- 计数原理
- 共11505题
为了解某地高中生身高情况,研究小组在该地高中生中随机抽取30名高中生的身高编成如图所示的茎叶图(单位:cm);若身高在175cm以上(包括175cm)定义为“高个子”,身高在175以下(不包括175cm)定义为“非高个子”.
(1)如果用分层抽样的方法从“高个子”和“非高个子”中抽取5人,再从5人中选2人,那么至少有一人是“高个子”的概率是多少?
(2)用样本估计总体,把频率作为概率,若从该地所有高中生(人数很多)中选3名,用ξ表示所选3人中“高个子”的人数,试写出ξ的数学期望.
正确答案
解:(1)根据茎叶图,有“高个子”12人,“非高个子”18人,
用分层抽样的方法,每个人被抽中的概率是=
,
所以选中的“高个子”有2人,“非高个子”有3人.
用事件A表示“至少有一名“高个子”被选中”,则它的对立事件表示“没有一名“高个子”被选中”,
则P(A)=1-=
.
因此,至少有一人是“高个子”的概率是.
(2)依题意,抽取一名学生是“高个子”的概率为=
,从该地所有高中生(人数很多)中选3名,ξ~B(3,
).ξ的取值为0,1,2,3.
P(ξ=0)==
,P(ξ=1)=
=
,
P(ξ=2)==
,P(ξ=3)=
=
因此,ξ的分布列如下:
∴Eξ=0×+1×+2×+3×=.
解析
解:(1)根据茎叶图,有“高个子”12人,“非高个子”18人,
用分层抽样的方法,每个人被抽中的概率是=
,
所以选中的“高个子”有2人,“非高个子”有3人.
用事件A表示“至少有一名“高个子”被选中”,则它的对立事件表示“没有一名“高个子”被选中”,
则P(A)=1-=
.
因此,至少有一人是“高个子”的概率是.
(2)依题意,抽取一名学生是“高个子”的概率为=
,从该地所有高中生(人数很多)中选3名,ξ~B(3,
).ξ的取值为0,1,2,3.
P(ξ=0)==
,P(ξ=1)=
=
,
P(ξ=2)==
,P(ξ=3)=
=
因此,ξ的分布列如下:
∴Eξ=0×+1×+2×+3×=.
2011年10月17日,永春一中隆重的举行105周年校庆,为了搞好接待工作,校庆组委会在高三年级招募了12名男志愿者和18名女志愿者,将这30名志愿者的身高编成如图的茎叶图(单位:cm).男生身高在175 cm以上(包括175 cm)定义为“高个子”,身高在175 cm以下(不包括175 cm)定义为“非高个子”,女生身高在170 cm以上(包括170 cm)定义为“高个子”,身高在170 cm以下(不包括170 cm)定义为“非高个子”且只有“女高个子”才担任“礼仪小姐”.
(Ⅰ)如果用分层抽样的方法从“高个子”和“非高个子”中提取4人,再从这4人中选2人,那么至少有一人是“高个子”的概率是多少?
(Ⅱ)若从所有“高个子”中选3名志愿者,用X表示所选志愿者中能担任“礼仪小姐”的人数,请写出X的分布列,并求X的数学期望.
正确答案
解:(I)根据茎叶图,有“高个子”15人,“非高个子”15人,
用分层抽样的方法,每个人被抽中的概率是 =
,
所以选中的“高个子”有15×=2人,“非高个子”有15×
=2人.
用事件A表示“至少有一名“高个子”被选中”,则它的对立事件 表示“没有一名“高个子”被选中”,
则P(A)=1-=
.
因此,至少有一人是“高个子”的概率是 .
(II)依题意,X的取值为0,1,2,3.
P(X=0)==
,P(X=1)=
=
,P(X=2)=
=
,P(X=3)=
=
.
因此,X的分布列如下:
∴EX=0×+1×+2×+3×=.
解析
解:(I)根据茎叶图,有“高个子”15人,“非高个子”15人,
用分层抽样的方法,每个人被抽中的概率是 =
,
所以选中的“高个子”有15×=2人,“非高个子”有15×
=2人.
用事件A表示“至少有一名“高个子”被选中”,则它的对立事件 表示“没有一名“高个子”被选中”,
则P(A)=1-=
.
