第5讲二项分布与正态分布一、选择题1.(2014·全国Ⅱ卷)某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是0.75,连续两天为优良的概率是0.6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率是()A.0.8B.0.75C.0.6D.0.45解析记事件A表示“一天的空气质量为优良”,事件B表示“随后一天的空气质量为优良”,P(A)=0.75,P(AB)=0.6.由条件概率,得P(B|A)=P(AB)P(A)=0.60.75=0.8.答案A2.(2017·衡水模拟)先后抛掷硬币三次,则至少一次正面朝上的概率是()A.18B.38C.58D.78解析三次均反面朝上的概率是123=18,所以至少一次正面朝上的概率是1-18=78.答案D3.(2016·青岛一模)设随机变量X服从正态分布N(1,σ2),则函数f(x)=x2+2x+X不存在零点的概率为()A.14B.13C.12D.23解析∵函数f(x)=x2+2x+X不存在零点,∴Δ=4-4X0,∴X1,∵X~N(1,σ2),∴P(X1)=12,故选C.答案C4.(2017·武昌区模拟)某居民小区有两个相互独立的安全防范系统A和B,系统A和系统B在任意时刻发生故障的概率分别为18和p,若在任意时刻恰有一个系统不发生故障的概率为940,则p=()A.110B.215C.16D.15解析由题意得18(1-p)+1-18p=940,∴p=215,故选B.答案B5.(2016·天津南开调研)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X次球,则P(X=12)等于()A.C10123810582B.C91238958238C.C911582382D.C9113810582解析由题意知第12次取到红球,前11次中恰有9次红球2次白球,由于每次取到红球的概率为38,所以P(X=12)=C911389×582×38.答案D二、填空题6.有一批种子的发芽率为0.9,出芽后的幼苗成活率为0.8,在这批种子中,随机抽取一粒,则这粒种子能成长为幼苗的概率为________.解析设种子发芽为事件A,种子成长为幼苗为事件B(发芽又成活为幼苗).依题意P(B|A)=0.8,P(A)=0.9.根据条件概率公式P(AB)=P(B|A)·P(A)=0.8×0.9=0.72,即这粒种子能成长为幼苗的概率为0.72.答案0.727.假设每天从甲地去乙地的旅客人数X是服从正态分布N(800,502)的随机变量,记一天中从甲地去乙地的旅客人数800<X≤900的概率为p0,则p0=________.解析由X~N(800,502),知μ=800,σ=50,又P(700<X≤900)=0.9544,则P(800<X≤900)=12×0.9544=0.4772.答案0.47728.设随机变量X~B(2,p),随机变量Y~B(3,p),若P(X≥1)=59,则P(Y≥1)=________.解析∵X~B(2,p),∴P(X≥1)=1-P(X=0)=1-C02(1-p)2=59,解得p=13.又Y~B(3,p),∴P(Y≥1)=1-P(Y=0)=1-C03(1-p)3=1927.答案1927三、解答题9.(2015·湖南卷)某商场举行有奖促销活动,顾客购买一定金额的商品后即可抽奖,每次抽奖都是从装有4个红球、6个白球的甲箱和装有5个红球、5个白球的乙箱中,各随机摸出1个球,在摸出的2个球中,若都是红球,则获一等奖;若只有1个红球,则获二等奖;若没有红球,则不获奖.(1)求顾客抽奖1次能获奖的概率;(2)若某顾客有3次抽奖机会,记该顾客在3次抽奖中获一等奖的次数为X,求X的分布列.解(1)记事件A1为“从甲箱中摸出的1个球是红球”,A2为“从乙箱中摸出的1个球是红球”,B为“顾客抽奖1次能获奖”,则B表示“顾客抽奖1次没有获奖”.由题意A1与A2相互独立,则A1与A2相互独立,且B=A1·A2,因为P(A1)=410=25,P(A2)=510=12,所以P(B)=P(A1·A2)=1-25·1-12=310,故所求事件的概率P(B)=1-P(B)=1-310=710.(2)设“顾客抽奖一次获得一等奖”为事件C,由P(C)=P(A1·A2)=P(A1)·P(A2)=15,顾客抽奖3次可视为3次独立重复试验,则X~B3,15,于是P(X=0)=C03150453=64125,P(X=1)=C13151452=48125,P(X=2)=C23152451=12125,P(X=3)=C33153450=1125.故X的分布列为X0123P641254812512125112510.挑选空军飞行员可以说是“万里挑一”,要想通过需要五关:目测、初检、复检、文考(文化考试)、政审.