- 计数原理
- 共11505题
已知集合A={-1,1,2,3},从A中随机抽取两个不同的元素a,b,作为复数z=a+bi(i为虚数单位)的实部和虚部.
(Ⅰ)求复数z在复平面内的对应点位于第一象限的概率;
(Ⅱ)设ξ=|z|2,求ξ的分布列及其数学期望Eξ.
正确答案
解:(Ⅰ)从集合A中随机抽取两个不同的元素a,b,组成复平面内的对应点有=12种,其中位于第一象限的点有
=6种,所以所求的概率为
.…(6分)
(Ⅱ)ξ=|z|2=a2+b2,ξ=2,5,10,13.…(7分)
P(ξ=2)=,P(ξ=5)=
,P(ξ=10)=
,P(ξ=13)=
.
ξ的分布列如下表:
…(11分)
∴Eξ=2×+5×+10×+13×=.…(13分)
解析
解:(Ⅰ)从集合A中随机抽取两个不同的元素a,b,组成复平面内的对应点有=12种,其中位于第一象限的点有
=6种,所以所求的概率为
.…(6分)
(Ⅱ)ξ=|z|2=a2+b2,ξ=2,5,10,13.…(7分)
P(ξ=2)=,P(ξ=5)=
,P(ξ=10)=
,P(ξ=13)=
.
ξ的分布列如下表:
…(11分)
∴Eξ=2×+5×+10×+13×=.…(13分)
一批产品需要进行质量检验,检验方案是:先从这批产品中任取4件作检验,这4件产品中优质品的件数记为n.如果n=3,再从这批产品中任取4件作检验,若都为优质品,则这批产品通过检验;如果n=4,再从这批产品中任取1件作检验,若为优质品,则这批产品通过检验;其他情况下,这批产品都不能通过检验.假设这批产品的优质品率为50%,即取出的产品是优质品的概率都为,且各件产品是否为优质品相互独立.
(Ⅰ)求这批产品通过检验的概率;
(Ⅱ)已知每件产品检验费用为100元,凡抽取的每件产品都需要检验,对这批产品作质量检验所需的费用记为X(单位:元),求X的分布列及数学期望.
正确答案
解:(Ⅰ)设第一次取出的4件产品中恰有3件优质品为事件A1,第一次取出的4件产品全是优质品为事件A2,
第二次取出的4件产品全是优质品为事件B1,第二次取出的1件产品是优质品为事件B2,
这批产品通过检验为事件A,依题意有A=(A1B1)∪(A2B2),且A1B1与A2B2互斥,
所以P(A)=P(A1B1)+P(A2B2)=P(A1)P(B1|A1)+P(A2)P(B2|A2)
==
(Ⅱ)X可能的取值为400,500,800,并且P(X=800)=,P(X=500)=
,
P(X=400)=1--
=
,故X的分布列如下:
故EX=400×+500×+800×=506.25
解析
解:(Ⅰ)设第一次取出的4件产品中恰有3件优质品为事件A1,第一次取出的4件产品全是优质品为事件A2,
第二次取出的4件产品全是优质品为事件B1,第二次取出的1件产品是优质品为事件B2,
这批产品通过检验为事件A,依题意有A=(A1B1)∪(A2B2),且A1B1与A2B2互斥,
所以P(A)=P(A1B1)+P(A2B2)=P(A1)P(B1|A1)+P(A2)P(B2|A2)
==
(Ⅱ)X可能的取值为400,500,800,并且P(X=800)=,P(X=500)=
,
P(X=400)=1--
=
,故X的分布列如下:
故EX=400×+500×+800×=506.25
甲乙两人进行乒乓球比赛,约定每局比赛,若甲胜得2分,乙得1分;若乙胜得2分,甲得0分;比赛进行到有一人比对方多2分以上(包含2分)或打满5局时停止,设甲在每局中获胜的概率为,乙在每局中获胜的概率为
,且各局胜负相互独立,比赛停止时一共打ξ局.
(1)求比赛结束时甲得分高于乙得分的概率;
(2)列出随机变量ξ的分布列,求ξ的期望值Eξ.
正确答案
解:(1)共出现的比分有2:0,3:1,3:2;
若甲胜,则甲得分一定高于乙得分,设事件A为甲2:0胜,事件B为甲3:1胜,事件C为甲3:2胜,其概率分别是P(A)=.
P(B)=
P(C)=4×,
∴比赛结束时甲得分高于乙得分的概率P=
(2)随机变量ξ可能取得值为2,4,5.
P(ξ=2)=
P(ξ=4)=
P(ξ=5)=
随机变量ξ的分布列为
Eξ=2×
解析
解:(1)共出现的比分有2:0,3:1,3:2;
若甲胜,则甲得分一定高于乙得分,设事件A为甲2:0胜,事件B为甲3:1胜,事件C为甲3:2胜,其概率分别是P(A)=.
