(1)若a是从1,2,3三个数中任取的一个数,b是从0,1,2三个数中任取的一个数,求已知方程有两个不相等实根的概率;
(2)若a是从区间[0,3]内任取的一个数,b是从区间[0,2]内任取的一个数,求已知方程有实数根的概率.
解 设事件A为“方程9x+6ax-b+4=0有两个不相等的实数根”;事件B为“方程9x+6ax-b+4=0有实数根”.
(1)由题意知,基本事件共9个,即(1,0),(1,1),(1,2),(2,0),(2,1),(2,2),(3,0),(3,1),(3,2),其中第一个数表示a的取值,第二个数表示b的取值. 由Δ=36a-36(-b+4)=36a+36b-36×4>0,得a+b>4. 事件A要求a,b满足条件a+b>4,包含6个基本事件,
62
即(1,2),(2,1),(2,2),(3,0),(3,1),(3,2),则事件A发生的概率为P(A)==.
93(2)a,b的取值所构成的区域如图所示,其中0≤a≤3,0≤b≤2.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
构成事件B的区域为{(a,b)|0≤a≤3,0≤b≤2,a+b≥4}(如图中阴影部分), 12
2×3-×π×2
4π
则所求的概率为P(B)==1-.
2×36考点三 统计与概率的综合问题
方法技巧 对于将抽样方法、频率分布等统计知识与古典概型相结合的题目,要明确频率和概率的关系,把握基本事件的构成.
9.(2017·全国Ⅲ)某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成本每瓶4元,售价每瓶6元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶2元的价格当天全部处理完.根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:℃)有关.如果最高气温不低于25,需求量为500瓶;如果最高气温位于区间[20,25),需求量为300瓶;如果最高气温低于20,需求量为200瓶.为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得到下面的频数分布表: 最高气温 天数 以最高气温位于各区间的频率估计最高气温位于该区间的概率. (1)估计六月份这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率;
(2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为Y(单位:元),当六月份这种酸奶一天的进货量为450
[10,15) 2 [15,20) 16 [20,25) 36 [25,30) 25 [30,35) 7 [35,40) 4 2
2
瓶时,写出Y的所有可能值,并估计Y大于零的概率.
解 (1)这种酸奶一天的需求量不超过300瓶,当且仅当最高气温低于25,由表格数据知,2+16+36
最高气温低于25的频率为=0.6,所以这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率
90的估计值为0.6.
(2)当这种酸奶一天的进货量为450瓶时,
若最高气温不低于25,则Y=6×450-4×450=900;
若最高气温位于区间[20,25),则Y=6×300+2(450-300)-4×450=300; 若最高气温低于20,则Y=6×200+2(450-200)-4×450=-100, 所以Y的所有可能值为900,300,-100.
Y大于零当且仅当最高气温不低于20,
36+25+7+4
由表格数据知,最高气温不低于20的频率为=0.8.
90因此Y大于零的概率的估计值为0.8.
10.为了整顿道路交通秩序,某地考虑将对行人闯红灯进行处罚.为了更好地了解市民的态度,在普通行人中随机选取了200人进行调查,当不处罚时,有80人会闯红灯,处罚时,得到如下数据:
处罚金额x(单位:元) 会闯红灯的人数y
若用表中数据所得频率代替概率.
(1)当罚金定为10元时,行人闯红灯的概率会比不进行处罚降低多少?
(2)将选取的200人中会闯红灯的市民分为两类:A类市民在罚金不超过10元时就会改正行为;B类是其他市民.现对A类与B类市民按分层抽样的方法抽取4人依次进行深度调查,则前两位均为B类市民的概率是多少?
解 (1)设“当罚金定为10元时,闯红灯的市民改正行为”为事件A, 401则P(A)==. 2005
1
所以当罚金定为10元时,比不进行处罚,行人闯红灯的概率会降低.
5
(2)由题可知,A类市民和B类市民各有40人,故分别从A类市民和B类市民中各抽出2人,设从A类市民中抽出的2人分别为A1,A2,从B类市民中抽出的2人分别为B1,B2,设“A类与B类市民按分层抽样的方法抽取4人依次进行深度调查”为事件M,
则事件M中首先抽出A1的事件有(A1,A2,B1,B2),(A1,A2,B2,B1),(A1,B1,A2,B2),(A1,
5 50 10 40 15 20 20 10 B1,B2,A2),(A1,B2,A2,B1),(A1,B2,B1,A2),共6种.
