适用于新高考新教材2024版高考数学二轮复习专题检测4概率与统计（附解析）

这是一份适用于新高考新教材2024版高考数学二轮复习专题检测4概率与统计（附解析），共10页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1.(2022天津,4)为研究某药品的疗效,选取若干名志愿者进行临床试验,所有志愿者的舒张压数据(单位:kPa)的分组区间为[12,13),[13,14),[14,15),[15,16),[16,17],将其按从左到右的顺序分别编号为第一组、第二组、…、第五组,如图是根据试验数据制成的频率分布直方图.已知第一组与第二组共有20人,第三组中没有疗效的有6人,则第三组中有疗效的人数为( )
A.8B.12C.16D.18
2.(2023江苏南京、盐城一模)某种品牌手机的电池使用寿命X(单位:年)服从正态分布N(4,σ2)(σ>0),且使用寿命不少于2年的概率为0.9,则该品牌手机电池至少使用6年的概率为( )
A.0.9B.0.7C.0.3D.0.1
3.(2023湖南郴州三模)篮球队的5名队员进行传球训练,每位队员把球传给其他4人的概率相等,由甲开始传球,则前3次传球中,乙恰好有1次接到球的概率为( )
A.B.C.D.
4.(2023广东燕博园联考)某次投篮比赛中,甲、乙两校都派出了10名运动员参加比赛,甲校运动员的得分分别为8,6,7,7,8,10,9,8,7,8,这些成绩可用图1表示,乙校运动员的得分可用图2表示.
图1
图2
则以下结论错误的是( )
A.甲校运动员得分的中位数为8
B.甲校运动员得分的平均数小于8
C.乙校运动员得分的75%分位数为10
D.甲校运动员得分的标准差大于乙校运动员得分的标准差
5.(2023江苏苏锡常镇一模)现有两位游客慕名来江苏旅游,他们分别从太湖鼋头渚、苏州拙政园、镇江金山寺、中华恐龙园、南京夫子庙、扬州瘦西湖6个景点中随机选择1个景点游玩.记事件A为“两位游客中至少有一人选择太湖鼋头渚”,事件B为“两位游客选择的景点不同”,则P(B|A)=( )
A.B.
C.D.
6.(2023福建漳州二模)某班举行联欢晚会,原定的5个学生节目已排成节目单,开演前又临时增加了两个教师节目,如果将这两个教师节目插入到原节目单中,则这两个教师节目相邻的概率为( )
A.B.C.D.
7.(2023湖南长郡中学一模)为调查某地区中学生每天睡眠时间,釆用分层随机抽样的方法,现抽取初中生800人,其每天睡眠时间均值为9小时,方差为1,抽取高中生1 200人,其每天睡眠时间均值为8小时,方差为0.5,则估计该地区中学生每天睡眠时间的方差为( )
8.(2023广东新高考开学调研)若甲盒中有2个白球、2个红球、1个黑球,乙盒中有x(x∈N)个白球、3个红球、2个黑球,这些球除颜色外完全相同.现从甲盒中随机取出一个球放入乙盒,再从乙盒中随机取出一个球,若从甲盒中取出的球和从乙盒中取出的球颜色相同的概率大于等于,则x的最大值为( )
A.4B.5C.6D.7
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.某学校共有2 000名男生,为了解这部分学生的身体发育情况,学校抽查了100名男生的体重情况.根据所得数据绘制样本的频率分布直方图如图所示,则( )
A.样本的众数为67.5
B.样本的80%分位数为72.5
C.样本的平均数为66
D.该校男生中低于60千克的学生大约为300人
10.(2023山东泰安二模)已知随机变量X~N(μ,σ2)且P(X≤2)=0.5,随机变量Y~B(3,p),若E(Y)=E(X),则( )
A.μ=2B.D(X)=2σ2
C.p=D.D(3Y)=2
11.(2023山东东营模拟)袋中有除颜色外完全相同的8个小球,其中5个红球、3个蓝球.每次从袋子中随机摸出1个球,摸出的球不再放回.记“第一次摸球时摸到红球”为事件A1,“第一次摸球时摸到蓝球”为事件A2;“第二次摸球时摸到红球”为事件B1,“第二次摸球时摸到蓝球”为事件B2,则下列说法正确的是( )
A.P(B1)=
B.P(A2B2)=
C.P(B1|A1)=
D.P(B1|A2)+P(B2|A2)=1
12.(2023海南海口模拟)已知小李每天在上班路上都要经过甲、乙两个路口,且他在甲、乙两个路口遇到红灯的概率分别为,p(0A.P(X=4)=
B.D(X)=
C.小李星期一到星期五上班路上恰有3天至少遇到一次红灯的概率的最大值为
D.当p=时,E(Y)=
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(2022全国乙,理13)从甲、乙等5名同学中随机选3名参加社区服务工作,则甲、乙都入选的概率为 .