P(B)=
P(C)=4×,
∴比赛结束时甲得分高于乙得分的概率P=
(2)随机变量ξ可能取得值为2,4,5.
P(ξ=2)=
P(ξ=4)=
P(ξ=5)=
随机变量ξ的分布列为
Eξ=2×
设随机变量X的概率分布列为
则P(|X-3|=1)=( )
正确答案
解析
解:根据概率分布的定义得出:m
=1.得m=
,
随机变量X的概率分布列为
∴P(|X-3|=1)=P(4)+P(2)=
故选:B.
小建大学毕业后要出国攻读硕士学位,他分别向三所不同的大学提出了申请.根据统计历年数据,在与之同等水平和经历的学生中,申请A大,B大,C大成功的频率分别为,
,
.若假设各大学申请成功与否相互独立,且以此频率为概率计算.
(Ⅰ)求小建至少申请成功一所大学的概率;
(Ⅱ)设小建申请成功的学校的个数为X,试求X的分布列和期望.
正确答案
解:(Ⅰ)因为申请A大,B大,C大成功的概率分别为,
,
.
则申请A大,B大,C大不成功的概率分别为,
,
.
则小建申请都不成功的概率为=
,
故小建至少申请成功一所大学的概率是1-=
;
(Ⅱ)P(X=0)==
,
P(X=1)==
,
P(X=2)==
,
P(X=3)==
.
EX=0×=.
解析
解:(Ⅰ)因为申请A大,B大,C大成功的概率分别为,
,
.
则申请A大,B大,C大不成功的概率分别为,
,
.
则小建申请都不成功的概率为=
,
故小建至少申请成功一所大学的概率是1-=
;
(Ⅱ)P(X=0)==
,
P(X=1)==
,
P(X=2)==
,
P(X=3)==
.
EX=0×=.
体育课进行篮球投篮达标测试,规定:每位同学有5次投篮机会,若投中3次则“达标”;为节省测试时间,同时规定:①若投篮不到5次已达标,则停止投篮;②投篮过程中,若已有3次未中,则停止投篮.同学甲投篮命中率为,且每次投篮互不影响.
(Ⅰ)求同学甲恰好投4次达标的概率;
(Ⅱ)设同学甲投篮次数为X,求X的分布列.
正确答案
解:(Ⅰ)同学甲恰好投4次测试达标,说明前3次有一次未投中,
所以同学甲恰好投4次达标的概率为;
(Ⅱ)X的取值为3,4,5
.
X的分布列
解析
解:(Ⅰ)同学甲恰好投4次测试达标,说明前3次有一次未投中,
所以同学甲恰好投4次达标的概率为;
(Ⅱ)X的取值为3,4,5
.
X的分布列
甲、乙、丙三人射击同一目标,各射击一次,已知甲击中目标的概率为,乙与丙击中目标的概率分别为m,n(m>n),每人是否击中目标是相互独立的.记目标被击中的次数为ξ,且ξ的分布列如下表:
(Ⅰ)求m,n的值;
(Ⅱ)求ξ的数学期望.
正确答案
解:(Ⅰ)由题设可得
P(ξ=0)=,
∴化简得mn-(m+n)=- ①
P(ξ=3)=mn=
②
联立①②可得m=,n=
(Ⅱ)由题设得:∴
∴…(10分)
∴…(13分)
解析
解:(Ⅰ)由题设可得
P(ξ=0)=,
∴化简得mn-(m+n)=- ①
P(ξ=3)=mn=
②
联立①②可得m=,n=
(Ⅱ)由题设得:∴
∴…(10分)
∴…(13分)
M公司从某大学招收毕业生,经过综合测试,录用了14名男生和6名女生,这20名毕业生的测试成绩如茎叶图所示(单位:分),公司规定:成绩在180分以上者到“甲部门”工作;180分以下者到“乙部门”工作.另外只有成绩高于180分的男生才能担任“助理工作”.
(Ⅰ)如果用分层抽样的方法从“甲部分”人选和“乙部分”人选中选取8人,再从这8人中选3人,那么至少有一人是“甲部门”人选的概率是多少?
(Ⅱ)若从所有“甲部门”人选中随机选3人,用X表示所选人员中能担任“助理工作”的人数,写出X的分布列,并求出X的数学期望.
正确答案
解:(I)用分层抽样的方法,每个人被抽中的概率为=
,
根据茎叶图,有“甲部门”人选10人,“乙部门”人选10人,
所以选中的“甲部门”人选有10×=4人,“乙部门”人选有10×
=4人,
用事件A表示“至少有一名甲部门人被选中”,则它的对立事件表示“没有一名甲部门人被选中”,则P(A)=1-P(
)=1-
=1-
=
.
