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高考数学压轴专题最新备战高考《计数原理与概率统计》难题汇编及解析

【高中数学】数学《计数原理与概率统计》复习知识要点一、选择题1.某地区甲、乙、丙三所单位进行招聘,其中甲单位招聘2名,乙单位招聘2名,丙单位招聘1名,并且甲单位要至少招聘一名男生,现有3男3女参加三所单位的招聘,则不同的录取方案种数为( ) A .36 B .72 C .108 D .144【答案】D 【解析】 【分析】按三步分步进行,先考虑甲单位招聘,利用间接法,因为至少招聘一名男生,将只招女生的情况去掉,录取方案数为2263C C -,然后剩余四人依次分配给乙单位和丙单位,分别为24C 、22C ,然后根据分步乘法计数原理将三个数相乘可得出答案。

【详解】根据题意,分3步进行分析:①单位甲在6人中任选2人招聘,要求至少招聘一名男生,有226312C C -=种情况, ②单位乙在剩下的4人中任选2人招聘,有246C =种情况,③单位丙在剩下的2人中任选1人招聘,有122C =种情况, 则有1262144⨯⨯=种不同的录取方案; 故选:D . 【点睛】本题考查排列组合问题,将问题分步骤处理和分类别讨论,是两种最基本的求解排列组合问题的方法,在解题的时候要审清题意,选择合适的方法是解题的关键,着重考查学生分析问题和解决问题的能力,属于中等题。

2.已知函数,在区间内任取一点,使的概率为( )A .B .C .D .【答案】C 【解析】 【分析】 先求出的取值范围,再利用几何概型相关公式即可得到答案. 【详解】 由得,故或,由,故或,故使的概率为.【点睛】本题主要考查几何概型的相关计算,难度一般.3.安排5名学生去3个社区进行志愿服务,且每人只去一个社区,要求每个社区至少有一名学生进行志愿服务,则同学甲单独去一个社区不同的安排方式有( ) A .100种 B .60种 C .42种 D .25种【答案】C 【解析】 【分析】给三个社区编号分别为1,2,3,则甲可有3种安排方法,剩下的两个再进行分步计数,从而求得所有安排方式的总数. 【详解】甲可有3种安排方法, 若甲先安排第1社区,则第2社区可安排1个、第3社区安排3个,共1343C C ⋅;第2社区2个、第3社区安排2个,共2242C C ⋅;第2社区3个,第3社区安排1个,共1141C C ⋅;故所有安排总数为1322114342413()42C C C C C C ⨯⋅+⋅+⋅=.故选:C. 【点睛】本题考查分类与分步计数原理、组合数的计算,考查分类讨论思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力.4.下列等式不正确的是( )A .111m mnn m C C n ++=+ B .12111m m m n n n A A n A +-+--= C .11m m n n A nA --=D .1(1)k k kn n n nC k C kC +=++【答案】A 【解析】 【分析】根据排列和组合公式求解即可. 【详解】根据组合公式得11!1(1)!1!()!1(1)!()!1mm n n n m n m C C m n m n m n m n +++++==⨯=-++-+,则A 错误;根据排列公式得122111(1)!!!(1)!(11)()!()!()!()!m mm n n n n n n n A A n n n A n m n m n m n m +-+-+--=-=+-=⋅=----,则B 正确;根据排列公式得11!(1)!()!()!mm n n n n A n nA n m n m ---==⋅=--,则C 正确;根据组合公式得()()1!!(1)(1)(1)!1!!1!k n n n k C k k n k k n k ++=+⋅=+-+-+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦[]!!()!()!!(1)!k kn n n n nC kC n k k n k k n k -⋅=--+-=即1(1)k k k n n n nC k C kC +=++,则D 正确;故选:A 【点睛】本题主要考查了排列和组合公式的应用,属于中档题.5.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.6.某人研究中学生的性别与成绩、视力、智商、阅读量这4个变量的关系,随机抽查了52名中学生,得到统计数据如表1至表4,则与性别有关联的可能性最大的变量是()表1表2表3表4A .成绩B .视力C .智商D .阅读量【答案】D 【解析】 【分析】根据公式()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++分别计算得观察值,比较大小即可得结果.