高中数学选修2-3课本答案
高中数学选修2-3 离散型随机变量导学案加课后作业及答案
§2.1.1 离散型随机变量【学习要求】1.理解随机变量及离散型随机变量的含义.2.了解随机变量与函数的区别与联系.【学法指导】引进随机变量的概念,就可以用数字描述随机现象,建立连接数和随机现象的桥梁,通过随机变量和函数类比,可以更好地理解随机变量的定义,随机变量是函数概念的推广.【知识要点】1.随机试验:一般地,一个试验如果满足下列条件:(1)试验可以在相同的情形下重复进行;(2)试验所有可能的结果是明确的,并且不只一个;(3)每次试验总是恰好出现这些可能结果中的一个,但在一次试验之前却不能肯定这次试验的结果会出现哪一个.这种试验就是一个随机试验.2.随机变量:在随机试验中,随着变化而变化的变量称为随机变量.3.离散型随机变量:所有取值可以的随机变量,称为离散型随机变量.【问题探究】探究点一随机变量的概念问题1掷一枚骰子,出现的点数可以用数字1,2,3,4,5,6来表示,那么掷一枚硬币的结果是否也可以用数字来表示呢?问题2随机变量和函数有类似的地方吗?例1下列变量中,哪些是随机变量,哪些不是随机变量?并说明理由.(1)上海国际机场候机室中2013年10月1日的旅客数量;(2)2013年某天济南至北京的D36次列车到北京站的时间;(3)2013年某天收看齐鲁电视台《拉呱》节目的人数;(4)体积为1 000 cm3的球的半径长.小结随机变量从本质上讲就是以随机试验的每一个可能结果为自变量的一个函数,即随机变量的取值实质上是试验结果对应的数,但这些数是预先知道所有可能的值,而不知道究竟是哪一个值.跟踪训练1指出下列变量中,哪些是随机变量,哪些不是随机变量,并说明理由.(1)某人射击一次命中的环数;(2)任意掷一枚均匀硬币5次,出现正面向上的次数;(3)投一颗质地均匀的骰子两次出现的点数(最上面的数字)中的最小值;(4)某个人的属相.探究点二离散型随机变量的判定问题1什么是离散型随机变量?问题2非离散型随机变量和离散型随机变量有什么区别?例2①某座大桥一天经过的中华牌轿车的辆数为ξ;②某网站中歌曲《爱我中华》一天内被点击的次数为ξ;③一天内的温度为ξ;④射手对目标进行射击,击中目标得1分,未击中目标得0分,用ξ表示该射手在一次射击中的得分.上述问题中的ξ是离散型随机变量的是()A.①②③④B.①②④C.①③④D.②③④小结该题主要考查离散型随机变量的定义,判断时要紧扣定义,看是否能一一列出.跟踪训练2指出下列随机变量是否是离散型随机变量,并说明理由.(1)白炽灯的寿命ξ;(2)某加工厂加工的一批某种钢管的外径与规定的外径尺寸之差ξ;(3)江西九江市长江水位监测站所测水位在(0,29]这一范围内变化,该水位站所测水位ξ;(4)一个袋中装有5个白球和5个黑球,从中任取3个,其中所含白球的个数.探究点三离散型随机变量的应用例3(1)一袋中装有5只同样大小的白球,编号为1,2,3,4,5.现从该袋内随机取出3只球,被取出的球的最大号码数ξ.写出随机变量ξ可能取的值,并说明随机变量所取的值表示的随机试验的结果.(2)抛掷两枚骰子各一次,记第一枚骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数的差为ξ,试问:“ξ>4”表示的试验结果是什么?小结解答此类问题的关键在于明确随机变量的所有可能的取值,以及其取每一个值时对应的意义,即一个随机变量的取值可能对应一个或多个随机试验的结果,解答过程中不要漏掉某些试验结果.跟踪训练3下列随机试验的结果能否用离散型随机变量表示?若能,请写出各随机变量可能的取值并说明这些值所表示的随机试验的结果.(1)盒中装有6支白粉笔和2支红粉笔,从中任意取出3支,其中所含白粉笔的支数ξ,所含红粉笔的支数η.(2)从4张已编有1~4的卡片中任意取出2张,被取出的卡片号数之和ξ.(3)离开天安门的距离η.(4)袋中有大小完全相同的红球5个,白球4个,从袋中任意取出一球,若取出的球是白球,则过程结束;若取出的球是红球,则将此红球放回袋中,然后重新从袋中任意取出一球,直至取出的球是白球,此规定下的取球次数ξ.【当堂检测】1.下列变量中,不是随机变量的是()A.一射击手射击一次命中的环数B.标准状态下,水沸腾时的温度C.抛掷两枚骰子,所得点数之和D.某电话总机在时间区间(0,T)内收到的呼叫次数2.10件产品中有3件次品,从中任取2件,可作为随机变量的是()A.取到产品的件数B.取到正品的概率C.取到次品的件数D.取到次品的概率3.抛掷2枚骰子,所得点数之和记为ξ,那么“ξ=4”表示的随机试验的结果是()A.2枚都是4点B.1枚是1点,另1枚是3点C.2枚都是2点D.1枚是1点,另1枚是3点,或者2枚都是2点4.一袋中装有6个同样大小的黑球,编号为1,2,3,4,5,6.现从中随机取出2个球,以ξ表示取出的球的最大号码,则“ξ=6”表示的试验结果是___________________.【课堂小结】1.所谓的随机变量就是试验结果和实数之间的一个对应关系,随机变量是将试验的结果数量化,变量的取值对应于随机试验的某一个随机事件.2.写随机变量表示的结果,要看三个特征:(1)可用数来表示;(2)试验之前可以判断其可能出现的所有值;(3)在试验之前不能确定取值.【课后作业】一、基础过关1.袋中有2个黑球6个红球,从中任取两个,可以作为随机变量的是() A.取到的球的个数B.取到红球的个数C.至少取到一个红球D.至少取到一个红球的概率2.①某电话亭内的一部电话1小时内使用的次数记为X;②某人射击2次,击中目标的环数之和记为X;③测量一批电阻,在950 Ω~1 200 Ω之间的阻值记为X;④一个在数轴上随机运动的质点,它在数轴上的位置记为X.其中是离散型随机变量的是()A.①②B.①③C.①④D.①②④3.袋中装有大小相同的5个球,分别标有1,2,3,4,5五个号码,现在在有放回取出的条件下依次取出两个球,设两个球号码之和为随机变量ξ,则ξ所有可能取值的个数是()A.5 B.9C.10 D.254.某人射击的命中率为p(0<p<1),他向一目标射击,当第一次射中目标则停止射击,射击次数的取值是()A.1,2,3,…,n B.1,2,3,…,n,…C.0,1,2,…,n D.0,1,2,…,n,…5.某人进行射击,共有5发子弹,击中目标或子弹打完就停止射击,射击次数为ξ,则“ξ=5”表示的试验结果是()A.第5次击中目标B.第5次未击中目标C.前4次均未击中目标D.第4次击中目标6.一木箱中装有8个同样大小的篮球,编号为1,2,3,4,5,6,7,8,现从中随机取出3个篮球,以ξ表示取出的篮球的最大号码,则ξ=8表示的试验结果有________种.二、能力提升7.如果X是一个离散型随机变量且η=aX+b,其中a,b是常数且a≠0,那么η() A.不一定是随机变量B.一定是随机变量,不一定是离散型随机变量C.一定是连续型随机变量D.一定是离散型随机变量8.在8件产品中,有3件次品,5件正品,从中任取一件,取到次品就停止,抽取次数为ξ,则ξ=3表示的试验结果是__________________9.