本文由 19871026 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学选修2-3练习:第二章2.2-2.2.3独立重复试验与二项分布 Word版含解析
第二章 随机变量及其分布
2.2 二项分布及其应用
2.2.3 独立重复试验与二项分布
A级 基础巩固
一、选择题
1.若X~B(10,0.8),则P(X=8)等于( )
A.C×0.88×0.22 B.C×0.82×0.28
C.0.88×0.22 D.0.82×0.28
解析:因为X~B(10,0.8),所以P(X=k)=C0.8k(1-0.8)10-k,所以P(X=8)=C×0.88×0.22.
答案:A
2.某电子管正品率为,次品率为,现对该批电子管进行测试,设第ξ次首次测到正品,则P(ξ=3)=( )
A.C× B.C×
C.× D.×
解析:前两次测到的都是次品,第三次测到的是正品,
所以P(ξ=3)=××=×.
答案:C
3.在某次试验中,事件A出现的概率为p,则在n次独立重复试验中出现k次的概率为( )
A.1-pk B.(1-p)kpn-k
C.1-(1-p)k D.C(1-p)kpn-k
解析:出现1次的概率为1-p,由二项分布概率公式可得出现k次的概率为C(1-p)kpn-k.
答案:D
4.(2015·课标全国Ⅰ卷)投篮测试中,每人投3次,至少投中2次才能通过测试.已知某同学每次投篮投中的概率为0.6,且各次投篮是否投中相互独立,则该同学通过测试的概率为( )
A.0.648 B.0.432
C.0.36 D.0.312
解析:根据独立重复试验公式得,该同学通过测试的概率为C0.62×0.4+0.63=0.648.
答案:A
5.一袋中有5个白球,3个红球,现从袋中往外取球,每次任取一个记下颜色后放回,直到红球出现10次时停止,设停止时共取了ξ次球,则P(ξ=12)等于( )
A.C B.C
C.C D.C
解析:当ξ=12时,表示前11次中取到9次红球,第12次取到红球,所以P(ξ=12)=C.
答案:B
二、填空题
6.下列例子中随机变量ξ服从二项分布的有________.
①随机变量ξ表示重复抛掷一枚骰子n次中出现点数是3的倍数的次数;
②某射手击中目标的概率为0.9,从开始射击到击中目标所需的射击次数ξ;
③有一批产品共有N件,其中M件为次品,采用有放回抽取方法,ξ表示n次抽取中出现次品的件数(M<N);
④有一批产品共有N件,其中M件为次品,采用不放回抽取方法,ξ表示n次抽取中出现次品的件数.
解析:对于①,设事件A为“抛掷一枚骰子出现的点数是3的倍数”,P(A)=.而在n次独立重复试验中事件A恰好发生了k次(k=0,1,2,…,n)的概率P(ξ=k)=C,符合二项分布的定义,即有ξ~B.对于②,ξ的取值是1,2,3,…,P(ξ=k)=0.9×0.1k-1(k=1,2,3,…,n),显然不符合二项分布的定义,因此ξ不服从二项分布.③和④的区别是:③是“有放回”抽取,而④是“无放回”抽取,显然④中n次试验是不独立的,因此ξ不服从二项分布,对于③有ξ~B.故应填①③.
答案:①③
7.设随机变量X~B(2,p),随机变量Y~B(3,p),若P(X≥1)=,则P(Y≥1)=________.
解析:因为X~B(2,p),所以P(X≥1)=1-P(X=0)=1-C(1-p)2=,解得p=.又Y~B(3,p),所以P(Y≥1)=1-P(Y=0)=1-C(1-p)3=.
答案:
8.口袋里放有大小相同的两个红球和一个白球,有放回地每次摸取一个球,定义数列{an}:an=如果Sn为数列{an}的前n项和,那么S5=3的概率为________.
解析:由题意知有放回地摸球为独立重复试验,且试验次数为5,这5次中有1次摸得红球.每次摸取红球的概率为,所以S5=3时,概率为C×=.
答案:
三、解答题
9.某单位为绿化环境,移栽了甲、乙两种大树各2棵.设甲、乙两种大树移栽的成活率分别为和,且各棵大树是否成活互不影响,求移栽的4棵大树中.
(1)至少有1棵成活的概率;
(2)两种大树各成活1棵的概率.
解:设Ak表示第k棵甲种大树成活,k=1,2,Bl表示第l棵乙种大树成活,l=1,2,
则A1,A2,B1,B2相互独立,且P(A1)=P(A2)=,P(B1)=P(B2)=.
(2)由独立重复试验中事件发生的概率公式知,所求概率为P=C·C=×==.
10. 一名学生骑自行车去上学,从他家到学校的途中有6个交通岗,假设在各个交通岗遇到红灯的事件是相互独立的,并且概率都是.设X为这名学生在途中遇到红灯的次数,求X的分布列.
解:依据已知条件,可将遇到每个交通岗看作一次试验,遇到红灯的概率都是,且每次试验结果都是相互独立的,所以X~B.