14.(2023江苏连云港模拟)为了研究高三某班女生的身高x(单位:cm)与体重y(单位:kg)的关系,从该班随机抽取10名女生,根据测量数据的散点图可以看出y与x之间有线性相关关系,设其经验回归方程为x+.已知xi=1 600,yi=460,=0.85.该班某女生的身高为170 cm,据此估计其体重为 kg.
15.(2023山东济宁二模)在排球比赛的小组循环赛中,每场比赛采用五局三胜制.甲、乙两队小组赛中相见,积分规则如下:以3∶0或3∶1获胜的球队积3分,落败的球队积0分;以3∶2获胜的球队积2分,落败的球队积1分.若甲队每局比赛获胜的概率为0.6,则在甲队本场比赛所得积分为3分的条件下,甲队前两局比赛都获胜的概率是 .(用分数表示)
16.(2022浙江,15)现有7张卡片,分别写上数字1,2,2,3,4,5,6.从这7张卡片中随机抽取3张,记所抽取卡片上数字的最小值为ξ,则P(ξ=2)= ,E(ξ)= .
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(10分)某工厂车间有6台相同型号的机器,各台机器相互独立工作,工作时发生故障的概率都是,且一台机器的故障能由一个维修工处理.已知此厂共有甲、乙、丙3名维修工,现有两种配备方案.方案一:由甲、乙、丙三人维护,每人负责2台机器.方案二:由甲、乙两人共同维护6台机器.
(1)对于方案一,设X为甲维护的机器同一时刻发生故障的台数,求X的分布列与数学期望E(X);
(2)在两种方案下,分别计算机器发生故障时不能得到及时维修的概率,并以此为依据来判断,哪种方案能使工厂的生产效率更高.
18.(12分)(2022新高考Ⅱ,19)在某地区进行某种疾病调查,随机调查了100位这种疾病患者的年龄,得到如下样本数据频率分布直方图.
(1)估计该地区这种疾病患者的平均年龄;(同一组中的数据用该组区间的中点值代表)
(2)估计该地区一人患这种疾病患者年龄位于区间[20,70)的概率;
(3)已知该地区这种疾病患者的患病率为0.1%,该地区年龄位于区间[40,50)的人口占该地区总人口数的16%,从该地区任选1人,若此人的年龄位于区间[40,50),求此人患这种疾病的概率(精确到0.000 1).
19.(12分)(2023广东深圳二模)某俱乐部为了解年轻人爱好飞盘运动是否与性别有关联,对该地区的年轻人进行了简单随机抽样,得到如下2×2列联表:
单位:人
(1)在上述爱好飞盘运动的年轻人中按照性别采用分层随机抽样的方法抽取10人,再从这10人中随机选取3人访谈,记参与访谈的男性人数为X,求X的分布列和数学期望.
(2)依据小概率值α=0.01的独立性检验,能否认为爱好飞盘运动与性别有关联?如果把上表中所有数据都扩大到原来的10倍,在相同的检验标准下,再用独立性检验推断爱好飞盘运动与性别之间的关联性,结论还一样吗?
附:χ2=,其中n=a+b+c+d.
20.(12分)(2023宁夏中卫二模)2018年至2022年五年期间,中国的区块链企业数量逐年增长.现收集我国近5年区块链企业总数量相关数据,如表:
(1)根据表中数据判断,y=a+bx与y=cedx(其中e为自然对数的底数),哪一个适宜作为预测未来几年我国区块链企业总数量的经验回归方程类型.(给出结果即可,不必说明理由)
(2)根据(1)的结果,求y关于x的经验回归方程.(参数精确到小数点后第三位)
附:经验回归方程x+中,.
参考数据:xizi=40.457,=55,xi=3,zi=2.196,其中z=ln y.
(3)为了促进公司间的合作与发展,区块链联合总部决定进行一次信息化技术比赛,邀请甲、乙、丙三家区块链公司参赛,比赛规则如下:①每场比赛有两个公司参加,并决出胜负;②每场比赛获胜的公司与未参加此场比赛的公司进行下一场的比赛;③在比赛中,若有一个公司首先获胜两场,则本次比赛结束,该公司就获得此次信息化比赛的“优胜公司”称号.已知在每场比赛中,甲胜乙的概率为,甲胜丙的概率为,乙胜丙的概率为,请通过计算说明,哪两个公司进行首场比赛时,甲公司获得“优胜公司”称号的概率最大.