因此,至少有一人是“高个子”的概率是 .
(II)依题意,X的取值为0,1,2,3.
P(X=0)==
,P(X=1)=
=
,P(X=2)=
=
,P(X=3)=
=
.
因此,X的分布列如下:
∴EX=0×+1×+2×+3×=.
为提高广东中小学生的健康素质和体能水平,广东省教育厅要求广东各级各类中小学每年都要在体育教学中实施“体能素质测试”,测试总成绩满分为100分.根据广东省标准,体能素质测试成绩在[85,100]之间为优秀;在[75,85)之间为良好;在[60,75)之间为合格;在(0,60)之间,体能素质为不合格.
现从佛山市某校高一年级的900名学生中随机抽取30名学生的测试成绩如下:
65,84,76,70,56,81,87,83,91,75,81,88,80,82,93,
85,90,77,86,81,83,82,82,64,79,86,68,71,89,96.
(1)在答题卷上完成频率分布表和频率分布直方图,并估计该校高一年级体能素质为优秀的学生人数;
(2)在上述抽取的30名学生中任取2名,设ξ为体能素质为优秀的学生人数,求ξ的分布列和数学期望(结果用分数表示).
正确答案
解:
说明:频率分布表对1个、2个、3个给(1分);对4个给(2分).
频率分布直方图对一个给(1分);对2个给(2分).
根据抽样,估计该校高一学生中体能素质为优秀的有人 …(6分)
(2)ξ的可能取值为0,1,2.…(7分)P(ξ=0)==,
P(ξ=1)==,P(ξ=2)==,…(8分)
(上述3个对一个给1分)
∴ξ分布列为:
…(12分)
所以,数学期望Eξ=0×+1×+2×=.…(14分)
解析
解:
说明:频率分布表对1个、2个、3个给(1分);对4个给(2分).
频率分布直方图对一个给(1分);对2个给(2分).
根据抽样,估计该校高一学生中体能素质为优秀的有人 …(6分)
(2)ξ的可能取值为0,1,2.…(7分)P(ξ=0)==,
P(ξ=1)==,P(ξ=2)==,…(8分)
(上述3个对一个给1分)
∴ξ分布列为:
…(12分)
所以,数学期望Eξ=0×+1×+2×=.…(14分)
设15000件产品中有1000件次品,从中抽取150件进行检查,则查得次品数的数学期望为______.
正确答案
10
解析
解:∵15000件产品中有1000件次品,
从中抽取150件进行检查,
∴查得次品数的数学期望为150×.
故答案为10.
在环保知识有奖问答比赛中,甲、乙、丙同时回答一道有关水体净化知识的问题,甲答对的概率是,甲、丙两人都打错的概率是
,乙、丙两人都答对的概率是
.
求:(1)乙、丙两人各自答对这道题目的概率.
(2)(理做)答对这道题目的人数的随机变量ξ的分布列和期望.
(文做)甲、乙、丙三人中至少有两人答对这道题目的概率.
正确答案
解:(1)设乙、丙各自答对的概率分别是P1、P2,
根据题意得:
,解得:P1=
.P2=
;
(2)(理科)ξ的可能取值是0,1,2,3,
P(ξ=0)=×
×
=
,
P(ξ=1)==
; (9分)
P(ξ=2)==
,
P(ξ=3)==
所以ξ的分布列为 (10分)
ξ的数学期望Eξ=0×+1×+2×+3×=.(12分)
(文科)由题意知甲、乙、丙三人中至少有两人答对这道题目包括四种情况,
这四种情况是互斥的,
∴P=+=
解析
解:(1)设乙、丙各自答对的概率分别是P1、P2,
根据题意得:
,解得:P1=
.P2=
;
(2)(理科)ξ的可能取值是0,1,2,3,
P(ξ=0)=×
×
=
,
P(ξ=1)==
; (9分)
P(ξ=2)==
,
P(ξ=3)==
所以ξ的分布列为 (10分)
ξ的数学期望Eξ=0×+1×+2×+3×=.(12分)
(文科)由题意知甲、乙、丙三人中至少有两人答对这道题目包括四种情况,
这四种情况是互斥的,
∴P=+=
某教研机构准备举行一次高中数学新课程研讨会,拟邀请50名使用不同版本的一线教师参加,使用不同版本教材的教师人数如下表所示:
(Ⅰ)从这50名教师中随机选出2名教师发言,求第一位发言的教师所使用版本是北大师大版的概率;
(Ⅱ)设使用北师大版的5名教师中有3名男教师,2名女教师,使用苏教版的10名教师中有6名男教师,4名女教师,若从这15名教师中随机选出3名教师发言,求选到用苏教版的女教师人数的分布列和期望.