在一次考试中,某位同学需回答三个问题,考试规则如下:每题回答正确得100分,回答不正确得-100分,则这名同学回答这三个问题的总得分ξ的所有可能取值是________.10.一用户在打电话时忘记了最后3个号码,只记得最后3个数两两不同,且都大于5.于是他随机拨最后3个数(两两不同),设他拨到正确号码的次数为X,随机变量X的可能值有________个.11.设一汽车在开往目的地的道路上需经过5盏信号灯,ξ表示汽车首次停下时已通过的信号灯的盏数,写出ξ所有可能取值并说明这些值所表示的试验结果.12.某车间两天内每天生产10件某产品,其中第一天、第二天分别生产了1件、2件次品,而质检部门每天要在生产的10件产品中随机抽取4件进行检查,若发现有次品,则当天的产品不能通过.若厂内对车间生产的产品采用记分制,两天全不通过检查得0分,通过一天、两天分别得1分、2分,设该车间在这两天内总得分为ξ,写出ξ的可能取值.三、探究与拓展13.小王钱夹中只剩有20元、10元、5元、2元和1元的人民币各一张.他决定随机抽出两张,用来买晚餐,用X表示这两张金额之和.写出X的可能取值,并说明所取值表示的随机试验结果§2.1.2离散型随机变量的分布列(一)【学习要求】1.在对具体问题的分析中,理解取有限值的离散型随机变量及其分布列的概念.认识分布列对于刻画随机现象的重要性.2.掌握离散型随机变量分布列的表示方法和性质.【学法指导】离散型随机变量的分布列可以完全描述随机变量所刻画的随机现象,利用分布列可以计算随机变量所表示的事件的概率.【知识要点】1.定义:一般地,若离散型随机变量X可能取的不同值为x1,x2,…,x i,…,x n,X取每一个值x i (i=1,2,…,n)的概率此表称为离散型随机变量X的概率分布列,简称为X的.2.离散型随机变量的分布列的性质:(1)p i 0,i =1,2,3,…,n ;(2)∑ni =1p i = .【问题探究】探究点一 离散型随机变量的分布列的性质问题1 对于一个随机试验,仅知道试验的可能结果是不够的,还要能把握每一个结果发生的概率.请问抛掷一枚骰子,朝上的一面所得点数有哪些值?取每个值的概率是多少?问题2 离散型随机变量X 的分布列刻画的是一个函数关系吗?有哪些表示法? 问题3 离散型随机变量的分布列有哪些性质?例1 设随机变量X 的分布列P ⎝⎛⎭⎫X =k5=ak (k =1,2,3,4,5). (1)求常数a 的值; (2)求P ⎝⎛⎭⎫X ≥35; (3)求P ⎝⎛⎭⎫110<X <710. 小结 离散型随机变量的分布列的性质可以帮助我们求题中参数a ,然后根据互斥事件的概率加法公式求得概率.跟踪训练1 (1试说明该同学的计算结果是否正确.(2)设ξ①求q 的值;②求P (ξ<0),P (ξ≤0).探究点二 求离散型随机变量的分布列例2 将一颗骰子掷两次,求两次掷出的最大点数ξ的分布列.小结 (1)求离散型随机变量的分布列关键是搞清离散型随机变量X 取每一个值时对应的随机事件,然后利用排列、组合知识求出X 取每个值的概率,最后列出分布列.(2)求离散型随机变量X 的分布列的步骤是:首先确定X 的所有可能的取值;其次,求相应的概率P (X =x i )=p i ;最后列成表格的形式.跟踪训练2 将一颗骰子掷2次,求下列随机事件的分布列. (1)两次掷出的最小点数Y ;(2)第一次掷出的点数减去第二次掷出的点数之差ξ.【当堂检测】1.下列表中可以作为离散型随机变量的分布列的是( )ABCD2.设随机变量ξ的分布列为P (ξ=i )=a ⎝⎛⎭⎫13i,i =1,2,3,则a 的值为 ( ) A .1B .913C .2713D .11133.将一枚硬币扔三次,设X 为正面向上的次数,则P (0<X <3)=________.4.一盒中放有大小相同的红色、绿色、黄色三种小球,已知红球个数是绿球个数的两倍,黄球个数是绿球个数的一半.现从该盒中随机取出一个球,若取出红球得1分,取出黄球得0分,取出绿球得-1分,试写出从该盒中取出一球所得分数ξ的分布列.【课堂小结】1.离散型随机变量的分布列,不仅能清楚地反映其所取的一切可能的值,而且能清楚地看到每一个值的概率的大小,从而反映了随机变量在随机试验中取值的分布情况.2.一般地,离散型随机变量在某一范围内取值的概率等于它取这个范围内各个值的概率之和.【课后作业】一、基础过关1.若随机变量X( )A .1B .12C .13D .162.设随机变量X 的分布列为P (X =k )=m ⎝⎛⎭⎫23k,k =1,2,3,则m 的值为( )A .1718B .2738C .1719D .27193.抛掷2颗骰子,所得点数之和ξ是一个随机变量,则P (ξ≤4)等于( ) A .16 B .13 C .12D .234.袋中有大小相同的红球6个,白球5个,从袋中每次任意取出1个球,直到取出的球是白球为止,所需要的取球次数为随机变量ξ,则ξ的可能取值为( )A .1,2,3,…,6B .1,2,3,…,7C .0,1,2,…,5D .1,2,…,5 5.随机变量ξ的所有可能取值为1,2,…,n ,若P (ξ<4)=0.3,则 ( ) A .n =3B .n =4C .n =10D .不能确定6.抛掷两次骰子,两次点数的和不等于8的概率为 ( )A .1112B .3136C .536D .1127.设随机变量X 的分布列为P (X =k )=Ck (k +1),k =1,2,3,C 为常数,则P (0.5<X <2.5)=________.二、能力提升8.已知随机变量ξ只能取三个值x 1,x 2,x 3,其概率依次成等差数列,则该等差数列公差的取值范围是( )A .⎣⎡⎦⎤0,13B .⎣⎡⎦⎤-13,13C .[-3,3]D .[0,1]9.一盒中有12个乒乓球,其中9个新的,3个旧的,从盒中任取3个球来用,用完后装回盒中,此时盒中旧球个数X 是一个随机变量,其分布列为P (X ),则P (X =4)的值为( )A .1220B .2755C .27220D .212510.盒中装有大小相等的10个球,编号分别是0,1,2,…,9,从中任取1个,观察号码是“小于5”“等于5”“大于5”三类情况之一,求其概率分布列.11.已知随机变量ξ(1)求η1=12ξ的分布列;(2)求η2=ξ2的分布列.12.从4张已编号(1~4号)的卡片中任意取出2张,取出的卡片号码数之和为X .求随机变量X 的分布列.三、探究与拓展13.安排四名大学生到A ,B ,C 三所学校支教,设每名大学生去任何一所学校是等可能的.(1)求四名大学生中恰有两人去A 校支教的概率; (2)设有大学生去支教的学校的个数为ξ,求ξ的分布列.§2.1.2 离散型随机变量的分布列(二)【学习要求】1.进一步理解离散型随机变量的分布列的求法、作用.2.理解两点分布和超几何分布.【学法指导】两点分布是常见的离散型随机变量的概率分布,如某队员在比赛中能否胜出,某项科学试验是否成功,都可用两点分布来研究.