2024年高考数学大题--概率统计题型分类汇编含答案.pdf
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1、1概率统计概率统计概率统计是是高考数学的热点之一,概率统计大题是新高考卷及多省市高考数学的必考内容。回顾近几年的高考试题,主要考查古典概型、相互独立事件、条件概率、超几何分布、二项分布、正态分布、统计图表与数字特征、回归分析、离散型随机变量的分布列、期望与方差等内容,多与社会实际紧密结合,以现实生活为背景设置试题,注重知识的综合应用与实际应用。重点考察考生读取数据、分析数据和处理数据的能力。题型一:离散型随机变量及其分布列题型二:超几何分布与二项分布题型三:均值与方差的实际应用题型四:正态分布与标准正态分布题型五:线性回归与非线性回归题型六:独立性检验及应用题型七:条件概率/全概率公式/贝叶斯
2、公式题型八:概率与统计图表的综合应用题型九:概率与其他知识的交汇应用题型十:利用概率解决决策类问题2024年高考数学大题-概率统计题型分类汇编2题型一:离散型随机变量及其分布列题型一:离散型随机变量及其分布列1 1(2023广东肇庆高三广东肇庆中学校考阶段练习)为弘扬中华优秀传统文化,荣造良好的文化氛围,某高中校团委组织非毕业年级开展了“我们的元宵节”主题知识竞答活动,该活动有个人赛和团体赛,每人只能参加其中的一项,根据各位学生答题情况,获奖学生人数统计如下:奖项组别个人赛团体赛获奖一等奖二等奖三等奖高一20206050高二162910550(1)从获奖学生中随机抽取1人,若已知抽到的学生获得
3、一等奖,求抽到的学生来自高一的概率;(2)从高一和高二获奖者中各随机抽取1人,以X表示这2人中团体赛获奖的人数,求X的分布列和数学期望;求离散型随机变量的分布列及期望的一般步骤:(1)根据题中条件确定随机变量的可能取值;(2)求出随机变量所有可能取值对应的概率,即可得出分布列;(3)根据期望的概念,结合分布列,即可得出期望(在计算时,要注意随机变量是否服从特殊的分布,如超几何分布或二项分布,可结合其对应的概率计算公式及期望计算公式,简化计算。)1(2024四川成都成都七中模拟预测)甲、乙两人进行羽毛球比赛,比赛采取七局四胜制已知甲每局比赛获胜的概率为23,输掉的概率为13,每局的比赛结果互不影
4、响(1)求甲最终获胜的概率;(2)记总共的比赛局数为X,求X的分布列与数学期望32(2024云南德宏高三统考期末)设有甲、乙、丙三个不透明的箱子,每个箱中装有除颜色外都相同的4个球,其中甲箱有2个蓝球和2个黑球,乙箱有3个红球和1个白球,丙箱有2个红球和2个白球.摸球规则如下:先从甲箱中一次摸出2个球,若从甲箱中摸出的2个球颜色相同,则从乙箱中摸出1个球放入丙箱,再从丙箱中一次摸出2个球;若从甲箱中摸出的2个球颜色不同,则从丙箱中摸出1个球放入乙箱,再从乙箱中一次摸出2个球.(1)若最后摸出的2个球颜色不同,求这2个球是从丙箱中摸出的概率;(2)若摸出每个红球记2分,每个白球记1分,用随机变量
5、X表示最后摸出的2个球的分数之和,求X的分布列及数学期望.题型二:超几何分布与二项分布题型二:超几何分布与二项分布2 2(2024广东广州广州市培正中学校考二模)某校高二(1)班的元旦联欢会设计了一项抽奖游戏:准备了10张相同的卡片,其中只在6张卡片上印有“奖”字.(1)采取放回抽样方式,从中依次抽取3张卡片,求抽到印有“奖”字卡片张数X的分布列、数学期望及方差;(2)采取不放回抽样方式,从中依次抽取3张卡片,求第一次抽到印有“奖”字卡片的条件下,第三次抽到未印有“奖”字卡片的概率.41、独立重复试验与二项分布(1)定型:“独立”“重复”是二项分布的基本特征,“每次试验事件发生的概率都相等”是
6、二项分布的本质特征判断随机变量是否服从二项分布,要看在一次试验中是否只有两种试验结果,且两种试验结果发生的概率分别为p,1-p,还要看是否为n次独立重复试验,随机变量是否为某事件在这n次独立重复试验中发生的次数(2)定参,确定二项分布中的两个参数n和p,即试验发生的次数和试验中事件发生的概率(3)列表,根据离散型随机变量的取值及其对应的概率,列出分布列(4)求值,根据离散型随机变量的期望和方差公式,代入相应数据求值相关公式:已知XB(n,p),则P(X=k)=Cknpk(1-p)n-k(k=0,1,2,n),E(X)=np,D(X)=np(1-p)2、超几何分布的适用范围及本质(1)适用范围:
