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高中数学专题——二项分布

二项分布【知识网络】1、条件概率的概念、公式、性质,并能运用它们计算事件的概率;2、两个事件相互独立的概念,判断两个事件是否是相互独立事件;3、理解n 次独立重复试验的模型及二项分布,并能解决一些简单的实际问题。

【典型例题】 例1:(1)将三颗骰子各掷一次,设事件A=“三个点数都不相同”,B=“至少出现一个6点”,则概率)(B A P 等于 ( )A 、9160B 、21C 、185D 、21691答案:A 。

解析:1515519115460()60(),()3,(|)666666216666216()91P AB P B P AB P A B P B =+⨯+⨯⨯==⨯⨯⨯=∴==。

(2)某人射击命中目标的概率为0.6,每次射击互不影响,连续射击3次,至少有2次命中目标的概率为 ( )A.12584B. 12581C. 12536D. 12527答案:B 。

解析:12581)53(52)53(333225=+⋅C C 。

(3)袋中装有黑球和白球共7个,从中任取2个球都是白球的概率是71,现在甲、乙两人从袋中轮流摸出1球,甲先取,乙后取,取后不放回,直到两人中有一人取到白球时即终止,每个球每一次被取到的机会是等可能的,那么甲取到白球的概率是 ( )A 、73B 、356C 、351D 、3522答案:D 。

解析:设白球有n 个,2271,3,7nC n C==∴P 甲=34334321227765765435+⨯⨯+⨯⨯⨯=。

(4)某气象站天气预报准确率是80%,5次预报中至少有4次准确的概率是______(精确到0.01) 。

答案:0.74。

解析:74.08.02.08.0)(555445≈⋅+⨯⨯=C C A P 。

(5)在10个球中有6个红球,4个白球(各不相同),不放回的依次摸出2个球,在第一次摸出红球的条件下,第2次也摸出红球的概率是 。

答案:95。

解析:设“第一次摸到红球”为事件A ,“第二次摸到红球”为事件B ,则665(),()10109P A P AB ⨯==⨯,∴(|)()/()5/9P A B P AB P A ==。

例2:甲乙两人独立解出某一道数学题的概率依次为()1212,P P P P >,已知该题被甲或乙解出的概率为0.8,甲乙两人同时解出该题的概率为0.3,求: (1)12, P P ;(2)解出该题的人数X 的分布列及EX .答案:解:(1)设甲乙两人解出该数学题分别为事件A 和B ,则12(),()P A P P B P ==,所以()()()()0.80.3P A B P A B P A B P A B ⎧⋅+⋅+⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即()()12211212110.80.3P P P P P P P P ⎧-⋅+-⋅+⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩解之得120.6,0.5P P ==(2)(0)0.40.50.2P X ==⨯=,(1)0.60.50.40.50.5P X ==⨯+⨯=,(2)0.60.50.3P X ==⨯=所以00.20.510.32 1.1EX =⨯+⨯+⨯=。

例3:高二(1)班的一个研究性学习小组在网上查知,某珍稀植物种子在一定条件下发芽成功的概率为31,该研究性学习小组又分成两个小组进行验证性实验.(Ⅰ)第一小组做了5次这种植物种子的发芽实验(每次均种下一粒种子),求他们的实 验至少有3次发芽成功的概率;(Ⅱ)第二小组做了若干次发芽实验(每次均种下一粒种子),如果在一次实验中种子发 芽成功就停止实验,否则将继续进行下次实验,直到种子发芽成功为止,但实验的次数最多 不超过5次,求第二小组所做种子发芽试验的次数ξ的概率分布列和数学期望. 答案:解(Ⅰ)至少有3次发芽成功,即有3次、4次、5次发牙成功 设5次试验中发芽成功的次数为随机变量X ,则P (X=3)=33251240()()33243C ⋅= 4451210(4)()33243P X C ==⋅=555121(5)()33243P X C ==⋅=所以至少有3次发芽成功的概率)5()4()3(=+=+==X P X P X P P4010151243243243243=++=(Ⅱ)随机变量ξ的可能取值为1,2,3,4,51(1)3P ξ==212(2)339P ξ==⋅= 2214(3)()3327P ξ==⋅=3218(4)()3381P ξ==⋅= 4216(5)()1381P ξ==⋅=所以ξ的分布列为ξ的数字期望812118116581842743922311=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=ξE例4:设飞机A 有两个发动机,飞机B 有四个发动机,如有半数或半数以上的发动机没有故障,飞机就能安全飞行。

现设各发动机发生故障的概率p 是 t 的函数1t p e λ-=-,其中t 为发动机启动后所经历的时间,λ为正常数,试论证飞机A 与飞机B 哪一个更安全(这里不考虑其他故障)。