21.(12分)(2023河南五市二模)某电台举办有奖知识竞答比赛,选手答题规则相同.对于每道题,若甲自己有把握答对,则选择独立答题(有把握答对时一定会答对),甲每道题有把握独立答对的概率为;若甲自己没有把握答对,则在规定时间内连线亲友团寻求帮助,其亲友团每道题能答对的概率为p(0≤p≤1),假设每道题答对与否互不影响.
(1)当p=时,若甲答了4道题,计甲答对题目的个数为随机变量X,求随机变量X的分布列和数学期望E(X);
(2)乙答对每道题的概率为(含亲友团),现甲、乙两人各答两个问题,若甲答对题目的个数比乙答对题目的个数多的概率不低于,求甲的亲友团每道题能答对的概率p的最小值.
22.(12分)(2023广东二模)甲、乙两名围棋学员进行围棋比赛,规定每局比赛胜者得1分,负者得0分,平局双方均得0分,比赛一直进行到一方比另一方多两分为止,多得两分的一方赢得比赛.已知每局比赛中,甲获胜的概率为α,乙获胜的概率为β,两人平局的概率为γ(α+β+γ=1,α>0,β>0,γ≥0),且每局比赛结果相互独立.
(1)若α=,β=,γ=,求进行4局比赛后甲学员赢得比赛的概率.
(2)当γ=0时,
①若比赛最多进行5局,求比赛结束时比赛局数X的分布列及期望E(X)的最大值;
②若比赛不限制局数,写出“甲学员赢得比赛”的概率(用α,β表示),无需写出过程.
专题检测四 概率与统计
1.B 解析 因为志愿者的总人数为=50,所以第三组人数为50×0.36=18,有疗效的人数为18-6=12.
2.D 解析 由题意得P(X≥2)=0.9,故P(X<2)=0.1.因为=4,所以根据正态曲线的对称性得P(X≥6)=P(X<2)=0.1.
3.D 解析 由题意可知每位队员把球传给其他4人的概率都为,由甲开始传球,则前3次传球中,乙恰好有1次接到球的情况可分为只在第一次接到球和只在第二次接到球以及只在第三次接到球三种,则所求概率为×1××1+.
4.D 解析 甲校运动员得分的中位数为8,平均数为=7.8,
标准差为.
乙校派出的10名运动员的参赛成绩分别为6,7,8,9,9,9,9,10,10,10,
则其平均数为=8.7,75%分位数为10,
标准差为.
由以上数据得知D错误.
5.D 解析 由题可得P(A)=,P(AB)=,所以P(B|A)=.
6.D 解析 由题意可知,先将第一个教师节目插入到原节目单中,有6种插入法,再将第二个教师节目插入到这6个节目中,有7种插入法,故将这两个教师节目插入到原节目单中,共有6×7=42种情况,其中这两个教师节目恰好相邻的情况有2×6=12种,所以所求概率为.
7.A 解析 该地区中学生每天睡眠时间的平均数为×9+×8=8.4,则该地区中学生每天睡眠时间的方差为×[1+(9-8.4)2]+×[0.5+(8-8.4)2]=0.94.
8.C 解析 设第一次从甲盒中取出白球、红球、黑球分别为事件A1,A2,A3,从甲盒中取出的球和从乙盒中取出的球颜色相同为事件B,则P(A1)=,P(A2)=,P(A3)=,则P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)+P(A3)P(B|A3)=,
解得x≤6,则x的最大值为6.
9.ABD 解析 对于A,样本的众数为=67.5,故A正确;对于B,由频率分布直方图可知样本的80%分位数为70+×5=72.5,故B正确;对于C,由直方图估计样本平均数为57.5×0.15+62.5×0.25+67.5×0.3+72.5×0.2+77.5×0.1=66.75,故C错误;对于D,2000名男生中体重低于60kg的人数大约为2000×5×0.03=300,故D正确.
故选ABD.
10.AC 解析 因为X~N(μ,σ2)且P(X≤2)=0.5,所以μ=2,故E(X)=μ=2,D(X)=σ2,故A正确,B错误;
因为Y~B(3,p),所以E(Y)=3p=E(X),
所以3p=2,解得p=,故C正确;
D(3Y)=9D(Y)=9×3××(1-)=6,故D错误.
故选AC.
11.ACD 解析 易知P(A1)=,P(A2)=.
事件B1有两种情况,①第一次摸到红球,第二次摸到红球,②第一次摸到蓝球,第二次摸到红球,则P(B1)=P(A1B1)+P(A2B1)=,故A正确;
P(A2B2)=,故B错误;
P(B1|A1)=,故C正确;
P(B1|A2)+P(B2|A2)==1,故D正确.