正确答案
解:(Ⅰ)只考虑第一位发言的老师,则P==
;
(2 )设选到用苏教版的女教师的人数为X,则X=0,1,2,3
P(X=0)==
,P(X=1)=
=
,P(X=2)=
=
,P(X=3)=
=
选到用苏教版的女教师的人数X的分布列为:
EX=+×2+×3=.
解析
解:(Ⅰ)只考虑第一位发言的老师,则P==
;
(2 )设选到用苏教版的女教师的人数为X,则X=0,1,2,3
P(X=0)==
,P(X=1)=
=
,P(X=2)=
=
,P(X=3)=
=
选到用苏教版的女教师的人数X的分布列为:
EX=+×2+×3=.
受轿车在保修期内维修费等因素的影响,企业产生每辆轿车的利润与该轿车首次出现故障的时间有关,某轿车制造厂生产甲、乙两种品牌轿车,保修期均为2年,现从该厂已售出的两种品牌轿车中随机抽取50辆,统计数据如下:
将频率视为概率,解答下列问题:
(Ⅰ)从该厂生产的甲品牌轿车中随机抽取一辆,求首次出现故障发生在保修期内的概率;
(Ⅱ)若该厂生产的轿车均能售出,记住生产一辆甲品牌轿车的利润为X1,生产一辆乙品牌轿车的利润为X2,分别求X1,X2的分布列;
(Ⅲ)该厂预计今后这两种品牌轿车销量相当,由于资金限制,只能生产其中一种品牌轿车,若从经济效益的角度考虑,你认为应该产生哪种品牌的轿车?说明理由.
正确答案
解:(I)设“甲品牌轿车首次出现故障发生在保修期内”为事件A,则P(A)=
(II)依题意得,X1的分布列为
X2的分布列为 (III)由(II)得E(X1)=1×+2×+3×=2.86(万元 )
E(X2)=1.8×+2.9×=2.79(万元 )
∵E(X1)>E(X2),
∴应生产甲品牌轿车.
解析
解:(I)设“甲品牌轿车首次出现故障发生在保修期内”为事件A,则P(A)=
(II)依题意得,X1的分布列为
X2的分布列为 (III)由(II)得E(X1)=1×+2×+3×=2.86(万元 )
E(X2)=1.8×+2.9×=2.79(万元 )
∵E(X1)>E(X2),
∴应生产甲品牌轿车.
某市为了治理污染,改善空气质量,市环境保护局决定每天在城区主要路段洒水防尘,为了给洒水车供水,供水部门决定最多修建3处供水站.根据过去30个月的资料显示,每月洒水量X(单位:百立方米)与气温和降雨量有关,且每月的洒水量都在20以上,其中不足40的月份有10个月,不低于40且不超过60的月份有15个月,超过60的月份有5个月.将月洒水量在以上三段的频率作为相应的概率,并假设各月的洒水量相互独立.
(Ⅰ)求未来的3个月中,至多有1个月的洒水量超过60的概率;
(Ⅱ)供水部门希望修建的供水站尽可能运行,但每月供水站运行的数量受月洒水量限制,有如下关系:
若某供水站运行,月利润为12000元;若某供水站不运行,月亏损6000元.欲使供水站的月总利润的均值最大,应修建几处供水站?
