解:(/)由于礼盒的需求量为x,进货量为。,商店的日利润y关于需求量x的函数表达式为:(5 0 a +3 0(x-a),a x 3 0,x e Z(5 0 x -10(a -x),ll x a,x e Z化简得y =3 O x +2 0 a,a x 3 0,x e Z60 x-10 a,11 x 5.024)=0.025,P(/r2 6.635)=0.010,P(K?2 7.879)=0.005,10.828)=0.001.【答案】(1)见 解 析(2)见解析【解析】(1)题 中 1 0 0 名游客,有 6 0 个特别满意,所以有4 0
17、个基本满意,在 6 0 个特别满意中,儿童有4 0 个,所以非儿童2 0 个;在 4 0 个基本满意中,有 3 0 个非儿童,所以有1 0 个儿童,再计算出合计,填表如下:握认为调查对象是否“特别满意”与是否是儿童有关;特别满意基本满意合计儿童4 01()5 0非儿童2 03 05 0合计6 04 01 0 0陪凿渭 广 吗 黑 耳 。即所把握把(2)由题意可知:J的可能取值为0,2.C1P 4 =0)=3P=2)=,8 n/匕八 C,1 C:z 1 2 2=一,P C =l)=Txlx +VxC:x-x -=一,15 C;3 C;2 3 3 5所以4的分布列为:A012P81 5211 5Q
18、 2 1 2因止 匕 石(J)=0 x+l x +2X 一 =2.1 5 5 1 5 1 54.为迎接2 0 2 2 年北京冬季奥运会,普及冬奥知识,某校开展了“冰雪答题王 冬奥知识竞赛活动.现从参加冬奥知识竞赛活动的学生中随机抽取了 1 0 0 名学生,将他们的比赛成绩(满分为1 0 0 分)分为6 组 4 0,50),50,60),60,70),70,80),80,90),90,1 0 0,得到如图所示的频率分布直方图.v 40 50 60 70 80 90 100 分数(1)求。的值;(2)估计这1 0 0 名学生的平均成绩(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表);(3)在抽取的1 0
19、 0 名学生中,规定:比赛成绩不低于80 分为“优秀;比赛成绩低于80 分为“非优秀?请将下面的2 x 2 列联表补充完整,并判断是否有99.9%的把握认为“比赛成绩是否优秀与性别有关”?【答案】(1)a =0.0 2 5(2)74 (3)见解析,没有99.9%的把握认为“比赛成绩是否优秀与性别有关优秀非优秀合计男生4 0女生50合计1 0 0参考公式及数据:K=(i)(c+d)(a +c)(H d),+c+dP(K2KO)0.1 00.0 50.0 2 50.0 1 00.0 0 50.0 0 1K。2.70 63.84 15.0 2 46.6357.8791 0.82 8【解析】(1)由题
20、可得(0.0 0 5+0.0 1 0 +0.0 2 0 +0.0 30 +4+0.0 1 0)x 1 0 =1解得 a =0.0 2 5.(2)平均成绩为:4 5 x 0.0 5+55 x 0.1 +65 x 0.2 +75 x 0.3+85 x 0.2 5+95 x 0.1=74(3)由(2)知,在抽取的1 0 0名学生中,比赛成绩优秀的有1 0 0*0.35=35人,由此可得完整的2 x 2列联表:优秀非优秀合计男生1 04 050女生2 52 550合计35651 0 0K2 的观测值 k=25x00)-=%。9.890 10.828,所以有99.9%的把握认为优质树苗与地区有关.25x
21、75x55x45(2)容量为100的样本中有25颗优质树苗,故可以认为从总体中随机抽1颗树苗为优质树苗的概率为上,4所以 X 8(4,;),P (X=k),k=0,1,2,3,4,所以X 的分布列为:X0123481272731P25664128642561EX=np=4x-=1.8.2019年电商“双十一”大战即将开始.某电商为了尽快占领市场,抢占今年“双H,的先机,对成都地区年龄 在 15到 75岁的人群”是否网上购物”的情况进行了调查,随机抽取了 100人,其年龄频率分布表和使用网上购物的人数如下所示:(年龄单位:岁)年龄段 15,2 5)2 5,3 5)3 5,4 5)4 5,5 5)
22、5 5,6 5)6 5,7 5 频率0.10.3 20.2 80.2 20.050.03购物人数82 82 41221(1)若 以4 5岁为分界点,根据以上统计数据填写下面的2 x 2列联表,并判断能否在犯错误的概率不超过0.001的前提下认为“网上购物”与年龄有关?年 龄 低 于4 5岁年 龄 不 低 于4 5岁总计使用网上购物不使用网上购物总计(2)若 从 年 龄 在 5 5,6 5),6 5,7 5 的 样 本 中各 随 机 选 取2人进行座谈,记 选 中 的4人中“使用网上购物”的人 数 为X,求 随 机 变 量X的分布列和数学期望.参考数据:P(K2 k0)0.02 50.0100.
23、0050.0013.8 4 16.6 3 57.8 7 910.8 2 8nad-bc参考公式:K-=(a +b)(c +d)(a +c)e +d)【答 案】(1)填 表 见 解 析,可 以 在 犯 错 误 的 概率不超过0.001的前提下认为“使用网上购物”与 年 龄 有 关(2)详见解析【解 析】(1)由统计表可得,低 于4 5岁 人 数 为7 0人,不 低 于4 5岁 人 数 为3 0人,可得列联表如下年龄低于4 5 岁年龄不低于4 5 岁总计使用网上购物6 0157 5不使用网上购物10152 5总计7()3 0100于是有K?的观测值上=3)(6 0 x15-I。)?J(X)14.2
24、 8 6 10.8 2 8 ,7 5 x2 5 x7 0 x3 0 7故可以在犯错的概率不超过0.001的前提下认为“网上购物”与年龄有关:(2)由题意可知,X 的所有可能的取值为0,1,2,3,相应的概率为:C;C;=1C;C厂 10P(X=0)=P(X =1)=生岭暮雪 J,p(x=2)=J G 3C;C;+C;C;C:G 133 0于是X的分布列为:X0123P1To2133011 2 13 1 2 2所有 E(X)=0 x +l x +2 x +3 x =.10 5 3 0 15 159.中学为研究学生的身体素质与体育锻炼时间的关系,对该校2 00名高三学生平均每天体育锻炼时间进行调查
25、,如表:(平均每天锻炼的时间单位:分钟)平均每天锻炼的时间/分钟0,10)10,20)20,30)30,40)40,50)50,60)总人数2 03 64 45 04 010将学生日均体育锻炼时间在 40,60)的学生评价为“锻炼达标”.(1)请根据上述表格中的统计数据填写下面的2 x 2 列联表;锻炼不达标锻炼达标合计男女2 0110合计并通过计算判断,是否能在犯错误的概率不超过0.02 5 的前提下认为“锻炼达标”与性别有关?(2)在“锻炼达标”的学生中,按男女用分层抽样方法抽出10人,进行体育锻炼体会交流,(i)求 这 10人中,男生、女生各有多少人?(ii)从参加体会交流的10人中,随
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2020 年高 数学 二轮 复习 专项 专题 核心 考点 突破 31 概率 统计 创新 题型 备考 策略 方法 解析
链接地址:https://www.taowenge.com/p-95795199.html
限制150内