在产品抽样检验中,一般采用不放回抽样,则抽到次品数服从超几何分布;在实际工作中,计算次品数为k 的概率,由于涉及产品总数,计算比较复杂,因而,当产品数较大时,可用后面即将学到的二项分布来代替.【知识要点】1则称离散型随机变量X 服从2.一般地,在含有M 件次品的N 件产品中,任取n 件,其中恰有X 件次品,则P (X =k )=C k M C n -k N -MC nN,k =0,1,2,…,m ,其中*为 .如果随机变量X 的分布列为超几何分布列,则称随机变量X 服从【问题探究】探究点一 两点分布问题1 利用随机变量研究一类问题,如抽取的奖券是否中奖,买回的一件产品是否为正品,新生婴儿的性别,投篮是否命中等,这些有什么共同点?问题2 只取两个不同值的随机变量是否一定服从两点分布?例1 袋中有红球10个,白球5个,从中摸出2个球,如果只关心摸出两个红球的情形,问如何定义随机变量X ,才能使X 满足两点分布,并求分布列.小结 两点分布中只有两个对应的结果,因此在解答此类问题时,应先分析变量是否满足两点分布的条件,然后借助概率的知识,给予解决.跟踪训练1 设某项试验成功率是失败率的2倍,用随机变量ξ描述1次试验的成功次数,则P (ξ=0)等于 ( ) A .0B .12C .13D .23探究点二 超几何分布问题 超几何分布适合解决什么样的概率问题?例2 从一批含有13件正品、2件次品的产品中,不放回任取3 件,求取得次品数为ξ的分布列.跟踪训练2 某校高三年级某班的数学课外活动小组中有6名男生,4名女生,从中选出4人参加数学竞赛考试,用X 表示其中的男生人数. (1)求X 的分布列;(2)求至少有2名男生参加数学竞赛的概率. 探究点三 实际应用例3 在一次购物抽奖活动中,假设某10张奖券中有一等奖券1张,可获得价值50元的奖品;有二等奖券3张,每张可获价值10元的奖品;其余6张没有奖,某顾客从这10张中任抽2张,求: (1)该顾客中奖的概率;(2)该顾客获得的奖品总价值X (元)的分布列.小结 此类题目中涉及的背景多数是生活、生产实践中的问题,如产品中的正品和次品,盒中的白球和黑球,同学中的男生和女生等,分析题意,判断其中的随机变量是否服从超几何分布是解决此类题目的关键. 跟踪训练3 交5元钱,可以参加一次摸奖,一袋中有同样大小的球10个,其中8个标有1元钱,2个标有5元钱,摸奖者只能从中任取2个球,他所得奖励是所抽2球的钱数之和,求抽奖人所得钱数的分布列.【当堂检测】1.今有电子元件50个,其中一级品45个,二级品5个,从中任取3个,出现二级品的概率为 ( ) A .C 35C 350B .C 15+C 25+C 35C 350 C .1-C 345C 350D .C 15C 25+C 25C 145C 3502.一个箱内有9张票,其号数分别为1,2,3,…,9,从中任取2张,其号数至少有一个为奇数的概率是 ( )A .13B .12C .16D .563.在掷一枚图钉的随机试验中,令X =⎩⎪⎨⎪⎧1,针尖向上0,针尖向下,如果针尖向上的概率为0.8,试写出随机变量X 的分布列为___________4.袋中有4只红球3只黑球,从袋中任取4只球,取到1只红球得1分,取到1只黑球得3分,设得分为随机变量ξ,则P (ξ≤6)=________【课堂小结】1.两点分布两点分布是很简单的一种概率分布,两点分布的试验结果只有两种可能,要注意成功概率的值指的是哪一个量.2.超几何分布超几何分布在实际生产中常用来检验产品的次品数,只要知道N 、M 和n 就可以根据公式:P (X =k )=C k M C n -k N -MC nN求出X 取不同值k 时的概率.学习时,不能机械地去记忆公式,而要结合条件以及组合知识理解M 、N 、n 、k 的含义.【课后作业】一、基础过关1.在100张奖券中,有4张能中奖,从中任取2张,则2张都能中奖的概率是 ( )A .150B .125C .1825D .14 9502.从一副不含大、小王的52张扑克牌中任意抽出5张,则至少有3张是A 的概率为( )A .C 34C 248C 552B .C 348C 24C 552 C .1-C 148C 44C 552D .C 34C 248+C 44C 148C 5523.一个盒子里装有相同大小的10个黑球,12个红球,4个白球,从中任取2个,其中白球的个数记为X ,则下列概率等于C 122C 14+C 22C 226的是 ( )A .P (0<X ≤2)B .P (X ≤1)C .P (X =1)D .P (X =2) 4.在3双皮鞋中任意抽取两只,恰为一双鞋的概率为( )A .15B .16C .115D .135.在5件产品中,有3件一等品和2件二等品,从中任取2件,那么以710为概率的事件是( )A .都不是一等品B .恰有一件一等品C .至少有一件一等品D .至多有一件一等品 6.若离散型随机变量X 的分布列为:则c =________. 二、能力提升7.从只有3张中奖的10张彩票中不放回随机逐张抽取,设X 表示直至抽到中奖彩票时的次数,则P (X =3)等于( )A .310B .710C .2140D .7408.若随机变量X 服从两点分布,且P (X =0)=0.8,P (X =1)=0.2.令Y =3X -2,则P (Y =-2)=____. 9.有同一型号的电视机100台,其中一级品97台,二级品3台,从中任取4台,则二级品不多于1台的概率为________.(用式子表示)10.老师要从10篇课文中随机抽3篇让学生背诵,规定至少要背出其中2篇才能及格.某同学只能背诵其中的6篇,试求:(1)抽到他能背诵的课文的数量的分布列; (2)他能及格的概率.11.已知箱中装有4个白球和5个黑球,且规定:取出一个白球得2分,取出一个黑球得1分.现从该箱中任取(无放回,且每球取到的机会均等)3个球,记随机变量X为取出此3球所得分数之和.求X的分布列.三、探究与拓展12.袋中装着标有数字1,2,3,4,5的小球各2个,从袋中任取3个小球,按3个小球上最大数字的9倍计分,每个小球被取出的可能性都相等,用X表示取出的3个小球上的最大数字,求:(1)取出的3个小球上的数字互不相同的概率;(2)随机变量X的分布列;(3)计算介于20分到40分之间的概率.§2.2.1条件概率【学习要求】1.理解条件概率的定义.2.掌握条件概率的计算方法.3.利用条件概率公式解决一些简单的实际问题.【学法指导】理解条件概率可以以简单事例为载体,先从古典概型出发求条件概率,然后再进行推广;计算条件概率可利用公式P(B|A)=P(AB)P(A),也可以利用缩小样本空间的观点计算.【知识要点】1.条件概率的概念设A,B为两个事件,且P(A)>0,称P(B|A)=为在事件发生的条件下,事件发生的条件概率.P(B|A)读作发生的条件下发生的概率.2.条件概率的性质(1)P(B|A)∈.(2)如果B与C是两个互斥事件,则P(B∪C|A)=.【问题探究】探究点一条件概率问题13张奖券中只有1张能中奖,现分别由3名同学无放回地抽取,问最后一名同学抽到中奖奖券的概率是否比其他同学小?