7、考察对象分两类;已知各类对象的个数;从中抽取若干个个题,考察某一类个题个数的概率分布;(2)本质:超几何分布是不放回抽样问题,在每次试验中某一事件发生的概率是不相同的。3、超几何分布与二项分布的区别(1)超几何分布需要知道总体的容量,而二项分布不需要;(2)超几何分布是“不放回”抽取,在每次试验中某一事件发生的概率是不相同的,而二项分布是“有放回”的抽取(独立重复),在每次试验中某一事件发生的概率是相同点。1(2024全国校联考模拟预测)“男男女女向前冲”是一项热播的闯关类电视节目该节目一共设置了四关,由以往的数据得,男生闯过一至四关的概率依次是56,45,34,23,女生闯过一至四关的概率依
8、次是45,34,23,12男生甲、乙,女生丙、丁四人小组前往参加闯关挑战(个人赛)(1)求甲闯过四关的概率;(2)设随机变量X为该四人小组闯过四关的人数,求E X52(2024浙江绍兴高三统考期末)临近新年,某水果店购入A,B,C三种水果,数量分别是36箱,27箱,18箱.现采用分层抽样的方法抽取9箱,进行质量检查.(1)应从A,B,C三种水果各抽多少箱?(2)若抽出的9箱水果中,有5箱质量上乘,4箱质量一般,现从这9箱水果中随机抽出4箱送有关部门检测.用X表示抽取的4箱中质量一般的箱数,求随机变量X的分布列和数学期望;设A为事件“抽取的4箱水果中,既有质量上乘的,也有质量一般的水果”,求事件
9、A发生的概率.题型三:均值与方差的实际应用题型三:均值与方差的实际应用1 1(2024广东惠州一中校联考模拟预测)某公司是一家集无人机特种装备的研发、制造与技术服务的综合型科技创新企业.该公司生产的甲、乙两种类型无人运输机性能都比较出色,但操控水平需要十分娴熟,才能发挥更大的作用.已知在单位时间内,甲、乙两种类型无人运输机操作成功的概率分别为34和12,假设每次操作能否成功相互独立.(1)随机选择两种无人运输机中的一种,求选中的无人运输机操作成功的概率;(2)操作员连续进行两次无人机的操作有两种方案:方案一:在初次操作时,随机选择两种无人运输机中的一种,若初次操作成功,则第二次继续使用该类型设
10、备;若初次操作不成功,则第二次使用另一类型进行操作;方案二:在初次操作时,随机选择两种无人运输机中的一种,无论初次操作是否成功,第二次均使用初次所选择的无人运输机进行操作.假定方案选择及操作不相互影响,试比较这两种方案的操作成功的次数的期望值.6利用随机变量的均值与方差可以帮助我们作出科学的决策,其中随机变量X的均值的意义在于描述随机变量的平均程度,而方差则描述了随机变量稳定与波动或集中与分散的状况,品种的优劣、仪器的好坏、预报的准确与否、机器的性能好坏等很多指标都与这两个特征量有关。1、若我们希望实际的平均水平较理想时,则先求随机变量X1,X2的均值。当E(X1)=E(X2)时,不应误认为它
11、们一样好,还需要用D(X1),D(X2)来比较这两个随机变量的偏离程度。2、若我们希望比较稳定时,应先考虑方差,再考虑均值是否相等或者接近。1(2024山西吕梁统考一模)吕梁市举办中式厨师技能大赛,大赛分初赛和决赛,初赛共进行3轮比赛,每轮比赛结果互不影响比赛规则如下:每一轮比赛,参赛选手要在规定的时间和范围内,制作中式面点和中式热菜各2道,若有不少于3道得到评委认可,将获得一张通关卡,3轮比赛中,至少获得2张通关卡的选手将进入决赛为能进入决赛,小李赛前在师傅的指导下多次进行训练,师傅从小李训练中所做的菜品中随机抽取了中式面点和中式热菜各4道,其中有3道中式面点和2道中式热菜得到认可(1)若从
12、小李训练中所抽取的8道菜品中,随机抽取中式面点、中式热菜各2道,由此来估计小李在一轮比赛中的通关情况,试预测小李在一轮比赛中通关的概率;(2)若以小李训练中所抽取的8道菜品中两类菜品各自被师傅认可的频率作为该类菜品被评委认可的概率,经师傅对小李进行强化训练后,每道中式面点被评委认可的概率不变,每道中式热菜被评委认可的概率增加了16,以获得通关卡次数的期望作为判断依据,试预测小李能否进入决赛?72(2024广东深圳高三红岭中学校考阶段练习)从2023年起,云南省高考数学试卷中增加了多项选择题(第9-12题是四道多选题,每题有四个选项,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分).在某次模
13、拟考试中,每道多项选题的正确答案是两个选项的概率为p,正确答案是三个选项的概率为1-p(其中0p1).现甲乙两名学生独立解题.(1)假设每道题甲全部选对的概率为12,部分选对的概率为14,有选错的概率为14;乙全部选对的概率为16,部分选对的概率为12,有选错的概率为13,求这四道多选题中甲比乙多得13分的概率;(2)对于第12题,甲同学只能正确地判断出其中的一个选项是符合题意的,乙同学只能正确地判断出其中的一个选项是不符合题意的,作答时,应选择几个选项才有希望得到更理想的成绩,请你帮助甲或者乙做出决策(只需选择帮助一人做出决策即可).题型四:正态分布与标准正态分布题型四:正态分布与标准正态分