因此,至少有一人是“甲部门”人选的概率是;
(Ⅱ)依据题意,所选毕业生中能担任“助理工作”的人数X的取值分别为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:
所以X的数学期望EX=0×+1×
+2×
+3×
=
.
解析
解:(I)用分层抽样的方法,每个人被抽中的概率为=
,
根据茎叶图,有“甲部门”人选10人,“乙部门”人选10人,
所以选中的“甲部门”人选有10×=4人,“乙部门”人选有10×
=4人,
用事件A表示“至少有一名甲部门人被选中”,则它的对立事件表示“没有一名甲部门人被选中”,则P(A)=1-P(
)=1-
=1-
=
.
因此,至少有一人是“甲部门”人选的概率是;
(Ⅱ)依据题意,所选毕业生中能担任“助理工作”的人数X的取值分别为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:
所以X的数学期望EX=0×+1×
+2×
+3×
=
.
一个类似于细胞分裂的物体,一次分裂为二,两次分裂为四,如此继续分裂有限多次,而随机终止.设分裂n次终止的概率是(n=1,2,3,…).记X为原物体在分裂终止后所生成的子块数目,则P(X≤10)=( )
正确答案
解析
解:依题意设分裂n次终止的概率是 ,
∴原物体在分裂终止后所生成的子块数目X的分布列为:
P(X)=,
∴P(X<10)=P(X=2)+P(X=4)+P(X=8)=+
+
=
.
故选A.
甲乙两名射手互不影响地进行射击训练,根据以往的数据统计,他们设计成绩的分布列如下:
(1)若甲乙两射手各射击两次,求四次射击中恰有三次命中10环的概率.
(2)若两个射手各射击1次,记所得的环数之和为ξ,求ξ的分布列和期望.
正确答案
解(Ⅰ)记事件C;甲命中1次10环,乙命中两次10环,事件D;甲命中2次10环,乙命中1次10环,则四次射击中恰有三次命中10环为事件C+D,
∴P(C+D)=×
×
+
×
=
.
(Ⅱ)ξ的取值分别为16,17,18,19,20,
,
∴
解析
解(Ⅰ)记事件C;甲命中1次10环,乙命中两次10环,事件D;甲命中2次10环,乙命中1次10环,则四次射击中恰有三次命中10环为事件C+D,
∴P(C+D)=×
×
+
×
=
.
(Ⅱ)ξ的取值分别为16,17,18,19,20,
,
∴
某射手射击所得环数X的分布列为:
则此射手“射击一次命中环数大于7”的概率为( )
正确答案
解析
解:由分布列可以得到
P(X>7)=P(X=8)+P(X=9)+P(X=10)=0.28+0.29+0.22=0.79.
故选C.
某高校在2014年自主招生考试成绩中随机抽取100名学生的笔试成绩,按成绩分组:第1组[75,80),第2组[80,85),第3组[85,90),第4组[90,95),第5组[95,100]得到的频率分布直方图如图所示.
(1)分别求第3,4,5组的频率;
(2)若该校决定在笔试成绩较高的第3,4,5组中用分层抽样抽取6名学生进入第二轮面试,
(ⅰ)已知学生甲和学生乙的成绩均在第三组,求学生甲和学生乙恰有一人进入第二轮面试的概率;
(ⅱ)学校决定在这已抽取到的6名学生中随机抽取2名学生接受考官L的面试,设第4组中有ξ名学生被考官L面试,求ξ的分布列和数学期望.
正确答案
解:(1)第三组的频率为0.06×5=0.3,
第四组的频率为0.04×5=0.2,
第五组的频率为0.02×5=0.1.
(2)(i)设“学生甲和学生乙恰有一人进入第二轮面试”为事件A,
第三组应有3人进入面试,则:
P(A)==
.
(ii)第四组应有2人进行面试,则随机变量ξ可能的取值为0,1,2,
且P(ξ=i)=,(i=0,1,2),
则随机变量ξ的分布列为:
Eξ=+=名.
解析
解:(1)第三组的频率为0.06×5=0.3,
第四组的频率为0.04×5=0.2,
第五组的频率为0.02×5=0.1.
(2)(i)设“学生甲和学生乙恰有一人进入第二轮面试”为事件A,
第三组应有3人进入面试,则:
P(A)==
.
(ii)第四组应有2人进行面试,则随机变量ξ可能的取值为0,1,2,
且P(ξ=i)=,(i=0,1,2),
则随机变量ξ的分布列为:
Eξ=+=名.
某工厂生产A,B两种产品,其质量按测试指标划分,指标大于或等于88为合格品,小于88为次品.现随机抽取这两种产品各100件进行检测,检测结果统计如下:
(Ⅰ)试分析估计产品A,B为合格品的概率;
(Ⅱ)生产1件产品A,若是合格品则盈利45元.若是次品则亏损10元;生产1件产品B,若是合格品则盈利60元.若是次品则亏损15元;在(Ⅰ)的前提下,(i)X为生产1件产品A和1件产品B所得的总利润,求随机变量的分布列和数学期望;(ii)求生产5件产品B所得利润不少于150元的概率.
