第十章单元测试一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.每小题中只有一项符合题目要求)1.将编号为1,2,3,4,5的五个球放入编号为1,2,3,4,5的五个盒子,每个盒内放一个球,若恰好有三个球的编号与盒子编号相同,则不同的投放方法的种数为()A.6B.10C.20D.30答案B解析从编号为1,2,3,4,5的五个球中选出三个与盒子编号相同的球的投放方法有C35=10种;另两个球的投放方法有1种,所以共有10种不同的投放方法.选择B.2.(1+x)10(1+1x)10展开式中的常数项为()A.1B.(C110)2C.C120D.C1020答案D解析因为(1+x)10(1+1x)10=[(1+x)(1+1x)]10=(2+x+1x)10=(x+1x)20(x0),所以Tr+1=Cr20(x)20-r(1x)r=Cr20x10-r,由10-r=0,得r=10,故常数项为T11=C1020,选D.3.如图,三行三列的方阵中有9个数aij(i=1,2,3;j=1,2,3),从中任取三个数,则至少有两个数位于同行或同列的概率是()A.37B.47C.1314D.114答案C解析所取三数既不同行也不同列的概率为6C39=114,所求概率为1-114=1314.4.设随机变量ξ服从正态分布N(3,4),若P(ξ2a-3)=P(ξa+2),则a的值为()A.73B.53C.5D.3答案A解析由已知2a-3,与a+2关于3对称,故(2a-3)+(a+2)=6,解得a=73.5.在区间[0,π]上随机取一个数x,则事件“sinx+3cosx≤1”发生的概率为()A.14B.13C.12D.23答案C解析由题意知,此概率符合几何概型所有基本事件包含的区域长度为π,设A表示取出的x满足sinx+3cosx≤1这样的事件,对条件变形为sin(x+π3)≤12,即事件A包含的区域长度为π2.∴P(A)=π2π=12.6.一个坛子里有编号1,2,…,12的12个大小相同的球,其中1到6号球是红球,其余的是黑球,若从中任取两个球,则取到的都是红球,且至少有1个球的号码是偶数的概率为()A.122B.111C.322D.211答案D解析分类:一类是两球号均为偶数且红球,有C23种取法;另一类是两球号码是一奇一偶有C13C13种取法,因此所求的概率为C23+C13C13C212=211.7.已知实数x∈[0,8],执行如下图所示的程序框图,则输出的x不小于55的概率为()A.14B.12C.34D.45答案A解析程序框图经过3次运行后,得到2[2(2x+1)+1]+1,即2[2(2x+1)+1]+1≥55.所以x≥6,所以P=8-68=14.8.体育课的排球发球项目考试的规则是每位学生最多可发球3次,一旦发球成功,则停止发球,否则一直发到3次为止.设学生一次发球成功的概率为p(p≠0),发球次数为X,若X的数学期望E(X)1.75,则p的取值范围是()A.(0,712)B.(712,1)C.(0,12)D.(12,1)答案C解析发球次数X的分布列如下表,X123Pp(1-p)p(1-p)2所以期望E(X)=p+2(1-p)p+3(1-p)21.75,解得p52(舍去)或p12,又p0,故选C.9.连掷两次骰子分别得到点数m、n,向量a=(m,n),b=(-1,1)若在△ABC中,AB→与a同向,CB→与b反向,则∠ABC是钝角的概率是()A.512B.712C.39D.49答案A解析要使∠ABC是钝角,必须满足AB→·CB→<0,即a·b=n-m>0,连掷两次骰子所得点数m、n共有36种情形,其中15种满足条件,故所求概率是512.10.某计算机程序每运行一次都随机出现一个五位的二进制数其中A的各位数中,a1=1,ak(k=2,3,4,5)出现0的概率为13,出现1的概率为23.