14、布1 1(2024广东湛江高三统考期末)已知某公司生产的风干牛肉干是按包销售的,每包牛肉干的质量 M(单位:g)服从正态分布N 250,2,且P(M320,求K的最小值.8关于正态总体在某个区间内取值的概率求法(1)熟记P(-X+),P(-2X+2),P(-3X+3)的值(2)充分利用正态曲线的对称性和曲线与x轴之间面积为1:正态曲线关于直线x=对称,从而在关于x=对称的区间上概率相等;P(Xa)=1-P(Xa),P(X-a)=P(X+a)1(2024江苏常州高三统考期末)某制造商生产的5000根金属棒的长度近似服从正态分布N 6,2,其中恰有114根金属棒长度不小于6.04(1)求;(2)如
15、果允许制造商生产这种金属棒的长度范围是(5.95,6.05),那么这批金属棒中不合格的金属棒约有多少根?说明:对任何一个正态分布XN,2来说,通过Z=X1-转化为标准正态分布ZN(0,1),从而查标准正态分布表得到P XX1=Z可供查阅的(部分)标准正态分布表 ZZ1.11.21.31.41.51.61.71.81.9 Z0.86430.88490.90320.91920.93320.94520.95540.96410.9713Z2.02.12.22.32.42.52.62.72.8 Z0.97720.98210.98610.98930.99180.99380.99530.99650.9974
16、92(2024全国一模)正态分布与指数分布均是用于描述连续型随机变量的概率分布对于一个给定的连续型随机变量X,定义其累积分布函数为F(x)=P(Xx)已知某系统由一个电源和并联的A,B,C三个元件组成,在电源电压正常的情况下,至少一个元件正常工作才可保证系统正常运行,电源及各元件之间工作相互独立(1)已知电源电压X(单位:V)服从正态分布N(40,4),且X的累积分布函数为F(x),求F(44)-F(38);(2)在数理统计中,指数分布常用于描述事件发生的时间间隔或等待时间已知随机变量T(单位:天)表示某高稳定性元件的使用寿命,且服从指数分布,其累积分布函数为G t=0,tt20,证明:P(T
17、t1|Tt2)=P(Tt1-t2);()若第n天元件A发生故障,求第n+1天系统正常运行的概率附:若随机变量Y服从正态分布N(,2),则P(|Y-|)=0.6827,P(|Y-|2)=0.9545,P(|Y-|3.841时有95%的把握认为两变量有关联独立性检验的一般方法(1)根据题目信息,完善列联表;(2)提出零假设:假设两个变量相互独立,并给出在问题中的解释。(3)根据列联表中的数据及计算公式2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)求出2的值;(4)当2x时,我们就推断H0不成立,即两个变量不独立,该推断犯错误的概率不超过;当20,称P(B|A)=P(AB)P(A)为
18、在事件A发生的条件下,事件B发生的条件概率2、全概率公式:P(B)=P(A)P(B|A)+P(A)P(B|A);3、贝 叶 斯 公 式:一 般 地,当0 P(A)0时,有PAB=P(A)P(B|A)P(B)=P(A)P(B|A)P(A)P(B|A)+P(A)P(B|A)171(2024江西南昌南昌二中校联考模拟预测)现有10个球,其中5个球由甲工厂生产,3个球由乙工厂生产,2个球由丙工厂生产这三个工厂生产该类产品的合格率依次是0.8,0.9,0.7现从这10个球中任取1个球,设事件B为“取得的球是合格品”,事件A1,A2,A3分别表示“取得的球是甲、乙、丙三个工厂生产的”(1)求P(Ai),i
19、=1,2,3;(2)求P(B)2(2024云南楚雄楚雄彝族自治州民族中学模拟预测)全国“村BA”篮球赛点燃了全民的运动激情,深受广大球迷的喜爱.每支球队都有一个或几个主力队员,现有一支“村BA”球队,其中甲球员是其主力队员,经统计该球队在某个赛季的所有比赛中,甲球员是否上场时该球队的胜负情况如表.甲球员是否上场球队的胜负情况合计胜负上场4045未上场3合计42(1)完成22列联表,并判断依据小概率值=0.01的独立性检验,能否认为球队的胜负与甲球员是否上场有关;(2)由于队员的不同,甲球员主打的位置会进行调整,根据以往的数据统计,甲球员上场时,打前锋、中锋、后卫的概率分别为0.3,0.5,0.