12.BC 解析 对于A,B,小李在星期一到星期五这5天中,上班路上在甲路口遇到红灯的天数为X,则X~B(5,),则P(X=4)=×(1-)=,D(X)=5××(1-)=,故A错误,B正确;
对于C,由题意可设一天至少遇到一次红灯的概率为t=1-(1-)×(1-p)=p,则星期一到星期五上班路上恰有3天至少遇到一次红灯的概率为t3(1-t)2=10t3(1-t)2,
设f(t)=10t3(1-t)2=10(t5-2t4+t3),令f'(t)=0,则t=0(舍去)或t=或t=1(舍去),
当0,当故当t=时,f(t)=10(t5-2t4+t3)取得最大值,即f(t)max=f()=,
即小李星期一到星期五上班路上恰有3天至少遇到一次红灯的概率的最大值为,此时p=,故C正确;
对于D,当p=时,一天上班路上不遇到红灯的概率为(1-)×(1-)=,
遇到一次红灯的概率为×(1-)+(1-)×,遇到两次红灯的概率为,
故一天上班路上遇到红灯次数的数学期望为1×+2×,所以E(Y)=5×,故D错误.
故选BC.
13. 解析 所求概率为.
14.54.5 解析 xi=160,yi=46,
故46=0.85×160+,解得=-90,
故经验回归方程为=0.85x-90,则当x=170时,=0.85×170-90=54.5.
15. 解析 甲队以3∶0获胜,即三局都是甲胜,概率是,甲队以3∶1获胜,即前三局有两局甲胜,第四局甲胜,概率是.
设“甲队本场比赛所得积分为3分”为事件A,“甲队前两局比赛都获胜”为事件B,甲队以3∶1获胜,且前两局都是甲胜,第四局是甲胜的概率是,
则P(A)=,P(AB)=.
则在甲队本场比赛所得积分为3分的条件下,甲队前两局比赛都获胜的概率P(B|A)=.
16. 解析P(ξ=2)=.
ξ的所有可能取值为1,2,3,4.
P(ξ=1)=,P(ξ=2)=,P(ξ=3)=,
P(ξ=4)=,
故E(ξ)=1×+2×+3×+4×.
17.解 (1)由题意可知,X~B,
则P(X=0)=,P(X=1)=,P(X=2)=,
所以随机变量X的分布列如下:
E(X)=2×.
(2)对于方案一:“机器发生故障时不能及时维修”等价于“甲、乙、丙三人中,至少有一人负责的2台机器同时发生故障”,其概率为P1=1-(1-P(X=2))3=1-.
对于方案二:机器发生故障时不能及时维修的概率为
P2=1-=1-.
所以P218.解 (1)估计该地区这种疾病患者的平均年龄为=(5×0.001+15×0.002+25×0.012+35×0.017+45×0.023+55×0.020+65×0.017+75×0.006+85×0.002)×10
=47.9(岁).
(2)由题图,得这100位这种疾病患者中年龄位于区间[20,70)的频率为(0.012+0.017+0.023+0.020+0.017)×10=0.89,故可估计该地区一人患这种疾病患者年龄位于区间[20,70)的概率为0.89.
(3)设事件B=“任选一人年龄位于区间[40,50)”,事件C=“任选一人患这种疾病”,由条件概率公式可得P(C|B)==0.0014375≈0.0014.
19.解 (1)样本中爱好飞盘运动的年轻人中男性16人,女性24人,比例为2∶3,按照性别采用分层随机抽样的方法抽取10人,则抽取男性4人,女性6人.
随机变量X的可能取值为0,1,2,3.
P(X=0)=,P(X=1)=,
P(X=2)=,P(X=3)=,
随机变量X的分布列为
随机变量X的数学期望E(X)=0×+1×+2×+3×.
(2)零假设为H0:爱好飞盘运动与性别无关联.根据列联表中的数据,经计算得到χ2=≈1.299<6.635=x0.01,
根据小概率值α=0.01的独立性检验,没有充分证据推断H0不成立,因此可以认为H0成立,即认为爱好飞盘运动与性别无关联.
列联表中所有数据都扩大到原来的10倍后,
≈12.99>6.635=x0.01,
根据小概率值α=0.01的独立性检验,推断H0成立,即认为爱好飞盘运动与性别有关联,此推断犯错误的概率不超过0.01.
故结论不一样.
20.解 (1)根据表中数据可知增加的速度逐渐变快,
所以y=cedx适宜作为预测未来几年我国区块链企业总数量的经验回归方程类型.