问题2如果已知第一名同学没有抽到中奖奖券,那么最后一名同学抽到中奖奖券的概率是多少?问题3怎样计算条件概率?问题4若事件A、B互斥,则P(B|A)是多少?例1在5道题中有3道理科题和2道文科题.如果不放回地依次抽取2道题,求:(1)第1次抽到理科题的概率;(2)第1次和第2次都抽到理科题的概率;(3)在第1次抽到理科题的条件下,第2次抽到理科题的概率.小结利用P(B|A)=n ABn A解答问题的关键在于明确B中的基本事件空间已经发生了质的变化,即在A事件必然发生的前提下,B事件包含的样本点数即为事件AB包含的样本点数.跟踪训练1一个盒子中有6个白球、4个黑球,每次从中不放回地任取1个,连取两次,求第一次取到白球的条件下,第二次取到黑球的概率.探究点二条件概率的性质及应用问题条件概率满足哪些性质?例2一张储蓄卡的密码共有6位数字,每位数字都可从0~9中任选一个.某人在银行自动提款机上取钱时,忘记了密码的最后一位数字,求:(1)任意按最后一位数字,不超过2次就按对的概率;(2)如果他记得密码的最后一位是偶数,不超过2次就按对的概率.小结本题条件多,所设事件多,要分清楚事件之间的关系及谁是条件,同时利用公式P(B∪C|A)=P(B|A)+P(C|A)可使有些条件概率的计算较为简捷,但应注意这个性质在“B与C互斥”这一前提下才成立.跟踪训练2在某次考试中,从20道题中随机抽取6道题,若考生至少能答对其中的4道即可通过;若至少能答对其中5道就获得优秀.已知某考生能答对其中10道题,并且知道他在这次考试中已经通过,求他获得优秀成绩的概率.【当堂检测】1.从1,2,3,4,5中任取2个不同的数,事件A=“取到的2个数之和为偶数”,事件B=“取到的2个数均为偶数”,则P(B|A)等于()A.18B.14C.25D.122.某人一周晚上值班2次,在已知他周日一定值班的条件下,则他在周六晚上值班的概率为________ 3.设某种动物能活到20岁的概率为0.8,能活到25岁的概率为0.4,现有一只20岁的这种动物,问它能活到25岁的概率是_______4.考虑恰有两个小孩的家庭.若已知某家有男孩,求这家有两个男孩的概率;若已知某家第一个是男孩,求这家有两个男孩(相当于第二个也是男孩)的概率.(假定生男生女为等可能)【课堂小结】1.条件概率:P(B|A)=P(AB)P(A)=n(AB)n(A).2.概率P(B|A)与P(AB)的区别与联系:P(AB)表示在样本空间Ω中,计算AB发生的概率,而P(B|A)表示在缩小的样本空间ΩA中,计算B发生的概率.用古典概型公式,则P(B|A)=AB中样本点数ΩA中样本点数,P(AB)=AB中样本点数Ω中样本点数.【课后作业】一、基础过关1.若P (A )=34,P (B |A )=12,则P (AB )等于( )A .23B .38C .13D .582.盒中装有10只乒乓球,其中6只新球,4只旧球,不放回地依次取出2只球使用,在第一次摸出新球的条件下,第二次也取到新球的概率为( ) A .59 B .110C .35D .253.某地区气象台统计,该地区下雨的概率是415,刮风的概率为215,既刮风又下雨的概率为110,则在下雨天里,刮风的概率为( )A .8225B .12C .38D .344.某人忘记了一个电话号码的最后一个数字,只好任意去试拨,他第一次失败、第二次成功的概率是 ( )A .110B .210C .810D .9105.某地一农业科技实验站,对一批新水稻种子进行试验,已知这批水稻种子的发芽率为0.8,出芽后的幼苗成活率为0.9,在这批水稻种子中,随机地抽取一粒,则这粒水稻种子能成长为幼苗的概率为 ( ) A .0.02B .0.08C .0.18D .0.726.有一匹叫Harry 的马,参加了100场赛马比赛,赢了20场,输了80场.在这100场比赛中,有30场是下雨天,70场是晴天.在30场下雨天的比赛中,Harry 赢了15场.如果明天下雨,Harry 参加赛马的赢率是 ( )A .15B .12C .34D .3107.从混有5张假钞的20张百元钞票中任意抽出2张,将其中1张放到验钞机上检验发现是假钞,则第2张也是假钞的概率为( )A .119B .1738C .419D .217二、能力提升8.一个袋中装有7个大小完全相同的球,其中4个白球,3个黄球,从中不放回地摸4次,一次摸一球,已知前两次摸得白球,则后两次也摸得白球的概率为________.9.以集合A ={2,4,6,7,8,11,12,13}中的任意两个元素分别为分子与分母构成分数,已知取出的一个数是12,则取出的数构成可约分数的概率是________.10.抛掷红、蓝两枚骰子,设事件A 为“蓝色骰子的点数为3或6”,事件B 为“两枚骰子的点数之和大于8”.(1)求P (A ),P (B ),P (AB );(2)当已知蓝色骰子点数为3或6时,问两枚骰子的点数之和大于8的概率为多少?11.把外形相同的球分装三个盒子,每盒10个.其中,第一个盒子中有7个球标有字母A,3个球标有字母B ;第二个盒子中有红球和白球各5个;第三个盒子中则有红球8个,白球2个.试验按如下规则进行:先在第一个盒子中任取一个球,若取得标有字母A 的球,则在第二个盒子中任取一个球;若第一次取得标有字母B 的球,则在第三个盒子中任取一个球.如果第二次取出的是红球,则称试验为成功.求试验成功的概率.三、探究与拓展12.某生在一次口试中,共有10题供选择,已知该生会答其中6题,随机从中抽5题供考生回答,答对3题及格,求该生在第一题不会答的情况下及格的概率.§2.2.2 事件的相互独立性【学习要求】1.在具体情境中,了解两个事件相互独立的概念.2.能利用相互独立事件同时发生的概率公式解决一些简单的实际问题.【学法指导】相互独立事件同时发生的概率可以和条件概率对比理解,事件独立可以简化概率计算,学习中要结合实例理解.【知识要点】1.相互独立的概念设A ,B 为两个事件,若P (AB )= ,则称事件A 与事件B 相互独立. 2.相互独立的性质如果事件A 与B 相互独立,那么A 与 , 与B , 与 也都相互独立.【问题探究】探究点一 相互独立事件的概念问题1 3张奖券只有1张能中奖,3名同学有放回地抽取.事件A 为“第一名同学没有抽到中奖奖券”,事件B 为“第三名同学抽到中奖奖券”,事件A 的发生是否会影响B 发生的概率?问题2 在问题1中求P (A )、P (B )及P (AB ),观察它们有何关系?总结相互独立事件的定义. 问题3 互斥事件与相互独立事件有什么区别?问题4 若A 与B 是相互独立事件,则A 与B ,A 与B ,A 与B 也相互独立,如何证明?例1 (1)甲、乙两名射手同时向一目标射击,设事件A :“甲击中目标”,事件B :“乙击中目标”,则事件A 与事件B ( )A .相互独立但不互斥B .互斥但不相互独立C .相互独立且互斥D .既不相互独立也不互斥(2)掷一颗骰子一次,设事件A :“出现偶数点”,事件B :“出现3点或6点”,则事件A ,B 的关系是 ( )A .互斥但不相互独立B .相互独立但不互斥。