故P(X=k)=C=C,k=0,1,2,…,6.
因此所求X的分布列为:
X
0
1
2
3
4
5
6
P
B级 能力提升
1.在4次独立重复试验中,随机事件A恰好发生1次的概率不大于其恰好发生2次的概率,则事件A在一次试验中发生的概率p的取值范围是( )
A.0.4,1) B.(0,0.4]
C.0.6,1) D.(0,0.6]
解析:由条件知P(ξ=1)≤P(ξ=2),
所以Cp(1-p)3≤Cp2(1-p)2,2(1-p)≤3p,
所以p≥0.4.
又0≤p<1,所以0.4≤p<1.
答案:A
2.在一次数学考试中,第14题和第15题为选做题.规定每位考生必须且只需在其中选做一题.设4名考生选做这两题的可能性均为.其中甲、乙2名学生选做同一道题的概率是________.
解析:设事件A表示“甲选做第14题”,事件B表示“乙选做第14题”,则甲、乙2名学生选做同一道题的事件为“AB+ ”,且事件A,B相互独立.
所以P(AB+)=P(A)P(B)+P()P()=×+=.
答案:
3.甲、乙两支排球队进行比赛,约定先胜3局者获得比赛的胜利,比赛随即结束.除第五局甲队获胜的概率是外,其余每局比赛甲队获胜的概率都是.假设各局比赛结果相互独立.
(1)分别求甲队以3∶0,3∶1,3∶2胜利的概率;
(2)若比赛结果为3∶0或3∶1,则胜利方得3分、对方得0分;若比赛结果为3∶2,则胜利方得2分、对方得1分.求乙队得分X的分布列.
解:(1)记“甲队以3∶0胜利”为事件A1,“甲队以3∶1胜利”为事件A2,“甲队以3∶2胜利”为事件A3.
由题意,各局比赛结果相互独立,
故P(A1)==,
P(A2)=C×=,
P(A3)=C×=.
所以,甲队以3∶0胜利、以3∶1胜利的概率都为.
以3∶2胜利的概率为.
(2)设“乙队以3∶2胜利”为事件A4,
由题意,各局比赛结果相互独立,所以
P(A4)=C××=.
由题意,随机变量X的所有可能的取值为0,1,2,3.
根据事件的互斥性得
P(X=0)=P(A1+A2)=P(A1)+P(A2)=;
P(X=1)=P(A3)=;
P(X=2)=P(A4)=;
P(X=3)=1-P(X=0)-P(X=1)-P(X=2)=.
故X的分布列为:
X
0
1
2
3
P
2.2 二项分布及其应用
2.2.3 独立重复试验与二项分布
A级 基础巩固
一、选择题
1.若X~B(10,0.8),则P(X=8)等于( )
A.C×0.88×0.22 B.C×0.82×0.28
C.0.88×0.22 D.0.82×0.28
解析:因为X~B(10,0.8),所以P(X=k)=C0.8k(1-0.8)10-k,所以P(X=8)=C×0.88×0.22.
答案:A
2.某电子管正品率为,次品率为,现对该批电子管进行测试,设第ξ次首次测到正品,则P(ξ=3)=( )
A.C× B.C×
C.× D.×
解析:前两次测到的都是次品,第三次测到的是正品,
所以P(ξ=3)=××=×.
答案:C
3.在某次试验中,事件A出现的概率为p,则在n次独立重复试验中出现k次的概率为( )
A.1-pk B.(1-p)kpn-k
C.1-(1-p)k D.C(1-p)kpn-k
解析:出现1次的概率为1-p,由二项分布概率公式可得出现k次的概率为C(1-p)kpn-k.
答案:D
4.(2015·课标全国Ⅰ卷)投篮测试中,每人投3次,至少投中2次才能通过测试.已知某同学每次投篮投中的概率为0.6,且各次投篮是否投中相互独立,则该同学通过测试的概率为( )
A.0.648 B.0.432
C.0.36 D.0.312
解析:根据独立重复试验公式得,该同学通过测试的概率为C0.62×0.4+0.63=0.648.
答案:A
5.一袋中有5个白球,3个红球,现从袋中往外取球,每次任取一个记下颜色后放回,直到红球出现10次时停止,设停止时共取了ξ次球,则P(ξ=12)等于( )
A.C B.C
C.C D.C
解析:当ξ=12时,表示前11次中取到9次红球,第12次取到红球,所以P(ξ=12)=C.
答案:B
二、填空题
6.下列例子中随机变量ξ服从二项分布的有________.
①随机变量ξ表示重复抛掷一枚骰子n次中出现点数是3的倍数的次数;
②某射手击中目标的概率为0.9,从开始射击到击中目标所需的射击次数ξ;
③有一批产品共有N件,其中M件为次品,采用有放回抽取方法,ξ表示n次抽取中出现次品的件数(M<N);
④有一批产品共有N件,其中M件为次品,采用不放回抽取方法,ξ表示n次抽取中出现次品的件数.