若某校甲、乙、丙三位同学都顺利通过了前两关,根据分析甲、乙、丙三位同学通过复检关的概率分别是0.5,0.6,0.75,能通过文考关的概率分别是0.6,0.5,0.4,由于他们平时表现较好,都能通过政审关,若后三关之间通过与否没有影响.(1)求甲、乙、丙三位同学中恰好有一人通过复检的概率;(2)设只要通过后三关就可以被录取,求录取人数X的分布列.解(1)设A,B,C分别表示事件“甲、乙、丙通过复检”,则所求概率P=P(ABC)+P(ABC)+P(ABC)=0.5×(1-0.6)×(1-0.75)+(1-0.5)×0.6×(1-0.75)+(1-0.5)×(1-0.6)×0.75=0.275.(2)甲被录取的概率为P甲=0.5×0.6=0.3,同理P乙=0.6×0.5=0.3,P丙=0.75×0.4=0.3.∴甲、乙、丙每位同学被录取的概率均为0.3,故可看成是独立重复试验,即X~B(3,0.3),X的可能取值为0,1,2,3,其中P(X=k)=Ck3(0.3)k·(1-0.3)3-k.故P(X=0)=C03×0.30×(1-0.3)3=0.343,P(X=1)=C13×0.3×(1-0.3)2=0.441,P(X=2)=C23×0.32×(1-0.3)=0.189,P(X=3)=C33×0.33=0.027,故X的分布列为X0123P0.3430.4410.1890.02711.(2016·郑州二模)先后掷骰子两次,落在水平桌面后,记正面朝上的点数分别为x,y,设事件A为“x+y为偶数”,事件B为“x≠y”,则概率P(B|A)=()A.12B.14C.13D.23解析若x+y为偶数,则x,y两数均为奇数或均为偶数.故P(A)=2×3×36×6=12,又A,B同时发生,基本事件一共有2×3×3-6=12个,∴P(AB)=126×6=13,∴P(B|A)=P(AB)P(A)=1312=23.答案D12.(2017·长沙模拟)排球比赛的规则是5局3胜制(无平局),甲在每局比赛获胜的概率都为23,前2局中乙队以2∶0领先,则最后乙队获胜的概率是()A.49B.827C.1927D.4081解析乙队3∶0获胜的概率为13,乙队3∶1获胜的概率为23×13=29,乙队3∶2获胜的概率为232×13=427.∴最后乙队获胜的概率为P=13+29+427=1927,故选C.答案C13.某一部件由三个电子元件按如图所示方式连接而成,元件1或元件2正常工作,且元件3正常工作,则部件正常工作.设三个电子元件的使用寿命(单位:小时)均服从正态分布N(1000,502),且各个元件能否正常工作相互独立,那么该部件的使用寿命超过1000小时的概率为________.解析设元件1,2,3的使用寿命超过1000小时的事件分别记为A,B,C,显然P(A)=P(B)=P(C)=12,∴该部件的使用寿命超过1000小时的事件为(AB+AB+AB)C,∴该部件的使用寿命超过1000小时的概率P=12×12+12×12+12×12×12=38.答案3814.(2016·山东卷节选)甲、乙两人组成“星队”参加猜成语活动,每轮活动由甲、乙各猜一个成语,在一轮活动中,如果两人都猜对,则“星对”得3分;如果只有一人猜对,则“星对”得1分;如果两人都没猜对,则“星对”得0分.已知甲每轮猜对的概率是34,乙每轮猜对的概率是23;每轮活动中甲、乙猜对与否互不影响,各轮结果亦互不影响.假设“星队”参加两轮活动,求:(1)“星队”至少猜对3个成语的概率;(2)“星队”两轮得分之和X的分布列.解(1)记事件A:“甲第一轮猜对”,记事件B:“乙第一轮猜对”,记事件C:“甲第二轮猜对”,记事件D:“乙第二轮猜对”,记事件E:“‘星队’至少猜对3个成语”.由题意,E=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD.由事件的独立性与互斥性,得P(E)=P(ABCD)+P(ABCD)+P(ABCD)+P(ABCD)+P(ABCD)=P(A)P(B)P(C)P(D)+P(A)P(B)P(C)P(D)+P(A)P(B)P(C)P(D)+P(A)P(B)P(C)P(D)+P(A)P(B)P(C)P(D)=34×23×34×23+2×14×23×34×23+34×13×34×23=23.所以“星队”至少猜对3个成语的概率为23.(2)由题意,随机变量X可能的取值为0,1,2,3,4,6.由事件的独立性与互斥性,得P(X=0)=14×13×14×13=1144,P(X=1)=2×34×13×14×13+14×23×14×13=10144=572,P(X=2)=34×13×34×13+34×13×14×23+14×23×34×13+14×23×14×23=25144,P(X=3)=34×23×14×13+14×13×34×23=12144=112,P(X=4)=2×34×23×34×13+34×23×14×23=60144=512,P(X=6)=34×23×34×23=36144=14.可得随机变量X的分布列为X012346P11445722514411251214