【高中数学】数学高考《计数原理与概率统计》复习资料一、选择题1.某校组织由5名学生参加的演讲比赛,采用抽签法决定演讲顺序,在“学生甲和乙都不是第一个出场,甲不是最后一个出场”的前提下,学生丙第一个出场的概率为( ) A .13B .14C .15D .12【答案】A 【解析】 【分析】根据条件概率的公式与排列组合的方法求解即可. 【详解】由题意得学生甲和乙都不是第一个出场,甲不是最后一个出场的概率113333155C C A 9A 20P ==,其中学生丙第一个出场的概率1333255C A 3A 20P ==,所以所求概率为2113P P P ==. 故选:A 【点睛】本题主要考查了根据排列组合的方法求解条件概率的问题,属于中等题型.2.将一颗骰子掷两次,观察出现的点数,并记第一次出现的点数为m ,第二次出现的点数为n ,向量p u v =(m ,n),q v =(3,6).则向量p u v 与q v共线的概率为( ) A .13B .14C .16D .112【答案】D 【解析】 【分析】由将一枚骰子抛掷两次共有36种结果,再列举出向量p u r 与q r共线的基本事件的个数,利用古典概型及其概率的计算公式,即可求解。
【详解】由题意,将一枚骰子抛掷两次,共有6636⨯=种结果,又由向量(,),(3,6)p m n q ==u r r共线,即630m n -=,即2n m =,满足这种条件的基本事件有:(1,2),(2,4),(3,6),共有3种结果,所以向量p u r 与q r 共线的概率为313612P ==,故选D 。
【点睛】本题主要考查了向量共线的条件,以及古典概型及其概率的计算,其中解答中根据向量的共线条件,得出基本事件的个数是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题。
3.《易经》是中国传统文化中的精髓,下图是易经八卦图(含乾、坤、巽、震、坎、离、艮、兑八卦),每一卦由三根线组成(表示一根阳线,表示一根阴线),从八卦中任取两卦,则这两卦的六根线中恰好有4根阴线的概率为( )A .314B .27C .928D .1928【答案】A 【解析】 【分析】列出所有28种情况,满足条件的有6种情况,计算得到概率. 【详解】 根据题意一共有:乾坤、乾巽、乾震、乾坎、乾离、乾艮、乾兑;坤巽、坤震、坤坎、坤离、坤艮、坤兑; 巽震、巽坎、巽离、巽艮、巽兑;震坎、震离、震艮、震兑;坎离、坎艮、坎兑; 离艮、离兑;艮兑,28种情况.满足条件的有:坤巽,坤离,坤兑,震坎,震艮,坎艮,共6种.故632814p ==. 故选:A . 【点睛】本题考查了概率的计算,意在考查学生的计算能力和应用能力.4.下列四个结论中正确的个数是(1)对于命题0:p x R ∃∈使得2010x -≤,则:p x R ⌝∃∈都有210x ->;(2)已知2(2,)X N σ:,则 (2)0.5P X >=(3)已知回归直线的斜率的估计值是2,样本点的中心为(4,5),则回归直线方程为ˆ23yx =-; (4)“1x ≥”是“12x x+≥”的充分不必要条件. A .1 B .2C .3D .4【答案】C 【解析】 【分析】由题意,(1)中,根据全称命题与存在性命题的关系,即可判定是正确的;(2)中,根据正态分布曲线的性质,即可判定是正确的;(3)中,由回归直线方程的性质和直线的点斜式方程,即可判定是正确;(4)中,基本不等式和充要条件的判定方法,即可判定. 【详解】由题意,(1)中,根据全称命题与存在性命题的关系,可知命题0:p x R ∃∈使得2010x -≤,则:p x R ⌝∀∈都有210x ->,是错误的;(2)中,已知()22,X N σ~,正态分布曲线的性质,可知其对称轴的方程为2x =,所以 (2)0.5P X >=是正确的;(3)中,回归直线的斜率的估计值是2,样本点的中心为(4,5),由回归直线方程的性质和直线的点斜式方程,可得回归直线方程为ˆ23yx =-是正确;(4)中,当1x ≥时,可得12x x +≥=成立,当12x x +≥时,只需满足0x >,所以“1x ≥”是“12x x+≥”成立的充分不必要条件. 