高中数学选修2-3课后习题答案[人教版]
高中数学人教版选修2-3课本习题答案1. <n曝完建的井事tr是“选岀t人完成工惟”,不同的选法种敷是5+4二刘<2)密完臨的**一件耶情”是“从人村经H村flCH去”,不同路线条3X2-6,2. <1)耍完曲的“一井UtT是“选出I人参加活动J不同的选崔种*^3+5-1-4-12,忆)蜃完底啊亠一悴耶情”屋4■从3牛聊级的学主中各选I人罢加洁动“,干同的选誌种敦足3X5X4=60. 3-因为要确足的見这荊同孑的专业选择.并不要考匡学狡的差异*所以应当>6+^1-9 (种)可範的专业选择.竦习10^)1”婆完陵的亠一件痢tiT是“碍別展开式的一项二由于毎一项都是□就门的形点*所以吨以井二.母完A t第一步,取爲.有』种方法F第二步「取知.有3种方法多第三步,叽.奋5种方浚”根器井步乘祛计数原贻展开式共有3X3X5 = 45帧L氐婴立底的“一杵事tr是”鞘定一卞电恬号购的后怨位:分四步绕酸出拇一歩那是从。
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高中数学选修2-3二项式定理讲义含答案
二项式定理公式(a+b)n=C0n a n+C1n a n-1b+C2n a n-2b2+…+C r n a n-r b r所表示的规律叫做二项式定理.2、相关概念(1)公式右边的多项式叫做(a+b)n的二项展开式.(2)各项的系数C r n(r=0,1,2,…,n)叫做展开式的二项式系数.(3)展开式中的C r n a n-r b r叫做二项展开式的通项,记作:T r+1,它表示展开式的第r+1项.(4)在二项式定理中,如果设a=1,b=x,则得到公式(1+x)n=C0n+C1n x+C2n x2+…+C r n x r+…+C n n x n3、展开式具有以下特点(1)项数:共有n+1项;(2)二项式系数:依次为C0n,C1n,C2n,…,C r n,…,C n n;(3)每一项的次数是一样的,即为n次,展开式依a的降幂、b的升幂排列展开;(4)通项是第r+1项.[例1](1)用二项式定理展开(2x-32x2)5.(2)化简:C0n(x+1)n-C1n(x+1)n-1+C2n(x+1)n-2-…+(-1)r C r n(x+1)n-r+…+(-1)n C n n.[思路点拨](1)二项式的指数为5,可直接按二项式定理展开;(2)可先把x+1看成一个整体,分析结构形式,逆用二项式定理求解.[答案](1)(2x-32x2)5=C05(2x)5+C15(2x)4·(-32x2)+…+C55(-32x2)5=32x5-120x2+180x-135x4+4058x7-24332x10.(2)原式=C0n(x+1)n+C1n(x+1)n-1(-1)+C2n(x+1)n-2(-1)2+…+C r n(x+1)n-r(-1)r+…+C n n(-1)n=[(x +1)+(-1)]n=x n.1.求(3x+1x)4的展开式.解:法一:(3x+1x)4=C04(3x)4+C14(3x)3·1x+C24(3x)2·(1x)2+C34(3x)(1x)3+C44(1x)4=81x2+108x+54+12x+1x2.法二:(3x +1x)4=(3x +1)4x 2=1x 2(81x 4+108x 3+54x 2+12x +1)=81x 2+108x +54+12x +1x 2. 2.求C 26+9C 36+92C 46+93C 56+94C 66的值.解:原式=192(92C 26+93C 36+94C 46+95C 56+96C 66) =192(C 06+91C 16+92C 26+93C 36+94C 46+95C 56+96C 66)-192(C 06+91C 16) =192(1+9)6-192(1+6×9)=192(106-55)=12 345. [例2] (1)(x +12 x)8的展开式中常数项为( ) A.3516 B.358 C.354D .105(2)设二项式(x -a x)6(a >0)的展开式中x 3的系数为A ,常数项为B .若B =4A ,则a 的值是________. [答案] (1)二项展开式的通项为 T r +1=C r 8(x )8-r (12 x)r =C r 8(12)r x 4-r. 当4-r =0时,r =4,所以展开式中的常数项为 C 48(12)4=358.故选B. (2)由题意得T r +1=C r 6x6-r (-a x)r =(-a )r C r 6x 36-2r, ∴A =(-a )2C 26,B =(-a )4C 46.又∵B =4A ,∴(-a )4C 46=4(-a )2C 26,解之得a 2=4.又∵a >0,∴a =2. 3.在(2x 2-1x )5的二项展开式中,x 的系数为( )4.A .10B .-10C .40D .-40解析:二项式(2x 2-1x )5的展开式的第r +1项为T r +1=C r 5(2x 2)5-r (-1x)r =C r 5·25-r ×(-1)r x 10-3r .当r =3时含有x ,其系数为C 35·22×(-1)3=-40.4.(1+3x )n (其中n ∈N 且n ≥6)的展开式中,若x 5与x 6的系数相等,则n = ( )A .6B .7C .8D .9解析:二项式(1+3x )n 的展开式的通项是T r +1=C r n 1n -r ·(3x )r =C r n ·3r ·x r.依题意得C 5n ·35=C 6n·36,即n (n -1)(n -2)(n -3)(n -4)5! =3×n (n -1)(n -2)(n -3)(n -4)(n -5)6!(n ≥6),解得n =7.5.在(32x -12)20的展开式中,系数是有理数的项共有( )A .4项B .5项C .6项D .7项解析:T r +1=C r 20(32x )20-r (-12)r =(-22)r ·(32)20-r C r 20·x 20-r . ∵系数为有理数,∴(2)r与20r 32-均为有理数,∴r 能被2整除,且20-r 能被3整除. 故r 为偶数,20-r 是3的倍数,0≤r ≤20, ∴r =2,8,14,20.引入:nb)+(a 的展开式的二次项系数,当n 取正整数时可以表示成如下形式:二项式系数的性质(1)每一行的两端都是1,其余每个数都等于它“肩上”两个数的和.即C 0n =C n n =1,C m n +1=C m -1n +C m n . (2)每一行中,与首末两端“等距离”的两个数相等,即C m n =C n -mn.(3)如果二项式的幂指数n 是偶数,那么其展开式中间一项12+n T 的二项式系数最大;如果n 是奇数,那么其展开式中间两项12121++++n n T T 的二项式系数相等且最大.(4)二项展开式的各二项式系数的和等于2n .即C 0n +C 1n +C 2n +…+C n n =2n .且C 0n +C 2n +C 4n +…=C 1n +C 3n +C 5n +…=2n -1.