记ξ=a1+a2+a3+a4+a5,当程序运行一次时,ξ的数学期望E(ξ)=()A.827B.1681C.113D.6581答案C解析ξ=1时,P1=C04(13)4(23)0=134,ξ=2时,P2=C14(13)3·23=834,ξ=3时,P3=C24·(13)2·(23)2=2434,ξ=4时,P4=C34(13)·(23)3=3234,ξ=5时,P5=C44(23)4=1634,E(ξ)=1×134+2×834+3×2434+4×3234+5×1634=113.二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分,把答案填在题中横线上)11.将一个骰子连续抛掷三次,它落地时向上的点数依次..成等差数列的概率为________.答案112解析将一个骰子连抛三次,共有n=63种不同情形.其中,落地时向上的点数依次成等差数列的有:①公差d=±1的有4×2=8(种);②公差为±2的有2×2=4(种);③公差d=0的有6种,共有m=8+4+6=18(种),故所求概率为P=mn=1863=112.12.用茎叶图记录甲、乙两人在5次体能综合测评中的成绩(成绩为两位整数),现乙还有一次不小于90分的成绩未记录,则甲的平均成绩超过乙的平均成绩的概率为________.答案45解析由题意,得基本事件总数为10,满足要求的有8个,所以所求概率为810=45.13.(2012·广东)(x2+1x)6的展开式中x3的系数为______.(用数字作答)答案20解析由(x2+1x)6的展开式的通项为Tr+1=Cr6(x2)6-r(1x)r=Cr6x12-3r.令12-3r=3,得r=3,所以展开式中x3的系数为C36=6×5×41×2×3=20.14.(2012·上海)三位同学参加跳高、跳远、铅球项目的比赛.若每人都选择其中两个项目,则有且仅有两人选择项目完全相同的概率是________(结果用最简分数表示).答案23解析根据条件求出基本事件的个数,再利用古典概型的概率计算公式求解.因为每人都从三个项目中选择两个,有(C23)3种选法,其中“有且仅有两人选择的项目完全相同”的基本事件有C23C13C12个,故所求概率为C23C13C12C233=23.15.袋中有3个黑球,1个红球.从中任取2个,取到一个黑球得0分,取到一个红球得2分,则所得分数ξ的数学期望E(ξ)=________.答案1解析由题得ξ所取得的值为0或2,其中ξ=0表示取得的球为两个黑球,ξ=2表示取得的球为一黑一红,所以P(ξ=0)=C23C24=12,P(ξ=2)=C13C24=12,故E(ξ)=0×12+2×12=1.16.为落实素质教育,衡水重点中学拟从4个重点研究性课题和6个一般研究性课题中各选2个课题作为本年度该校启动的课题项目,若重点课题A和一般课题B至少有一个被选中的不同选法种数是k,则二项式(1+kx2)6的展开式中,x4的系数为________.答案54000解析用直接法:k=C13C15+C13C25+C23C15=15+30+15=60,x4的系数为C26k2=15×3600=54000.三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)为备战2013年天津东亚运动会,射击队努力拼博,科学备战.现对一位射击选手100发子弹的射击结果统计如下:环数10环9环8环7环6环5环以下(含5环)频数2035251352试根据以上统计数据估算:(1)该选手一次射击命中8环以上(含8环)的概率;(2)该选手射击2发子弹取得19环以上(含19环)成绩的概率.解析以该选手射击的频率近似估算概率.(1)射击一次击中8环以上的概率约为P=20+35+25100=0.8.(2)记一次射击命中10环为事件p1,则p1=0.2,一次射击命中9环为事件p2,则p2=0.35,于是两次射击均命中10环的概率约为P(A)=(p1)2=0.04.两次射击一次命中10环,一次命中9环的概率约为P(B)=C12p1p2=0.14,即该选手射击2发子弹取得19环以上(含19环)成绩的概率约为0.18.18.