【点睛】本题主要考查了命题的真假判定及应用,其中解答中熟记含有量词的否定、正态分布曲线的性质、回归直线方程的性质,以及基本不等式的应用等知识点的应用,逐项判定是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题.5.我国数学家陈景润在哥德巴赫猜想的研究中取得了世界领先的成果.哥德巴赫猜想是“每个大于2的偶数可以表示为两个素数的和”,在不超过20的素数中,随机选取两个不同的数,其和等于20的概率是( ) A .112B .115C .118D .114【答案】D 【解析】 【分析】先得到随机抽取两个不同的数共有28种,再得出选取两个不同的数,其和等于20的共有2中,结合古典概型的概率计算公式,即可求解. 【详解】由题意,在不超过20的素数有:2,3,5,7,11,13,17,19,共有8个数,随机选取两个不同的数,共有2828C =种,其中随机选取的两个不同的数,其和为20的有31720,71320+=+=,共有2种, 所以概率为212814P ==. 故选:D . 【点睛】本题主要考查了古典概型及其概率的计算,其中解答中利用组合数的公式求得基本事件的总数是解答的关键,着重考查了推理与运算能力.6.三位同学参加数学、物理、化学知识竞赛,若每人都选择其中两个科目,则有且仅有两人选择的科目完全相同的概率是( ) A .14B .13C .12D .23【答案】D 【解析】 【分析】先求出三位同学参加数学、物理、化学知识竞赛,每人都选择其中两个科目的基本事件总数,再求出有且仅有两人选择的科目完全相同所包含的基本事件个数,利用古典概型的概率计算公式即可得到答案. 【详解】三位同学参加数学、物理、化学知识竞赛,每人都选择其中两个科目共有233()27C =种不同结果,有且仅有两人选择的科目完全相同共有22133218C C C ⋅⋅=种,故由古典概型的概率计算公式可得所求概率为182273=. 故选:D 【点睛】不同考查古典概型的概率计算问题,涉及到组合的基本应用,考查学生的逻辑推理与数学运算能力,是一道中档题.7.以下茎叶图记录了甲、乙两组各五名学生在一次英语听力测试中的成绩(单位:分).已知甲组数据的中位数为15,乙组数据的平均数为16.8,则x ,y 的值分别为( )A .2,5B .5,5C .5,8D .8,8【答案】C 【解析】试题分析:由题意得5x =,116.8(915101824)85y y =+++++⇒=,选C. 考点:茎叶图8.如图来自古希腊数学家希波克拉底所研究的几何图形.此图由三个半圆构成,三个半圆的直径分别为三角形ABC 的BC ,AB 和AC .若10BC =,8AB =,6AC =,ABC V 的三边所围成的区域记为Ⅰ,黑色部分记为Ⅱ,其余部分记为Ⅲ.在整个图形中随机取一点,此点取自Ⅱ的概率为( )A .92524ππ+B .162524π+C .252425ππ+D .484825π+【答案】D 【解析】 【分析】根据题意,分别求出Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ所对应的面积,即可得到结论.【详解】由题意,如图:Ⅰ所对应的面积为1186242S =⨯⨯=, Ⅱ所对应的面积29252482422S πππ=++-=, 整个图形所对应的面积9252482422S πππ=++=+, 所以,此点取自Ⅱ的概率为484825P π=+.故选:D. 【点睛】本题考查了几何概型的概率问题,关键是求出对应的面积,属于基础题.9.若1()nx x+的展开式中第3项与第7项的系数相等,则展开式中二项式系数最大的项为( ) A .252 B .70C .256xD .256x -【答案】B 【解析】由题意可得26n n C C =,所以8n =,则展开式中二项式系数最大的项为第五项,即44445881()70T C x C x===,故选B.10.