(2)对y=cedx两边取自然对数,得lny=lnc+dx,
令z=lny,先建立z关于x的经验回归方程.
由于xizi=40.457,=55,xi=3,zi=2.196,
则≈0.752,
≈2.196-0.752×3=-0.060,
∴z关于x的经验回归方程为=0.752x-0.060,
则y关于x的非线性经验回归方程为=e0.752x-0.060.
(3)记事件A=“甲与乙先赛”,B=“甲与丙先赛”,C=“丙与乙先赛”,D=“甲公司获胜”.
由于在每场比赛中,甲胜乙的概率为,甲胜丙的概率为,乙胜丙的概率为,
则P(D|A)=,
P(D|B)=,
P(D|C)=,
由于,
∴甲与丙两公司进行首场比赛时,甲公司获得“优胜公司”称号的概率最大.
21.解 (1)X的可能取值为0,1,2,3,4,记甲答对某道题为事件A,
则P(A)=,
则X~B,P(X=k)=(k=0,1,2,3,4),则X的分布列为
E(X)=4×.
(2)记事件Ai为“甲答对了i道题”,事件Bi为“乙答对了i道题”,其中甲答对某道题的概率为p=(1+p),答错某道题的概率为1-(1+p)=(1-p),
则P(A1)=(1+p)·(1-p)=(1-p2),P(A2)=(1+p)2,
P(B0)=,P(B1)=,
所以甲答对题数比乙多的概率为P(A1B0∪A2B0∪A2B1)=P(A1B0)+P(A2B0)+P(A2B1)=(1-p2)·(1+p)2·(1+p)2·p2+p+,得≤p≤1,
故甲的亲友团每道题能答对的概率p的最小值为.
22.解 (1)用事件Ai,Bi,Ci分别表示第i局比赛“甲获胜”“乙获胜”“平局”,i=1,2,3,4,
则P(Ai)=α=,P(Bi)=β=,P(Ci)=γ=,
记“进行4局比赛后甲学员赢得比赛”为事件N,则事件N包括事件A1B2A3A4,B1A2A3A4,A1C2C3A4,C1A2C3A4,C1C2A3A4,共5种,
所以P(N)=P(A1B2A3A4)+P(B1A2A3A4)+P(A1C2C3A4)+P(C1A2C3A4)+P(C1C2A3A4)=2×+3×.
(2)①因为γ=0,所以每局比赛结果仅有“甲获胜”和“乙获胜”,即α+β=1.
由题意得X的所有可能取值为2,4,5,则P(X=2)=α2+β2,P(X=4)=(αβ+βα)α2+(αβ+βα)β2=2αβ(α2+β2),
P(X=5)=(αβ+βα)·(αβ+βα)·1=4α2β2.
所以X的分布列为
期望E(X)=2(α2+β2)+8αβ(α2+β2)+20α2β2=2(1-2αβ)+8αβ(1-2αβ)+20α2β2=4α2β2+4αβ+2.
因为α+β=1≥2,所以αβ≤,当且仅当α=β=时,等号成立,所以αβ∈,
所以E(X)=4α2β2+4αβ+2=(2αβ+1)2+1≤+1=,故E(X)的最大值为.
②记“甲学员赢得比赛”为事件M,
则P(M)=.
由(1)得前两局比赛结果可能有A1A2,B1B2,A1B2,B1A2,其中事件A1A2表示“甲学员赢得比赛”,事件B1B2表示“乙学员赢得比赛”,事件A1B2,B1A2表示“甲、乙两名学员各得1分”,当甲、乙两名学员得分总数相同时,甲学员赢得比赛的概率与比赛一开始甲学员赢得比赛的概率相同,
所以P(M)=P(A1A2)·1+P(B1B2)·0+P(A1B2)·P(M)+P(B1A2)P(M)=P(A1)P(A2)+P(A1)P(B2)·P(M)+P(B1)P(A2)P(M)=α2+αβP(M)+βαP(M)=α2+2αβP(M),
所以(1-2αβ)P(M)=α2,即P(M)=.因为α+β=1,所以P(M)=.
性别
飞盘运动
合计
不爱好
爱好
男
6
16
22
女
4
24
28
合计
10
40
50
α
0.1
0.01
0.001
xα
2.706
6.635
10.828
年份
2018
2019
2020
2021
2022
编号x
1
2
3
4
5
企业总数量y/千个
2.156
3.727
8.305
24.279
36.224
X
0
1
2
P
X
0
1
2
3
P
X
0
1
2
3
4
P
X
2
4
5
P
α2+β2
2αβ(α2+β2)
4α2β2