[例1] 如图,在“杨辉三角”中,斜线AB 的上方,从1开始箭头所示的数组成一个锯齿形数列:1,2,3,3,6,4,10,5,….记其前n 项和为Sn ,求S19的值.[思路点拨] 由图知,数列中的首项是C 22,第2项是C 12,第3项是C 23,第4项是C 13,…,第17项是C 210,第18项是C 110,第19项是C 211.[答案] S 19=(C 22+C 12)+(C 23+C 13)+(C 24+C 14)+…+(C 210+C 110)+C 211=(C 12+C 13+C 14+…+C 110)+(C 22+C 23+…+C 210+C 211)=(2+3+4+…+10)+C 312=(2+10)×92+220=274.n 行的首尾两个数均为________.解析:由1,3,5,7,9,…可知它们成等差数列,所以an =2n -1.答案:2n -12.如图,由二项式系数构成的杨辉三角中,第________行从左到右第14个数与第15个数之比为2∶3.解析:设第n 行从左至右第14与第15个数之比为2∶3,则3C 13n =2C 14n ,即3n !13!(n -13)!=2n !14!(n -14)!.解得n =34. [例2] 设)(2x )-(12012201222102012R x x a x a x a a ∈++++=(1)求2012210a a a a ++++ 的值. (2)求2011531a a a a ++++ 的值. (3)求||||||||2012210a a a a ++++ 的值.[思路点拨] 先观察所要求的式子与展开式各项的特点,用赋值法求解.[答案] (1)令x =1,得a 0+a 1+a 2+…+a 2 012=(-1)2 012=1.①(2)令x =-1,得a 0-a 1+a 2-…+a 2 012=32 012.② ①-②得2(a 1+a 3+…+a 2 011)=1-32 012, ∴a 1+a 3+a 5+…+a 2 011=1-32 0122.(3)∵T r +1=C r 2 012(-2x )r =(-1)r ·C r 2 012·(2x )r,∴a 2k -1<0(k ∈N +),a 2k >0(k ∈N). ∴|a 0|+|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 2 012| =a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 2 012 =32 012.[总结] 赋值法是解决二项展开式中项的系数问题的常用方法.根据题目要求,灵活赋给字母不同值是解题的关键.一般地,要使展开式中项的关系变为系数的关系,令x =0可得常数项,令x =1可得所有项的和,令x =-1可得偶次项系数之和与奇次项系数之和的差.3.()()()nx x x ++++++1112的展开式中各项系数的和为( )A .12+n B .12-n C .121-+nD .221-+n解析:令x =1,则222222132-=+++++n n答案:D4.已知14141313221072)21x a x a x a x a a x x +++++=-+ a14x14.(1)求1413210a a a a a +++++ (2)求13531a a a a +++ 解:(1)令x =1,则1413210a a a a a +++++ =72=128. ①(2)令x =-1,则14133210a a a a a a +-+-+- =7)2(-=-128.②①-②得2(13531a a a a ++++ )=256,∴13531a a a a ++++ =128.[例3] (10分)已知(23x+3x 2)n 的展开式中,各项系数和与它的二项式系数和的比为32.(1)求展开式中二项式系数最大的项; (2)求展开式中系数最大的项.[思路点拨] 根据已知条件求出n ,再根据n 为奇数或偶数确定二项式系数最大的项和系数最大的项.[答案] 令x =1,则展开式中各项系数和为(1+3)n =22n .(1分)又展开式中二项式系数和为2n , ∴22n 2n =2n=32,n =5. (2分)(1)∵n =5,展开式共6项,∴二项式系数最大的项为第三、四两项, (3分) ∴T 3=C 25(23x)3(3x 2)2=90x 6,(4分) T 4=C 35(23x)2(3x 2)3=270223x.(5分)(2)设展开式中第k +1项的系数最大, 则由T k +1=C k 5(23x)5-k (3x 2)k =3k C k51043k x+,(6分)得⎩⎪⎨⎪⎧3k C k 5≥3k -1C k -15,3k C k 5≥3k +1C k +15,,∴72≤k ≤92,∴k =4, (8分)即展开式中系数最大的项为T 5=C 45(23x)(3x 2)4=405263x.(10分)[总结] (1)求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质,当n 为奇数时,中间两项的二项式系数最大;当n 为偶数时,中间一项的二项式系数最大.(2)求展开式中系数最大项与二项式系数最大项是不同的,需根据各项系数的正、负变化情况,一般采用列不等式组、解不等式的方法求得.变式训练5.若(x 3+1x 2)n 的展开式中第6项系数最大,则不含x 的项是( )A .210B .120C .461D .416解析:由题意知展开式中第6项二项式系数最大, n2+1=6,∴n =10, T r +1=C r 10x3(10-r )(1x2)r =C r 10x 30-5r . ∴30-5r =0.∴r =6.常数项为C 610=210. 答案:A 5.已知()nx 31+的展开式中,末三项的二项式系数的和等于121,求展开式中二项式系数最大的项.解:由题意知C n n +C n -1n +C n -2n =121, 即C 0n +C 1n +C 2n =121,∴1+n+n(n-1)2=121,即n2+n-240=0,解得n=15或-16(舍).∴在(1+3x)15的展开式中二项式系数最大的项是第八、九两项,且T8=C715(3x)7=C71537x7,T9=C815(3x)8=C81538x8.1.二项式展开式中的常数项是()A.180B.90C.45D.3602.二项式的展开式中x3 的系数是()A.84B. -84C.126D. -1263.设,则=()A.﹣2014B.2014C.﹣2015D.20154.的展开式中含有常数项为第( )项A.4B.5C.6D.75.若对于任意的实数x ,有x3=a0+a1(x-2)+a2(x-2)2+a3(x-2)3,则a2的值为()A.3B.6C.9D.126.在二项式的展开式中,含x4 的项的系数是()A.﹣10B.10C.﹣5D.57.展开式中不含x4项的系数的和为( )A.-1B.0C.1D.28.812014 除以100的余数是()A.1B.79C.21D.819.