【详解】根据公式()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++分别计算得:A.2252(6221014):0.00916363220A K ⨯-⨯=≈⨯⨯⨯;2252(4201216): 1.76916363220B K ⨯-⨯=≈⨯⨯⨯;2252(824812): 1.316363220C K ⨯-⨯=≈⨯⨯⨯;2252(143062):23.4816363220D K ⨯-⨯=≈⨯⨯⨯选项D 的值最大,所以与性别有关联的可能性最大,故选D. 【点睛】本题主要考查独立性检验的应用,意在考查灵活应用所学知识解决实际问题的能力,属于中档题.7.6件产品中有4件合格品,2件次品.为找出2件次品,每次任取一个检验,检验后不放回,则恰好在第四次检验后找出所有次品的概率为( ) A .35B .13C .415D .15【答案】C 【解析】 【分析】题目包含两种情况:第一种是前面三次找出一件次品,第四次找出次品,第二种情况是前面四次都是正品,则剩余的两件是次品,计算概率得到答案. 【详解】题目包含两种情况:第一种是前面三次找出一件次品,第四次找出次品,2314615C p C ==;第二种情况是前面四次都是正品,则剩余的两件是次品,44246115C p C ==;故12415p p p =+=. 故选:C . 【点睛】本题考查了概率的计算,忽略掉前面四次都是正品的情况是容易发生的错误.8.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.9.某城市有3 个演习点同时进行消防演习,现将5 个消防队分配到这3 个演习点,若每个演习点至少安排1 个消防队,则不同的分配方案种数为( ) A .150 B .240 C .360 D .540【答案】A 【解析】试题分析:由题意得,把5个消防队分成三组,可分为1,1,3,1,2,2两类方法,(1)分为1,1,3,共有1135432210C C C A =种不同的分组方法;(2)分为1,2,2,共有1225422215C C C A =种不同的分组方法;所以分配到三个演习点,共有33(1015)150A +⨯=种不同的分配方案,故选A .考点:排列、组合的应用.【方法点晴】本题主要考查了以分配为背景的排列与组合的综合应用,解答的关键是根据“每个演习点至少要安排1个消防队”的要求,明确要将5个消防队分为1,1,3,1,2,2的三组是解得关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题,本题的解答中,先将5个消防队分为三组,则分配到三个演习点,然后根据分步计数原理,即可得到答案.10.若52345012345(23)x a a x a x a x a x a x -=+++++,则0123452345a a a a a a +++++为() A .-233 B .10C .20D .233【答案】A 【解析】 【分析】对等式两边进行求导,当x =1时,求出a 1+2a 2+3a 3+4a 4+5a 5的值,再求出a 0的值,即可得出答案. 【详解】对等式两边进行求导,得:2×5(2x ﹣3)4=a 1+2a 2x +3a 3x 2+4a 4x 3+5a 5x 4, 令x =1,得10=a 1+2a 2+3a 3+4a 4+5a 5; 又a 0=(﹣3)5=﹣243,∴a 0+a 1+2a 2+3a 3+4a 4+5a 5=﹣243+10=﹣233. 故选A . 【点睛】本题考查了二项式定理与导数的综合应用问题,考查了赋值法求解二项展开式的系数和的方法,利用导数得出式子a 1+2a 2+3a 3+4a 4+5a 5是解题的关键.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 .18 B .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.13.2020(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.14.设1021001210)x a a x a x a x =++++L ,那么()(220210139)a a a a a a +++-+++LL 的值为( )A .0B .1-C .1D .101)【答案】C 【解析】 【分析】令1x =和1x =-得到012310a a a a a ++++L ,012310a a a a a -+-++L ,再整体代入可得; 【详解】解:因为)102101210xa a x a x a x =++++L ,令1x =得)10123101a a a a a =++++L ,令1x =-得)10123101a a a a a =-+-++L ,所以()(220210139)a a a a a a +++-+++L L()()012310012310a a a a a a a a a a =++++-+-++L L))101011=⋅))1011⋅⎡⎤⎣⎦=1011== 故选:C 【点睛】本题考查利用待定系数法求二项式系数和的问题,属于中档题.15.