正确答案
解:(Ⅰ)由题意得知,产品A为正品的概率约为=
.
产品B为正品的概率约为=
.
(Ⅱ)(i)随机变量X的所有可能取值为-25,30,50,105.
P(X=-25)=(1-)(1-
)=
,
P(X=30)=()(1-
)=
,
P(X=50)=(1-)×
=
,
P(X=105)=()×(
)=
,
所以分布列为:
所以E(X)=(-25)×=75.25,
(ii)设生产的5个产品B中,正品为3,4,5件时,所得利润不少于150元,即“生产的5个产品B所得利润不少于150元”为事件M.
则P(M)=×()3×()2+×()4×()+×()5=.
解析
解:(Ⅰ)由题意得知,产品A为正品的概率约为=
.
产品B为正品的概率约为=
.
(Ⅱ)(i)随机变量X的所有可能取值为-25,30,50,105.
P(X=-25)=(1-)(1-
)=
,
P(X=30)=()(1-
)=
,
P(X=50)=(1-)×
=
,
P(X=105)=()×(
)=
,
所以分布列为:
所以E(X)=(-25)×=75.25,
(ii)设生产的5个产品B中,正品为3,4,5件时,所得利润不少于150元,即“生产的5个产品B所得利润不少于150元”为事件M.
则P(M)=×()3×()2+×()4×()+×()5=.
某高校从参加今年自主招生考试的学生中抽取成绩排名在前80名的学生成绩进行统计,得频率分布表:
(I)分别写出表中①、②处的数据;
(II)高校决定在第6、7、8组中用分层抽样的方法选8名学生进行心理测试,并最终确定两名学生给予奖励.规则如下:假定每位学生通过心理测试获得奖励的可能性相同.若该名获奖学生来自第6组,则给予奖励1千元;若该名获奖学生来自第7组,则给予奖励2千元;若该名获奖学生来自第8组,则给予奖励3千元;记此次心理测试高校将要支付的奖金总额为X(千元),求X的分布列和数学期望.
正确答案
解:(I)利用频数之和为80,可得位置①处的数据为14,位置②处的数据为
(II)由题意可知,第6,7,8组共有32人,抽8人,于是在第6组抽16×=4人;在第7组抽12×
=3人;在第8组抽4×
=1人,故X=2,3,4,5
P(X=2)==
;P(X=3)=
=
;P(X=4)=
=
;P(X=5)=
=
∴X的分布列为
EX=2×+3×+4×+5×=3.25(千元).
解析
解:(I)利用频数之和为80,可得位置①处的数据为14,位置②处的数据为
(II)由题意可知,第6,7,8组共有32人,抽8人,于是在第6组抽16×=4人;在第7组抽12×
=3人;在第8组抽4×
=1人,故X=2,3,4,5
P(X=2)==
;P(X=3)=
=
;P(X=4)=
=
;P(X=5)=
=
∴X的分布列为
EX=2×+3×+4×+5×=3.25(千元).
一个袋子中有形状和大小完全相同的3只白球与2只黑球,若取至一个白球得2分,取到一个黑球得3分,
(I)若无放回地依次抽取3个小球,求得分不少于7分的概率.
(II)若从袋子中有放回地依次取出3只球,求总得分ξ的概率分布列及期望Eξ.
正确答案
解:(I)从5个球中无放回地依次抽取3个小球共有种方法,
记“无放回地依次抽取3个小球,得分不少于7分”为事件A,
其对立事件为“无放回地依次抽取3个小球,得分少于7分”
即抽到的是3只白球,仅1种情况.
故可得P(A)=1-P()=1-
=1-
=
(II)由题意可得甲的总得分ξ共有有6、7、8、9四种情况,
P(ξ=6)==
,P(ξ=7)=
=
,
P(ξ=8)==
,P(ξ=9)=
=
故ξ的概率分布列为:
故甲总得分的数学期望Eξ==
解析
解:(I)从5个球中无放回地依次抽取3个小球共有种方法,
记“无放回地依次抽取3个小球,得分不少于7分”为事件A,
其对立事件为“无放回地依次抽取3个小球,得分少于7分”
即抽到的是3只白球,仅1种情况.
故可得P(A)=1-P()=1-
=1-
=
(II)由题意可得甲的总得分ξ共有有6、7、8、9四种情况,
P(ξ=6)==
,P(ξ=7)=
=
,
P(ξ=8)==
,P(ξ=9)=
=
故ξ的概率分布列为:
故甲总得分的数学期望Eξ==
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