(本小题满分12分)甲、乙两人各进行3次射击,甲每次击中目标的概率为12,乙每次击中目标的概率为23.(1)记甲击中目标的次数为ξ,求ξ的概率分布及数学期望E(ξ);(2)求乙至多击中目标2次的概率;(3)求甲恰好比乙多击中目标2次的概率.解析(1)P(ξ=0)=C03(12)3=18;P(ξ=1)=C13(12)3=38;P(ξ=2)=C23(12)3=38;P(ξ=3)=C33(12)3=18.ξ的概率分布如下表ξ0123P18383818E(ξ)=0×18+1×38+2×38+3×18=1.5.(2)乙至多击中目标2次的概率为1-C33(23)3=1927.(3)设“甲恰比乙多击中目标2次”为事件A,“甲恰击中目标2次且乙恰击中目标0次”为事件B1,“甲恰击中目标3次且乙恰击中目标1次”为事件B2,则A=B1+B2,B1,B2为互斥事件.P(A)=P(B1)+P(B2)=38×127+18×29=124.所以,甲恰好比乙多击中目标2次的概率为124.19.(本小题满分12分)某位收藏爱好者鉴定一件物品时,将正品错误地鉴定为赝品的概率为13,将赝品错误地鉴定为正品的概率为12.已知一批物品共有4件,其中正品3件、赝品1件.(1)求该收藏爱好者的鉴定结果为正品2件、赝品2件的概率;(2)求该收藏爱好者的鉴定结果中正品数X的分布列及数学期望.解析(1)有两种可能使得该收藏爱好者的鉴定结果为正品2件、赝品2件:其一是错误地把一件正品鉴定为赝品,其他鉴定正确;其二是错误地把两件正品鉴定为赝品,把一件赝品鉴定为正品,其他鉴定正确.则所求的概率为C13×13×(23)2×12+C23×(13)2×23×12=13.(2)由题意知X的所有可能取值为0,1,2,3,4.P(X=0)=(13)3×12=154;P(X=1)=C23×(13)2×23×12+(13)3×12=754;P(X=2)=13;P(X=3)=(23)3×12+C13×(23)2×13×12=1027;P(X=4)=(23)3×12=427.故X的分布列为X01234P154754131027427所以X的数学期望E(X)=0×154+1×754+2×13+3×1027+4×427=52.20.(本小题满分12分)已知A1,A2,A3,…,A6共6所高校举行自主招生考试,某同学参加这6所高校的考试获得通过的概率均为12.(1)若这6所高校的考试该同学都参加,试求该同学恰好通过2所高校自主招生考试的概率;(2)假设该同学参加每所高校考试所需的报名费用均为200元,该同学决定按A1,A2,A3,…,A6的顺序参加考试,一旦通过某所高校的考试,就不再参加其他高校的考试,试求该同学参加考试所需报名费用ξ的分布列及数学期望.解析(1)因为该同学通过各校考试的概率均为12,所以该同学恰好通过2所高校自主招生考试的概率为P=C26(12)2(1-12)4=1564.(2)设该同学共参加了i次考试的概率为Pi(1≤i≤6,i∈Z),则Pi=12i,1≤i≤5,i∈Z,125,i=6,所以该同学参加考试所需报名费用ξ的分布列为ξ20040060080010001200P12122123124125125E(ξ)=(12×1+122×2+123×3+124×4+125×5+125×6)×200=6425×200=15754.21.(本小题满分12分)李先生家在H小区,他在C科技园区工作,从家开车到公司上班有L1,L2两条路线(如图),路线L1上有A1,A2,A3三个路口,各路口遇到红灯的概率均为12;路线L2上有B1,B2两个路口,各路口遇到红灯的概率依次为34,35.(1)若走路线L1,求最多遇到1次红灯的概率;(2)若走路线L2,求遇到红灯次数X的数学期望;(3)按照“平均遇到红灯的次数最少”的要求,请你帮助李先生分析上述两条路线中,选择哪条路线上班更好些,并说明理由.解析(1)设“走路线L1最多遇到1次红灯