除以9的余数为( )A.8B.7C.6D.510.二项式展开式中的常数项是()A.第7项B.第8项C.第9项D.第10项11.在二项式的展开式中,前三项的系数成等差数列,则该二项式展开式中x-2项的系数为()A.1B.4C.8D.1612.将二项式的展开式按x的降幂排列,若前三项系数成等差数列,则该展开式中x的指数是整数的项共有()个A.3B.4C.5D.613.已知展开式中,各项系数的和与其各项二项式系数的和之比为64,则n等于()A.4B.5C.6D.714.展开式中x3的系数为10,则实数a等于()A. -1B.C.1D.215.在的二项式展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则n= ()A.6B.7C.8D.9二、填空题16.设的展开式的各项系数之和为M ,二项式系数之和为N ,若M-N=240 ,则n =________.17.的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为________.18.(a+2x+3x2)(1+x)5的展开式中一次项的系数为-3 ,则x5的系数为________19.已知的展开式中的常数项为T ,f(x) 是以T 为周期的偶函数,且当时,f(x)=x ,若在区间[-1,3] 内,函数g(x)=f(x)-kx-k有4个零点,则实数k 的取值范围是________20.对任意实数x ,有,则a3 的值为________.三、解答题21.求的二项展开式中的第5项的二项式系数和系数.22.在二项式的展开式中:(1)求展开式中含x3项的系数;(2)如果第3k项和第k+2项的二项式系数相等,试求k的值.23.已知(+3x2)n的展开式中,各项系数和比它的二项式系数和大992,求:(1)展开式中二项式系数最大的项;(2)展开式中系数最大的项.24.已知,且.(1)求n的值;(2)求的值25.已知的展开式的二项式系数之和为32,且展开式中含x3项的系数为80.(1)求m和n的值;(2)求展开式中含x2项的系数.课堂运用答案解析一、选择题1.【答案】A【考点】二项式定理【解析】【解答】二项式展开式的通项为令得r=2所以二项式展开式中的常数项是.故选A.【分析】本题主要考查了二项式定理,解决问题的关键是根据二项式通项计算即可.2.【答案】B【考点】二项式系数的性质【解析】【解答】由于二项式的通项公式为,令9-2r=3,解得r=3,∴展开式中x3的系数是(−1)3• ,故答案为B.【分析】本题主要考查了二项式系数的性质,解决问题的关键是根据二项式系数的性质计算即可.3.【答案】D【考点】二项式定理的应用【解析】【解答】由题意可得即为展开式第2015项的系数,再根据通项公式可得第2015项的系数为:,故选D.【分析】本题主要考查了二项式定理的应用,解决问题的关键是根据二项式定理的性质分析计算即可.4.【答案】B【考点】二项式定理【解析】【解答】由二项展开式公式:,当8-2r=0,即r=4时,T5为常数项,所以常数项为第5项.故选B【分析】本题主要考查了二项式定理,解决问题的关键是根据二项式计算即可.5.【答案】B【考点】二项式定理的应用【解析】【解答】因为,所以,故选择B.【分析】本题主要考查了二项式定理的应用,解决问题的关键是根据二项式的性质计算即可.6.【答案】B【考点】二项式系数的性质【解析】【解答】由二项式定理知,二项式的展开式通项为:,令,得,则的项的系数为:.【分析】本题主要考查了二项式系数的性质,解决问题的关键是根据二项式定理的性质计算即可.7.【答案】B【考点】二项式系数的性质【解析】【解答】由二项式定理知,展开式中最后一项含x4,其系数为1,令x=1得,此二项展开式的各项系数和为,故不含x4项的系数和为1-1=0,故选B.【分析】本题主要考查了二项式系数的性质,解决问题的关键是根据二项式的特征计算即可.8.【答案】C【考点】二项式定理的应用【解析】【解答】== 4,即除以100的余数为21.【分析】本题主要考查了二项式定理的应用,解决问题的关键是根据二项式性质分析计算即可.9.【答案】B【考点】二项式定理的应用【解析】【解答】依题意S=++…+=227-1=89-1=(9-1)9-1=×99-×98+…+×9--1=9( ×98-×97+…+)-2.∴ ×98-×97+…+是正整数,∴S被9除的余数为7.选B.【分析】本题主要考查了二项式定理的应用,解决问题的关键是根据二项式展开性质计算即可.10.【答案】C【考点】二项式定理【解析】【解答】根据二项式定理可得的第项展开式为,要使得为常数项,要求,所以常数项为第9项.【分析】本题主要考查了二项式定理,解决问题的关键是根据二项式定理的性质分析计算即可.11.【答案】A【考点】二项式系数的性质【解析】【解答】由题意可得,成等差数列,∴ ,解得n=8.故展开式的通项公式为,令,求得r=8,故该二项式展开式中项的系数为,故选:A.【分析】本题主要考查了二项式系数的性质,解决问题的关键是二项式性质计算即可.12.【答案】A【考点】二项式系数的性质【解析】【解答】展开式的通项为∴前三项的系数分别是,∴前三项系数成等差数列∴∴∴当时,∴,展开式中x 的指数是整数,故共有3个,答案为A.【分析】本题主要考查了二项式系数的性质,解决问题的关键是根据实际问题结合二项式系数的性质计算即可.13.【答案】C【考点】二项式系数的性质【解析】【解答】展开式中各项系数和为x取时式子的值,所以各项系数和为,而二项式系数和为,因此,所以,答案选C.【分析】本题主要考查了二项式系数的性质,解决问题的关键是根据二项式系数的性质分析计算即可. 14.【答案】D【考点】二项式定理【解析】【解答】二项式的展开式的通项,当5-2r=3 时,r=1,系数,解得a=2,答案选D.【分析】本题主要考查了二项式定理,解决问题的关键是根据二项式定理分析其通项计算即可.15.【答案】C【考点】二项式系数的性质【解析】【解答】因为在的二项式展开式中,只有第5项的二项式系数最大所以由此可得:,即所以即.【分析】本题主要考查了二项式系数的性质,解决问题的关键是根据二项式系数的单调性计算即可.二、填空题16.【答案】4【考点】二项式系数的性质【解析】【解答】由题设知:,解得:,所以答案应填:4.【分析】本题主要考查了二项式系数的性质,解决问题的关键是根据二项式系数的性质计算即可.17.【答案】40【考点】二项式系数的性质【解析】【解答】由题意,,解得:,所以的展开式中常数项为:所以答案应填:40.【分析】本题主要考查了二项式系数的性质,解决问题的关键是二项式系数的性质计算即可.18.【答案】39【考点】二项式系数的性质【解析】【解答】由题意:,解得:,所以,展开式中的系数为,所以答案应填:39【分析】本题主要考查了二项式系数的性质,解决问题的关键是根据二项式性质计算即可.19.【答案】""【解析】【解答】∴ 的常数项为∴f(x)是以2为周期的偶函数∴区间[-1,3]是两个周期∴区间[-1,3]内,函数有4个零点可转化为f(x)与有四个交点当k=0时,两函数图象只有两个交点,不合题意,当k≠0时,∴ ,两函数图象有四个交点,必有解得,故填:.