同理首先抽出A2,B1,B2的事件也各有6种, 故事件M共有4×6=24(种).
设“抽取的4人中前两位均为B类市民”为事件N,则事件N有(B1,B2,A1,A2),(B1,B2,
A2,A1),(B2,B1,A1,A2),(B2,B1,A2,A1),共4种,所以P(N)==.
1
所以抽取的4人中前两位均为B类市民的概率是.
6
11.(2017·北京)某大学艺术专业400名学生参加某次测评,根据男女学生人数比例,使用分层抽样的方法从中随机抽取了100名学生,记录他们的分数,将数据分成7组:[20,30),[30,40),…[80,90],并整理得到如下频率分布直方图.
4
2416
(1)从总体的400名学生中随机抽取一人,估计其分数小于70的概率;
(2)已知样本中分数小于40的学生有5人,试估计总体中分数在区间[40,50)内的人数; (3)已知样本中有一半男生的分数不小于70,且样本中分数不小于70的男女生人数相等.试估计总体中男生和女生人数的比例.
解 (1)根据频率分布直方图可知,样本中分数不小于70的频率为(0.02+0.04)×10=0.6, 所以样本中分数小于70的频率为1-0.6=0.4,
所以从总体的400名学生中随机抽取一人,其分数小于70的概率估计为0.4. (2)根据题意,样本中分数不小于50的频率为(0.01+0.02+0.04+0.02)×10=0.9, 分数在区间[40,50)内的人数为100-100×0.9-5=5, 所以总体中分数在区间[40,50)内的人数估计为400×
5
=20. 100
(3)由题意可知,样本中分数不小于70的学生人数为(0.02+0.04)×10×100=60, 1
所以样本中分数不小于70的男生人数为60×=30,
2所以样本中的男生人数为30×2=60, 女生人数为100-60=40,
所以样本中男生和女生人数的比例为60∶40=3∶2,
所以根据分层抽样原理,估计总体中男生和女生人数的比例为3∶2.
12.某烹饪学院为了弘扬中国传统的饮食文化,举办了一场由在校学生参加的厨艺大赛,组委会为了解本次大赛参赛学生的成绩情况,从参赛学生中随机抽取了n名学生的成绩(满分100分)作为样本,将所得分数经过分析整理后画出了频率分布直方图和茎叶图,其中茎叶图受到污
染,请据此解答下列问题:
(1)求频率分布直方图中a,b的值,并估计此次参加厨艺大赛学生的平均成绩;
(2)规定大赛成绩在[80,90)的学生为厨霸,在[90,100]的学生为厨神,现从被称为厨霸、厨神的学生中随机抽取2人去参加校际之间举办的厨艺大赛,求所抽取2人中至少有1人是厨神的概率.
5
解 (1)由题意可知,样本容量n==40,
0.012 5×103
所以a==0.007 5.
40×10
所以10b=1-(0.125+0.150+0.450+0.075)=0.200, 所以b=0.020 0,
平均成绩为0.125×55+0.2×65+0.45×75+0.15×85+0.075×95=73.5.
(2)由题意可知,厨霸有0.015 0×10×40=6(人),分别记为a1,a2,a3,a4,a5,a6,厨神有0.007 5×10×40=3(人),分别记为b1,b2,b3,共9人,
从中任意抽取2人共有36种情况:(a1,a2),(a1,a3),(a1,a4),(a1,a5),(a1,a6),(a1,
b1),(a1,b2),(a1,b3),(a2,a3),(a2,a4),(a2,a5),(a2,a6),(a2,b1),(a2,b2),(a2,b3),(a3,a4),(a3,a5),(a3,a6),(a3,b1),(a3,b2),(a3,b3),(a4,a5),(a4,a6),(a4,b1),(a4,b2),(a4,b3),(a5,a6),(a5,b1),(a5,b2),(a5,b3),(a6,b1),(a6,b2),(a6,b3),(b1,b2),(b1,b3),(b2,b3),
其中至少有1人是厨神的情况有21种, 217
所以至少有1人是厨神的概率为=.
3612
例 (12分)广场舞在全国各地都非常地流行,但是人们对广场舞也有不同的看法,有些人认为广场舞“很好”,能促进人们锻炼身体,有些人认为广场舞“不好”,影响其他人的休息,实践课上老师选派几位同学组成研究性小组,从某社区[25,55]岁的人群中随机抽取n人进行了一次调查,得到如下统计表:
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