某光学仪器厂生产的透镜,第一次落地打破的概率为0.3;第一次落地没有打破,第二次落地打破的概率为0.4;前两次落地均没打破,第三次落地打破的概率为0.9.则透镜落地3次以内(含3次)被打破的概率是( ). A .0.378 B .0.3C .0.58D .0.958【答案】D 【解析】分析:分别利用独立事件的概率公式求出恰在第一次、恰在第二次、恰在第三次落地打破的概率,然后由互斥事件的概率公式求解即可.详解:透镜落地3次,恰在第一次落地打破的概率为10.3P =, 恰在第二次落地打破的概率为20.70.40.28P =⨯=, 恰在第三次落地打破的概率为30.70.60.90.378P =⨯⨯=, ∴落地3次以内被打破的概率1230.958P P P P =++=.故选D .点睛:本题主要考查互斥事件、独立事件的概率公式,属于中档题. 解答这类综合性的概率问题一定要把事件的独立性、互斥性结合起来,要会对一个复杂的随机事件进行分析,也就是说能把一个复杂的事件分成若干个互斥事件的和,再把其中的每个事件拆成若干个相互独立的事件的积,这种把复杂事件转化为简单事件,综合事件转化为单一事件的思想方法在概率计算中特别重要.11.根据中央对“精准扶贫”的要求,某市决定派7名党员去甲、乙、丙三个村进行调研,其中有4名男性党员,3名女性党员现从中选3人去甲村若要求这3人中既有男性,又有女性,则不同的选法共有( ) A .35种 B .30种 C .28种 D .25种【答案】B 【解析】 【分析】首先算出7名党员选3名去甲村的全部情况,再计算出全是男性党员和全是女性党员的情况,即可得到既有男性,又有女性的情况. 【详解】从7名党员选3名去甲村共有37C 种情况,3名全是男性党员共有34C 种情况,3名全是女性党员共有33C 种情况,3名既有男性,又有女性共有33374330C C C --=种情况.故选:B 【点睛】本题主要考查组合的应用,属于简单题.12.把15个相同的小球放到三个编号为123,,的盒子中,且每个盒子内的小球数要多于盒子的编号数,则共有多少种放法( ) A .18B .28C .38D .42【答案】B 【解析】 【分析】根据题意,先在1号盒子里放1个球,在2号盒子里放2个球,在3号盒子里放3. 个球,则原问题可以转化为将剩下的9个小球,放入3个盒子,每个盒子至少放1个的问题,由挡板法分析可得答案. 【详解】根据题意,15个相同的小球放到三个编号为123,,的盒子中,且每个盒子内的小球数要多于盒子的编号数,先在1号盒子里放1个球,在2号盒子里放2个球,在3号盒子里放3个球, 则原问题可以转化为将剩下的9个小球,放入3个盒子,每个盒子至少放1个的问题, 将剩下的9个球排成一排,有8个空位,在8个空位中任选2个,插入挡板,有2887282C ⨯==种不同的放法, 即有28个不同的符合题意的放法; 故选B . 【点睛】本题考查排列、组合的应用,关键是将原问题转化为将3个球放入3个盒子的问题,属于基础题.13.已知不等式501x x -<+的解集为P ,若0x P ∈,则“01x <”的概率为( ). A .14 B .13C .12D .23【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】分析:解分式不等式得集合P ,再根据几何概型概率公式(测度为长度)求结果.详解:(5)(1)050101x x x x x -+<⎧-<⇒⎨+≠+⎩, ∴{}|15P x x =-<<,||111x x <⇒-<<,∴1(1)15(1)3P --==--.选B .点睛:(1)当试验的结果构成的区域为长度、面积、体积等时,应考虑使用几何概型求解. (2)利用几何概型求概率时,关键是试验的全部结果构成的区域和事件发生的区域的寻找,有时需要设出变量,在坐标系中表示所需要的区域.14.2020(1)(1)i i +--的值为( ) A .0 B .1024C .1024-D .10241-【答案】A 【解析】 【分析】利用二项式定理展开再化简即得解. 