正确答案
解:(Ⅰ)依题意可得P1=P(20<X<40)==
,
P2=P(40≤X≤60)==
,
P3=P(X>60)==
,
由二项分布可得,在未来三个月中,至多有1个月的洒水虽超过60的概率为
P=(1-P3)3+
(1-P3)2•P3=(
)3+3×(
)2×
=
,
至多有1个月的洒水虽超过60的概率为;
(Ⅱ)记供水部门的月总利润为Y元,
①修建一处供水站的情形,由于月洒水量总大于20,故一处供水站运行的概率为1,
对应的月利润为Y=12000,E(Y)=12000×1=12000(元);
②修建两处供水站的情形,依题意当20<X<40,一处供水站运行,此时Y=12000-6000=6000,
P(Y=6000)=P(20<X<40)=P1=,当X≥40,两处供水站运行,此时Y=12000×2=24000,
因此P(Y=24OOO)=P(X≥40)=P2+P3=,由此得Y的分布列为
则E(Y)=6000×+24000×=18000(元);
③修建三处供水站情形,
依题意可得当20<X<40时,一处供水站运行,此时Y=12000-12000=0,由此
P(Y=0)=P(40<X<80)=P1=,
当40≤X≤60时,两处供水站运行,此时Y=12000×2-6000=18000,
由此P(Y=18000)=P(40≤X≤60)=P2=,
当X>60时,三处供水站运行,此时Y=12000×3=36000,
由此P(Y=36000)=P(X>60)=P3=,
由此的Y的分布列为
由此E(Y)=0×+18000×+36000×=15000(元),
欲使供水站的月总利润的均值最大,应修建两处供水站.
解析
解:(Ⅰ)依题意可得P1=P(20<X<40)==
,
P2=P(40≤X≤60)==
,
P3=P(X>60)==
,
由二项分布可得,在未来三个月中,至多有1个月的洒水虽超过60的概率为
P=(1-P3)3+
(1-P3)2•P3=(
)3+3×(
)2×
=
,
至多有1个月的洒水虽超过60的概率为;
(Ⅱ)记供水部门的月总利润为Y元,
①修建一处供水站的情形,由于月洒水量总大于20,故一处供水站运行的概率为1,
对应的月利润为Y=12000,E(Y)=12000×1=12000(元);
②修建两处供水站的情形,依题意当20<X<40,一处供水站运行,此时Y=12000-6000=6000,
P(Y=6000)=P(20<X<40)=P1=,当X≥40,两处供水站运行,此时Y=12000×2=24000,
因此P(Y=24OOO)=P(X≥40)=P2+P3=,由此得Y的分布列为
则E(Y)=6000×+24000×=18000(元);
③修建三处供水站情形,
依题意可得当20<X<40时,一处供水站运行,此时Y=12000-12000=0,由此
P(Y=0)=P(40<X<80)=P1=,
当40≤X≤60时,两处供水站运行,此时Y=12000×2-6000=18000,
由此P(Y=18000)=P(40≤X≤60)=P2=,
当X>60时,三处供水站运行,此时Y=12000×3=36000,
由此P(Y=36000)=P(X>60)=P3=,
由此的Y的分布列为
由此E(Y)=0×+18000×+36000×=15000(元),
欲使供水站的月总利润的均值最大,应修建两处供水站.
学校艺术节举行学生书法、绘画、摄影作品大赛,某同学有A(书法)、B(绘画)、C(摄影)三件作品准备参赛,经评估,A作品获奖的概率为,B作品获奖的概率为
,C作品获奖的概率为
.
(1)求该同学至少有两件作品获奖的概率;
(2)记该同学获奖作品的件数为ξ,求ξ的分布列和数学期望.
正确答案
解:(1)该同学三件作品同时获奖的概率为=
恰有两件作品获奖的概率为+
+
=
故该同学至少有两件作品获奖的概率为+
=
;
(2)由题意,ξ的所有可能取值为0,1,2,3,则
P(ξ=0)==
,P(ξ=1)=
=
,P(ξ=2)=
,P(ξ=3)=
,
∴ξ的分布列为
∴Eξ=0×+1×+2×+3×=.
解析
解:(1)该同学三件作品同时获奖的概率为=
恰有两件作品获奖的概率为+
+
=
故该同学至少有两件作品获奖的概率为+
=
;
(2)由题意,ξ的所有可能取值为0,1,2,3,则
P(ξ=0)==
,P(ξ=1)=
=
,P(ξ=2)=
,P(ξ=3)=
,
∴ξ的分布列为
∴Eξ=0×+1×+2×+3×=.