20、2,相应球队赢球的概率分别为0.7,0.8,0.6.(i)当甲球员上场参加比赛时,求球队赢球的概率;(ii)当甲球员上场参加比赛时,在球队赢了某场比赛的条件下,求甲球员打中锋的概率.(精确到0.01)附:2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),n=a+b+c+d.0.150.100.050.0250.0100.001x2.0722.7063.8415.0246.63510.82818题型八:概率与统计图表的综合应用题型八:概率与统计图表的综合应用1 1(2024四川校联考模拟预测)在某果园的苗圃进行果苗病虫害调查,随机调查了 200棵受到某病虫害的果苗,并测量其高度h(
21、单位:cm),得到如下的样本数据的频率分布直方图.(1)估计该苗圃受到这种病虫害的果苗的平均高度(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表);(2)估计该苗圃一棵受到这种病虫害的果苗高度位于区间 30,45的概率;(3)已知该苗圃的果苗受到这种病虫害的概率为3%,果苗高度位于区间 40,50的棵数占该果苗总棵数的20%.从该苗圃中任选一棵高度位于区间 40,50的果苗,求该棵果苗受到这种病虫害的概率(以样本数据中受到病虫害果苗的高度位于各区间的频率作为受到病虫害果苗的高度位于该区间的概率).1、概率与统计图表的综合应用题关键点:(1)从题目条件或统计图表给出的信息,提炼出所需要的信息;(2)进行
22、概率与统计的正确计算;此类问题中的概率大多是古典概型、条件概率,求解时注意运用对立事件的概率。2、频率分布直方图(1)频率、频数、样本容量的计算方法频率组距组距=频率频数样本容量=频率,频数频率=样本容量,样本容量频率=频数频率分布直方图中各个小方形的面积总和等于1(2)频率分布直方图中数字特征的计算最高的小长方形底边中点的横坐标即是众数中位数左边和右边的小长方形的面积和是相等的设中位数为x,利用x左(右)侧矩形面积之和等于0.5,即可求出x平均数是频率分布直方图的“重心”,等于频率分布直方图中每个小长方形的面积乘以小长方形底边中点的横坐标之和,即有x=x1p1+x1p1+xnpn,其中xn为
23、每个小长方形底边的中点,pn为每个小长方形的面积191(2024广东深圳高三深圳中学校考开学考试)某学校开展健步走活动,要求学校教职员工上传11月4日至11月10日的步凝.启息.教师甲、乙这七天的步数情况如图1所示.(1)从11月4日至11月10日中随机选取一天,求这一天甲比乙的步数多的概率;(2)从11月4日至11月10日中随机选取三天,记乙的步数不少于20000的天数内X,求X的分布列及数学期望;202(2024北京海淀高三101中学校考开学考试)“双减”政策执行以来,中学生有更多的时间参加志愿服务和体育锻炼等课后活动某校为了解学生课后活动的情况,从全校学生中随机选取100人,统计了他们一
24、周参加课后活动的时间(单位:小时),分别位于区间7,9),9,11),11,13),13,15),15,17),17,19,用频率分布直方图表示如下:假设用频率估计概率,且每个学生参加课后活动的时间相互独立(1)估计全校学生一周参加课后活动的时间位于区间 13,17的概率;(2)从全校学生中随机选取3人,记表示这3人一周参加课后活动的时间在区间 15,17的人数,求的分布列和数学期望E;(3)设全校学生一周参加课后活动的时间的中位数估计值为a平均数的估计值为b(计算平均数时,同组中的每个数据都用该组区间的中点值代替),请直接写出a,b的大小关系21题型九:概率与其他知识的交汇应用题型九:概率与
25、其他知识的交汇应用1 1(2023上河南驻马店高三统考期末)一枚质地均匀的小正四面体,其中两个面标有数字1,两个面标有数字2.现将此正四面体任意抛掷n次,落于水平的桌面,记n次底面的数字之和为Xn.(1)当n=2时,记Y为X2被3整除的余数,求Y的分布列与期望;(2)求Xn能被3整除的概率Pn.概率统计常与排列组合、函数、数列等知识交汇考查。求解此类问题要充分理解题意,根据题中已知条件,联系所学知识对已知条件进行转化。这类问题的命题方向总的来说有两大类:1、所给问题是以集合、函数、立体几何、数列、向量等知识为载体的概率问题,求解时需要利用相关知识把所给问题转化为概率模型,然后利用概率知识求解;
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