【详解】 由题得原式=11223319192011223319192020202020202020201++i )1i )C i C i C i C i C i C i C i C i ++++--+-+-+L L (( =1133551919202020202()C i C i C i C i ++++L=1133555331132020202020202(++)C i C i C i C i C i C i ++++L =113355553312020202020202(C )C i C i C i i C i C i +++---L =0. 故选:A 【点睛】本题主要考查二项式定理,意在考查学生对该知识的理解掌握水平和分析推理能力.15.设01p <<,随机变量ξ的分布列是则当p 在(0,1)内增大时,“()E ξ减小”是“()D ξ增加”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】D 【解析】 【分析】首先求()E ξ和()D ξ,然后换元()t E ξ=,()221331321222228D t t t ξ⎛⎫=-++=--+ ⎪⎝⎭,利用函数的单调性,判断充分必要条件.【详解】由题意可知:()()221210p p p p -+-+= , 且()2011p <-<,()0211p p <-<,201p <<解得:01p <<,()()()2211121341E p p p p p ξ=-⨯-+⨯-+⨯=-,()()()()()()22222141114121341D p p p p p p p ξ=----+--⨯-+--⨯⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦288p p =-+,设()411,3E p t ξ=-=∈-,221113884422t t D t t ξ++⎛⎫=-⨯+⨯=-++ ⎪⎝⎭ ()21122t =--+, 当()1,1t ∈-时,D ξ增大,当()1,2t ∈时,D ξ减小, 所以当E ξ减小时,不能推出D ξ增加; 设()2880,2D p p t ξ=-+=∈,21822p t ⎛⎫--+= ⎪⎝⎭,21228t p -⎛⎫-= ⎪⎝⎭,当102p <<时,12p =,此时1412E ξ⎛=- ⎝,当D t ξ=增加时,E ξ也增加,当112p ≤<时,12p =+1412E ξ⎛=+- ⎝,当D t ξ=增加时,E ξ减小,所以当D ξ增加,不能推出E ξ减小.综上可知:“E ξ减小”是“D ξ增加”的既不充分也不必要条件. 故选:D 【点睛】本题考查充分必要条件,离散型随机变量的期望和方程,重点考查换元,二次函数的单调性,属于中档题型.16.已知P 是△ABC 所在平面内﹣点,20PB PC PA ++=u u u r u u u r u u u r r,现将一粒黄豆随机撒在△ABC内,则黄豆落在△PBC 内的概率是( )A.23B.12C.13D.14【答案】B【解析】【分析】推导出点P到BC的距离等于A到BC的距离的12.从而S△PBC=12S△ABC.由此能求出将一粒黄豆随机撒在△ABC内,黄豆落在△PBC内的概率.【详解】以PB、PC为邻边作平行四边形PBDC,则PB PC+u u u r u u u r=PDu u u r,∵20PB PC PA++=u u u r u u u r u u u r r,∴2PB PC PA+=-u u u r u u u r u u u r,∴2PD PA=-u u u r u u u r,∴P是△ABC边BC上的中线AO的中点,∴点P到BC的距离等于A到BC的距离的12.∴S△PBC=12S△ABC.∴将一粒黄豆随机撒在△ABC内,黄豆落在△PBC内的概率为:P=PBCABCSSVV=12.故选B.【点睛】本题考查概率的求法,考查几何概型等基础知识,考运算求解能力,考查化归与转化思想、函数与方程思想,考查创新意识、应用意识,是中档题.17.