现有A,B两球队进行友谊比赛,设A队在每局比赛中获胜的概率都是.
(Ⅰ)若比赛6局,求A队至多获胜4局的概率;
(Ⅱ)若采用“五局三胜”制,求比赛局数ξ的分布列和数学期望.
正确答案
解:(Ⅰ)记“比赛6局,A队至多获胜4局”为事件A,
则P(A)=1-[(
)5(1-
)+
(
)6]=1-
=
.
故A队至多获胜4局的概率为.
(Ⅱ)由题意可知,ξ的可能取值为3,4,5.
P(ξ=3)=()3+(
)3=
=
,
P(ξ=4)=(
)2×
×
+
(
)2×
×
=
,
P(ξ=5)=(
)2(
)2=
.
∴ξ的分布列为:
∴E(ξ)=3×+4×
+5×
=
.
解析
解:(Ⅰ)记“比赛6局,A队至多获胜4局”为事件A,
则P(A)=1-[(
)5(1-
)+
(
)6]=1-
=
.
故A队至多获胜4局的概率为.
(Ⅱ)由题意可知,ξ的可能取值为3,4,5.
P(ξ=3)=()3+(
)3=
=
,
P(ξ=4)=(
)2×
×
+
(
)2×
×
=
,
P(ξ=5)=(
)2(
)2=
.
∴ξ的分布列为:
∴E(ξ)=3×+4×
+5×
=
.
某商店试销某种商品20天,获得如下数据:
试销结束后(假设该商品的日销售量的分布规律不变),设某天开始营业时有该商品3件,当天营业结束后检查存货,若发现存货少于2件,则当天进货补充至3件,否则不进货,将频率视为概率.
(Ⅰ)求当天商品不进货的概率;
(Ⅱ)记X为第二天开始营业时该商品的件数,求X的分布列和数学期望.
正确答案
解:(I)P(“当天商店不进货”)=P(“当天商品销售量为0件”)+(“当天的商品销售量为1件”)
=
(II)由题意知,X的可能取值为2,3
P(X=2)=P(“当天商品销售量为1件”)=
P(X=3)=(“当天的销售量为0”)+P(“当天的销售量为2件”)+P(“当天的销售量为3件”)=
故x的分布列
X的数学期望为EX=
解析
解:(I)P(“当天商店不进货”)=P(“当天商品销售量为0件”)+(“当天的商品销售量为1件”)
=
(II)由题意知,X的可能取值为2,3
P(X=2)=P(“当天商品销售量为1件”)=
P(X=3)=(“当天的销售量为0”)+P(“当天的销售量为2件”)+P(“当天的销售量为3件”)=
故x的分布列
X的数学期望为EX=
为了解我市大学生的体质状况,对昆明地区部分大学的学生进行了身高、体重和肺活量的抽样调查.现随机抽取100名学生,测得其身高情况如表所示.
(Ⅰ)求出频率分布表中①、②、③位置上相应的数据,并补全图3所示频率分布直方图,再根据频率分布直方图估计众数的值;
(Ⅱ)若按身高分层抽样,抽取20人参加2015年庆元旦全民健身运动,其中有3名学生参加越野比赛,记这3名学生中“身高低于170cm”的人数为ξ,求ξ的分布列及数学期望.
正确答案
解:(Ⅰ)设①,②处分别为m,n,由,得m=5;
则n=100-(5+20+30+10)=35,∴[170,175)内的频率为.
∴①、②、③处分别填5、35、0.350,众数是172.5cm,
补全频率分布直方图如图3所示:
图3
(Ⅱ)用分层抽样的方法,从中选取20人,则“身高低于170cm”的有5人,
∴ξ可能的取值为0,1,2,3,
则P(ξ=0)=;
P(ξ=1)=;
P(ξ=2)=
P(ξ=3)=,
则ξ的分布列如下:
∴E(ξ)=.
解析
解:(Ⅰ)设①,②处分别为m,n,由,得m=5;
则n=100-(5+20+30+10)=35,∴[170,175)内的频率为.