解析:对于①,设事件A为“抛掷一枚骰子出现的点数是3的倍数”,P(A)=.而在n次独立重复试验中事件A恰好发生了k次(k=0,1,2,…,n)的概率P(ξ=k)=C,符合二项分布的定义,即有ξ~B.对于②,ξ的取值是1,2,3,…,P(ξ=k)=0.9×0.1k-1(k=1,2,3,…,n),显然不符合二项分布的定义,因此ξ不服从二项分布.③和④的区别是:③是“有放回”抽取,而④是“无放回”抽取,显然④中n次试验是不独立的,因此ξ不服从二项分布,对于③有ξ~B.故应填①③.
答案:①③
7.设随机变量X~B(2,p),随机变量Y~B(3,p),若P(X≥1)=,则P(Y≥1)=________.
解析:因为X~B(2,p),所以P(X≥1)=1-P(X=0)=1-C(1-p)2=,解得p=.又Y~B(3,p),所以P(Y≥1)=1-P(Y=0)=1-C(1-p)3=.
答案:
8.口袋里放有大小相同的两个红球和一个白球,有放回地每次摸取一个球,定义数列{an}:an=如果Sn为数列{an}的前n项和,那么S5=3的概率为________.
解析:由题意知有放回地摸球为独立重复试验,且试验次数为5,这5次中有1次摸得红球.每次摸取红球的概率为,所以S5=3时,概率为C×=.
答案:
三、解答题
9.某单位为绿化环境,移栽了甲、乙两种大树各2棵.设甲、乙两种大树移栽的成活率分别为和,且各棵大树是否成活互不影响,求移栽的4棵大树中.
(1)至少有1棵成活的概率;
(2)两种大树各成活1棵的概率.
解:设Ak表示第k棵甲种大树成活,k=1,2,Bl表示第l棵乙种大树成活,l=1,2,
则A1,A2,B1,B2相互独立,且P(A1)=P(A2)=,P(B1)=P(B2)=.
(2)由独立重复试验中事件发生的概率公式知,所求概率为P=C·C=×==.
10. 一名学生骑自行车去上学,从他家到学校的途中有6个交通岗,假设在各个交通岗遇到红灯的事件是相互独立的,并且概率都是.设X为这名学生在途中遇到红灯的次数,求X的分布列.
解:依据已知条件,可将遇到每个交通岗看作一次试验,遇到红灯的概率都是,且每次试验结果都是相互独立的,所以X~B.
故P(X=k)=C=C,k=0,1,2,…,6.
因此所求X的分布列为:
X
0
1
2
3
4
5
6
P
B级 能力提升
1.在4次独立重复试验中,随机事件A恰好发生1次的概率不大于其恰好发生2次的概率,则事件A在一次试验中发生的概率p的取值范围是( )
A.0.4,1) B.(0,0.4]
C.0.6,1) D.(0,0.6]
解析:由条件知P(ξ=1)≤P(ξ=2),
所以Cp(1-p)3≤Cp2(1-p)2,2(1-p)≤3p,
所以p≥0.4.
又0≤p<1,所以0.4≤p<1.
答案:A
2.在一次数学考试中,第14题和第15题为选做题.规定每位考生必须且只需在其中选做一题.设4名考生选做这两题的可能性均为.其中甲、乙2名学生选做同一道题的概率是________.
解析:设事件A表示“甲选做第14题”,事件B表示“乙选做第14题”,则甲、乙2名学生选做同一道题的事件为“AB+ ”,且事件A,B相互独立.
所以P(AB+)=P(A)P(B)+P()P()=×+=.
答案:
3.甲、乙两支排球队进行比赛,约定先胜3局者获得比赛的胜利,比赛随即结束.除第五局甲队获胜的概率是外,其余每局比赛甲队获胜的概率都是.假设各局比赛结果相互独立.
(1)分别求甲队以3∶0,3∶1,3∶2胜利的概率;
(2)若比赛结果为3∶0或3∶1,则胜利方得3分、对方得0分;若比赛结果为3∶2,则胜利方得2分、对方得1分.求乙队得分X的分布列.
解:(1)记“甲队以3∶0胜利”为事件A1,“甲队以3∶1胜利”为事件A2,“甲队以3∶2胜利”为事件A3.
由题意,各局比赛结果相互独立,
故P(A1)==,
P(A2)=C×=,
P(A3)=C×=.
所以,甲队以3∶0胜利、以3∶1胜利的概率都为.
以3∶2胜利的概率为.
(2)设“乙队以3∶2胜利”为事件A4,
由题意,各局比赛结果相互独立,所以
P(A4)=C××=.
由题意,随机变量X的所有可能的取值为0,1,2,3.
根据事件的互斥性得
P(X=0)=P(A1+A2)=P(A1)+P(A2)=;
P(X=1)=P(A3)=;
P(X=2)=P(A4)=;
P(X=3)=1-P(X=0)-P(X=1)-P(X=2)=.
故X的分布列为:
X
0
1
2
3
P
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