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 =PD u 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=PBC ABC S S V V =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.16.已知随机变量ξ,η的分布列如下表所示,则( )A .E E ξη<,D D ξη<B .E E ξη<,D D ξη>C .E E ξη<,D D ξη=D .E E ξη=,D D ξη= 【答案】C【解析】【分析】由题意分别求出E ξ,D ξ,E η,D η,由此能得到E ξ<E η,D ξ>D η.【详解】由题意得:E ξ111123326=⨯+⨯+⨯=116, D ξ22211111111151(1)(2)(3)636108266=-⨯+-⨯+-⨯=. E η111131236236=⨯+⨯+⨯=, D η=(1316-)216⨯+(2136-)212⨯+(3136-)21513108⨯=, ∴E ξ<E η,D ξ=D η.故选:C .【点睛】 本题考查离散型随机变量的分布列、数学期望、方差的求法,考查运算求解能力,是中档题.17.2019年10月1日,中华人民共和国成立70周年,举国同庆.将2,0,1,9,10这5个数字按照任意次序排成一行,拼成一个6位数,则产生的不同的6位数的个数为( ) A .96B .84C .120D .360【答案】B【解析】【分析】先求得所有不以0开头的排列数,再由以1,0相邻,且1在左边时所对应的排列数有一半是重复的,求出对应的排列数,进而可求出答案.【详解】由题意,2,0,1,9,10按照任意次序排成一行,得所有不以0开头的排列数为444A 96=,其中以1,0相邻,且1在左边时,含有2个10的排列个数为44A 24=,有一半是重复的,故产生的不同的6位数的个数为961284-=.故选:B.【点睛】本题考查排列组合,考查学生的推理能力与计算求解能力,属于中档题.18.口袋中有相同的黑色小球n 个,红、白、蓝色的小球各一个,从中任取4个小球.ξ表示当n =3时取出黑球的数目,η表示当n =4时取出黑球的数目.则下列结论成立的是( )A .E (ξ)<E (η),D (ξ)<D (η)B .E (ξ)>E (η),D (ξ)<D (η)C .E (ξ)<E (η),D (ξ)>D (η)D .E (ξ)>E (η),D (ξ)>D (η) 【答案】A【解析】【分析】当3n =时,ξ的可能取值为1,2,3,分别求出相应的概率,由此能求出()2E ξ=, ()25D ξ=;当4n =时,η可取1,2,3,4,分别求出相应的概率,由此能求出()167E η=, ()2449D η=,即可得解. 【详解】当3n =时,ξ的可能取值为1,2,3,()134336115C C P C ξ⋅===,()342236325C C P C ξ⋅===,()343136135C C P C ξ⋅===, ∴()131232555E ξ=+⨯+⨯=,()112555D ξ=+=; 当4n =时,η可取1,2,3,4, ()1434374135C C P C η⋅===,()22437418235C P C C η==⋅=, ()31437412335C P C C η==⋅=,()4404375143C C P C η⋅===, ∴()41812116234353535357E η=+⨯+⨯+⨯=, ()22224161816121611612343573573575494372D η⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-+-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭; ∴()()E E ξη<,()()D D ξη<.故选:A .【点睛】本题考查了超几何分布概率公式的应用,考查了离散型随机变量期望和方差的求解,属于中档题.19.某单位青年、中年、老年职员的人数之比为10∶8∶7,从中抽取200名职员作为样本,若每人被抽取的概率是0.2,则该单位青年职员的人数为()A.280 B.320 C.400 D.1000【答案】C【解析】【分析】由题意知这是一个分层抽样问题,根据青年、中年、老年职员的人数之比为1087∶∶,从中抽取200名职员作为样本,得到要从该单位青年职员中抽取的人数,根据每人被抽取的概率为0.2,得到要求的结果【详解】由题意知这是一个分层抽样问题,Q青年、中年、老年职员的人数之比为1087∶∶,从中抽取200名职员作为样本,∴要从该单位青年职员中抽取的人数为:1020080 1087⨯=++Q每人被抽取的概率为0.2,∴该单位青年职员共有80400 0.2=故选C【点睛】本题主要考查了分层抽样问题,运用计算方法求出结果即可,较为简单,属于基础题。

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