答案:解:设飞机A 能安全飞行的概率为1P ,飞机B 能安全飞行的概率为2P ,则22221211)1()1(p p C p p C P -=-+-=43434443342341)1(41)1(1p p p p p p C p p C P +-=---=---=)1)(31(3)1)(13()143(43223223412--=--=+-=+-=-p p p p p p p p p p p p P P又 tep λ--=1 所以)32()1(3212-⋅⋅-=----t t t e e e P P λλλ 当23ln1λ>t 时,320<<-t e λ,012<-P P ,12P P <; 当23ln1λ=t 时,32=-t e λ,012=-P P ,12P P =; 当23ln1λ<t 时,32>-t e λ,012>-P P ,12P P >;故当23ln1λ>t 时,飞机A 安全;当23ln 1λ=t 时,飞机A 与飞机B 一样安全;当23ln1λ<t 时,飞机B 安全。

【课内练习】1.在4次独立试验中,事件A 出现的概率相同,若事件A 至少发生1次的概率是8165,则事件A 在一次试验中出现的概率是 ( )A 、31B 、52C 、65D 、32答案:A 。

解析:设A 发生概率为P ,46511(1),813P P --==。

2.把一枚硬币抛掷两次,事件A=“第一次出现正面”,事件B=“第二次出现反面”,则)(A B P 等于 ( )A .21B .41C .31D . 1答案:A 。

解析:()111(),(),(|)24()2P AB P A P AB P B A P A ====。

3.甲、乙两人独立解同一个问题,甲解决这个问题的概率是1p ,乙解决这个问题的概率是2p ,那么恰好有一人解决这个问题的概率是 ( ) A 、21p p B 、)1()1(1221p p p p -+- C 、211p p - D 、)1)(1(121p p ---答案:B 。

解析:恰好有一人解决这个问题是指甲解决且乙未解决,与乙解决且甲未解决这两个互斥事件有一个发生。

4.一袋中装有5个白球,3个红球,现从袋中往外取球,每次取出一个,记下球的颜色,然后放回,直到红球出现10次停止,用X 表示取球的次数,则==)12(X P 。

答案:1022118385⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛C 。

解析:==)12(X P 1022118385⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛C 。

5.抛掷一颗骰子两次,在第一次掷得向上一面点数是偶数的条件下, 则第二次掷得向上一面点数也是偶数的概率为 。

答案:21。

解析:设第一次掷得向上一面点数是偶数的事件为A,第二次掷得向上一面点数是偶数的事件为B,在第一次掷得向上一面点数是偶数的条件下,第二次掷得向上一面点数也是偶数的概率为213618369)()()(===A P AB P A B P 。

6.已知每个人的血清中含有乙型肝炎病毒的概率为3‰,混合100人的血清,则混合血清中有乙型肝炎病毒的概率约为 。

(参考数据:0.996100≈0.6698,0.997100≈0.7405,0.998100≈0.8186)答案:0.2595。

解析:P=1-()100003.01-≈0.2595。

7.一张储蓄卡的密码共6位数字,每位数字都可从0到9中任选一个,某人在银行自动提款机上取钱时,忘记了密码的最后一位数字,则(1)任意按一位数字,不超过2次就按对的概率为 ;(2)如果他记得密码的最后一位数字是偶数,不超过两次就按对的概率为 。

答案:12;55。

解析:(1)1911101095P ⨯=+=⨯,(2)14125545P ⨯=+=⨯。

8.设随机变量X —B(2,P),Y —B(3,P ),若7(1)16P X ≥=,则P (Y=2)= .答案:964.解析:27(1)1(0)1(1)16P X P X P =≥=-==--,解得14P =, 故223139(2)()4464P Y C ==⋅⋅=。

9.一高考考生咨询中心有A 、B 、C 三条咨询热线。

已知某一时刻热线A 、B 占线的概率均为0.5,热线C 占线的概率为0.4,各热线是否占线相互之间没有影响,假设该时刻有ξ条热线占线,试求随机变量ξ的分布列和它的期望。

答案:解:随机变量ξ可能取的值为0,1,2依题意,得P(ξ=0)=0.15, P(ξ=1)=0.4,P(ξ=2)=0.35,P(ξ=3)=0.1 ∴ξ的分布列如下表:∴它的期望为E ξ=0⨯0.15+11.0335.024.0⨯+⨯+⨯=1.4。

10.某校要组建明星篮球队,需要在各班选拔预备队员,规定投篮成绩A 级的可作为入围选手,选拔过程中每人投篮5次,若投中3次则确定为B 级,若投中4次及以上则可确定为A 级,已知某班同学阿明每次投篮投中的概率是0.5. (1)求阿明投篮4次才被确定为B 级的概率;(2)设阿明投篮投中次数为X ,求X 的分布列及期望;(3)若连续两次投篮不中则停止投篮,求阿明不能入围的概率.答案:解:(1)阿明投篮4次才被确定为B 级的概率1632121)21(223=⨯⨯=C P .(21(5,)25()2E X =(3)若连续两次投篮不中则停止投篮,阿明不能入围这一事件有如下几种情况:①5次投中3次,有24C 种投球方式,其概率为163)21()3(524==C P ; ②投中2次,分别是中中否否、中否中否否、否中中否否、否中否中否,概率是325)21(3)21()2(54=⨯+=P ;③投中1次分别有中否否、否中否否,概率为163)21()21()1(43=+=P ; ④投中0次只有否否一种,概率为41)21()0(2==P ; 所以阿明不能入围这一事件的概率是3225)0()1()2()3(=+++=P P P P P 。

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