∴①、②、③处分别填5、35、0.350,众数是172.5cm,
补全频率分布直方图如图3所示:
图3
(Ⅱ)用分层抽样的方法,从中选取20人,则“身高低于170cm”的有5人,
∴ξ可能的取值为0,1,2,3,
则P(ξ=0)=;
P(ξ=1)=;
P(ξ=2)=
P(ξ=3)=,
则ξ的分布列如下:
∴E(ξ)=.
设一随机试验的结果只有A和,P(A)=p,令随机变量
,则X的方差为( )
正确答案
解析
解:Eξ=0×(1-p)+1×p=p,
Dξ=(0-p)2•(1-p)+(1-p)2×p
=p(1-p).
故选D.
设每个工作日甲、乙、丙、丁4人需使用某种设备的概率分别为0.6、0.5、0.5、0.4,各人是否需使用设备相互独立.
(Ⅰ)求同一工作日至少3人需使用设备的概率;
(Ⅱ)X表示同一工作日需使用设备的人数,求X的数学期望.
正确答案
解:由题意可得“同一工作日至少3人需使用设备”的概率为
0.6×0.5×0.5×0.4+(1-0.6)×0.5×0.5×0.4+0.6×(1-0.5)×0.5×0.4+0.6×0.5×(1-0.5)×0.4+0.6×0.5×0.5×(1-0.4)=0.31.
(Ⅱ)X的可能取值为0,1,2,3,4
P(X=0)=(1-0.6)×0.52×(1-0.4)=0.06
P(X=1)=0.6×0.52×(1-0.4)+(1-0.6)×0.52×0.4+(1-0.6)×2×0.52×(1-0.4)=0.25
P(X=4)=P(A2•B•C)=0.52×0.6×0.4=0.06,
P(X=3)=P(D)-P(X=4)=0.25,
P(X=2)=1-P(X=0)-P(X=1)-P(X=3)-P(X=4)=1-0.06-0.25-0.25-0.06=0.38.
故数学期望EX=0×0.06+1×0.25+2×0.38+3×0.25+4×0.06=2
解析
解:由题意可得“同一工作日至少3人需使用设备”的概率为
0.6×0.5×0.5×0.4+(1-0.6)×0.5×0.5×0.4+0.6×(1-0.5)×0.5×0.4+0.6×0.5×(1-0.5)×0.4+0.6×0.5×0.5×(1-0.4)=0.31.
(Ⅱ)X的可能取值为0,1,2,3,4
P(X=0)=(1-0.6)×0.52×(1-0.4)=0.06
P(X=1)=0.6×0.52×(1-0.4)+(1-0.6)×0.52×0.4+(1-0.6)×2×0.52×(1-0.4)=0.25
P(X=4)=P(A2•B•C)=0.52×0.6×0.4=0.06,
P(X=3)=P(D)-P(X=4)=0.25,
P(X=2)=1-P(X=0)-P(X=1)-P(X=3)-P(X=4)=1-0.06-0.25-0.25-0.06=0.38.
故数学期望EX=0×0.06+1×0.25+2×0.38+3×0.25+4×0.06=2
目前,省检查团对某市正在创建“环境优美”示范城市的成果进行验收,主要工作是对辖区内的单位进行验收.
(1)若每个被检单位验收合格的概率为0.9,求3个被检单位中至少有一个不合格的概率.
(2)若从10个候检单位中选两个进行验收,已知其中有三个单位平时不重视,肯定不合格,其余都合格.一检查人员提出方案:若两个单位都合格,则该市被评为“环境优美”示范城市,否则不评为“环境优美”示范城市.根据这一方案,试求两个被检单位中不合格单位的个数ξ的分布列及Eξ,并求该市未评为“环境优美”示范城市的概率.
正确答案
解:(1)记“3个被检单位至少有一个不合格”为事件A,则
P(A)=1-0.93=0.271;
(2)ξ的可能值为:0,1,2.
,
∴,
记该市未评为“环境优美”示范城市为事件B,则:P(B)=1-P(ξ=0)=.
解析
解:(1)记“3个被检单位至少有一个不合格”为事件A,则
P(A)=1-0.93=0.271;
(2)ξ的可能值为:0,1,2.
,
∴,
记该市未评为“环境优美”示范城市为事件B,则:P(B)=1-P(ξ=0)=.
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