某中学2018年的高考考生人数是2015年高考考生人数的1.5倍,为了更好地对比该校考生的升学情况,统计了该校2015年和2018年的高考情况,得到如图柱状图:则下列结论正确的是()A .与2015年相比,2018年一本达线人数减少B .与2015年相比,2018二本达线人数增加了0.5倍C .2015年与2018年艺体达线人数相同D .与2015年相比,2018年不上线的人数有所增加【答案】D【解析】【分析】设2015年该校参加高考的人数为S ,则2018年该校参加高考的人数为1.5S .观察柱状统计图,找出各数据,再利用各数量间的关系列式计算得到答案.【详解】设2015年该校参加高考的人数为S ,则2018年该校参加高考的人数为1.5S .对于选项A.2015年一本达线人数为0.28S .2018年一本达线人数为0.24 1.50.36S S ⨯=,可见一本达线人数增加了,故选项A 错误;对于选项B ,2015年二本达线人数为0.32S ,2018年二本达线人数为0.4 1.50.6S S ⨯=,显然2018年二本达线人数不是增加了0.5倍,故选项B 错误;对于选项C ,2015年和2018年.艺体达线率没变,但是人数是不相同的,故选项C 错误; 对于选项D ,2015年不上线人数为0.32S .2018年不上线人数为0.28 1.50.42S S ⨯=.不达线人数有所增加.故选D.【点睛】本题考查了柱状统计图以及用样本估计总体,观察柱状统计图,找出各数据,再利用各数量间的关系列式计算是解题的关键.18.中国古代中的“礼、乐、射、御、书、数”合称“六艺”.“礼”,主要指德育;“乐”,主要指美育;“射”和“御”,就是体育和劳动;“书”,指各种历史文化知识;“数”,指数学.某校国学社团开展“六艺”课程讲座活动,每艺安排一节,连排六节,一天课程讲座排课有如下要求:“数”必须排在第三节,且“射”和“御”两门课程相邻排课,则“六艺”课程讲座不同的排课顺序共有( )A .12种B .24种C .36种D .48种【答案】C【解析】【分析】根据“数”排在第三节,则“射”和“御”两门课程相邻有3类排法,再考虑两者的顺序,有222A =种,剩余的3门全排列,即可求解. 【详解】由题意,“数”排在第三节,则“射”和“御”两门课程相邻时,可排在第1节和第2节或第4节和第5节或第5节和第6节,有3种,再考虑两者的顺序,有222A =种,剩余的3门全排列,安排在剩下的3个位置,有336A =种,所以“六艺”课程讲座不同的排课顺序共有32636⨯⨯=种不同的排法.故选:C.【点睛】本题主要考查了排列、组合的应用,其中解答中认真审题,根据题设条件,先排列有限制条件的元素是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题.19.已知某口袋中有3个白球和a 个黑球(*a N ∈),现从中随机取出一球,再换回一个不同颜色的球(即若取出的是白球,则放回一个黑球;若取出的是黑球,则放回一个白球),记换好球后袋中白球的个数是ξ.若3E ξ=,则D ξ= ( )A .12B .1C .32D .2【答案】B【解析】由题意2ξ=或4,则221[(23)(43)]12D ξ=-+-=,故选B .20.在矩形ABCD 中,AB AD >,在CD 上任取一点P ,使ABP △的最大边是AB 的概率为35,则在折线A-D-C-B 上任取一点Q ,使ABQ △是直角三角形的概率为( ) A .611 B .511 C .59 D .49【答案】A【解析】【分析】由题意设5AB =,由几何概型概率公式结合勾股定理可得3AD =,再由几何概型概率公式即可得解.【详解】如图,矩形是对称的,设P 在线段MN 上时,ABP △的最大边为AB ,则此时AM BN AB ==,设5AB =,则3MN =,所以1DN CM ==,4DM =,5AM =,由勾股定理知3AD =,当Q 在AD 或BC 上时,ABQ △为直角三角形, 故所求概率为611AD BC p AD CD BC +==++. 故选:A.【点睛】本题考查了几何概型概率的求解,考查了转化化归思想,属于中档题.。