【分析】本题主要考查了二项式定理的应用,解决问题的关键是根据二项式定理的性质结合函数性质计算即可.20.【答案】8【考点】二项式系数的性质【解析】【解答】,所以.【分析】本题主要考查了二项式系数的性质,解决问题的关键是要配成指定形式,再展开三、解答题21.【答案】【解答】解:,所以二项式系数为,系数为.【考点】二项式系数的性质【解析】【分析】本题主要考查了二项式系数的性质,解决问题的关键是利用二项式定理的通项公式写出,再求出二项式系数与系数.22.【答案】(1)【解答】解:展开式第r+1项:令,解得r=2,∴展开式中含x3项的系数为(2)【解答】解:∴第3k项的二项式系数为,第k+2项的二项式系数∴故3k-1=k+1或3k-1+k+1=12 解得k=1或k=3【解析】【分析】本题主要考查了二项式系数的性质,解决问题的关键是(1)写出二项式的展开式的特征项,当x的指数是3时,把3代入整理出k 的值,就得到这一项的系数的值.(2)根据上一问写出的特征项和第3k项和第k+2项的二项式系数相等,表示出一个关于k的方程,解方程即可.23.【答案】(1)解:令x=1,则展开式中各项系数和为(1+3)n=22n.又展开式中二项式系数和为2n,∴22n-2n=992,n=5∴n=5,展开式共6项,二项式系数最大的项为第3、4两项,∴T3=C52 ( )3(3x2)2=90x6,T4=C53 ( )2(3x2)3=(2)解:设展开式中第r+1项系数最大,则T r+1=C5r ( )5-r(3x2)r=3r C5r,∴ ,则,∴r=4,即展开式中第5项系数最大,T5=C54 ( )(3x2)4=405.【考点】二项式系数的性质【解析】【分析】本题主要考查了二项式系数的性质,解决问题的关键是(1)利用赋值法求出各项系数和,与二项式系数和求出值,利用二项式系数的性质求展开式中二项式系数最大的项;(2)设出展开式中系数最大的项,利用进行求解即可.24.【答案】(1)【解答】解:由已知得:,由于, 所以(2)【解答】解:当x=1时,当x=0时,所以,【考点】二项式系数的性质,二项式定理的应用【解析】【分析】本题主要考查了二项式系数的性质;二项式定理的应用,解决问题的关键是:(1)首先注意等式中n的取值应满足:且n为正整数,其次是公式和的准确使用,将已知等式转化为n的方程,解此方程即得;(2)应用赋值法:注意观察已知二项式及右边展开式,由于要求,所以首先令x=1,得;然后就只要求出a0的值来即可,因此需令x=0,得,从而得结果25.【答案】(1)【解答】解:由题意,,则n=5,由通项公式,则r=3,所以,所以m=2(2)【解答】解:=,所以展开式中含x2项的系数为.【考点】二项式系数的性质,二项式定理的应用【解析】【分析】本题主要考查了二项式系数的性质;二项式定理的应用,解决问题的关键是(1)二项式系数之和为:,令易求得n,其次利用二项展开式的通项公式中令r=3,易求得m;(2)在前小题已求得的m,n的基础上,要求展开式中求特定项(含x2项)的系数,只需把两个二项式展开,对于展开式中的常数项与展开式中的x2项的系数乘,一次项系数与其一次项系数乘,二次项系数与其常数项乘,再把所得值相加即为所求.一、选择题1.二项式展开式中的系数为()A.5B.16C.80D.2.在的展开式中,含的项的系数是()A.60B.160C.180D.2403.展开式的各项系数之和大于8,小于32,则展开式中系数最大的项是()A. B. C. D.或4.设,那么的值为()A. B. C. D.5.的展开式中含项的系数为()A. B. C. D.6.的展开式中,的系数为()A.15B.C.60D.7.的展开式中常数项为()A. B. C. D.8.的展开式中,各项系数之和为,各项的二项式系数之和为,且,则展开式中常数项为()A.6B.9C.12D.18二、填空题9.若的展开式中第三项与第五项的系数之比为,则展开式中常数项是________.10.在的展开式中,项的系数为________.(结果用数值表示)11.二项式的展开式中,前三项的系数依次成等差数列,则此展开式中有理项有________项.三、解答题12.已知在的展开式中,第6项为常数项.(1)求;(2)求含项的系数;(3)求展开式中所有的有理项.13.已知二项式.(1)若它的二项式系数之和为.①求展开式中二项式系数最大的项;②求展开式中系数最大的项;(2)若,求二项式的值被除的余数.14.已知在的展开式中,第5项的系数与第3项的系数之比是14∴1.(1)求展开式中的系数;(2)求展开式中系数绝对值最大的项;(3)求的值.课后作业答案解析1.【答案】C【考点】二项式定理,二项式系数的性质【解析】【解答】二项展开式的通项公式为,则当时,其展开式中的的系数为.故答案为:C.【分析】先求出二项的展开式的通项,然后令x的指数为1,求出r,从而可求出x的系数.2.【答案】D【考点】二项式定理的应用【解析】【解答】展开式的通项为,令,则,则含的项的系数为.故答案为:D.【分析】利用二项展开式的通项公式求出第r+1项,令x的指数为7得含x7项的系数.3.【答案】A【考点】二项式定理的应用【解析】【解答】令,可得各项系数的之和为,则,解得,中间一项的系数最大,则,故答案为:A.【分析】令x=1,可求出展开式中的各项系数之和,通过各项系数之和大于8,小于32由已知求出n,即可求解中间项系数最大.4.【答案】B【考点】二项式系数的性质【解析】【解答】时,;时,,∴ ,,∴ ,故答案为:B.【分析】利用展开式,分别令x=1与-1,两式相加或相减可得结论.5.【答案】A【考点】二项式定理的应用【解析】【解答】∴ ,故展开式中含项的系数为.故答案为:A.【分析】把(1+x)5 按照二项式定理展开,可得展开式中含x3项的系数.6.【答案】C【考点】二项式系数的性质【解析】【解答】,系数为.故答案为:C.【分析】根据二项式展开式的通项公式,利用展开式中x4y2,即可求出对应的系数.7.【答案】B【考点】二项式系数的性质,二项式定理的应用【解析】【解答】因为,常数项为,中常数项为,故展开式中常数项为,故答案为:B.【分析】把所给的三项式变为二项式,利用二项式展开式的通项公式,求得展开式中常数项.8.【答案】B【考点】二项式系数的性质【解析】【解答】由二项展开式的性质,可得,所以,所以.展开式的通项为,令可得,常数项为,故答案为:B.【分析】通过给x 赋值1得各项系数和,据二项式系数和公式求出B,列出方程求出n,利用二项展开式的通项公式求出第r+1项,令x的指数为0得常数项.9.【答案】【考点】二项式定理的应用【解析】【解答】的展开式中第三项的系数为,第五项的系数为,由题意有,解得. 的展开式的通项为,由得,所以展开式的常数项为.【分析】利用二项展开式的通项公式求出展开式中第三项与第五项的系数,列出方程求出n;利用二项展开式的通项公式求出第r+1项,令x的指数为0求出常数项.10.【答案】【考点】二项式定理的应用【解析】【解答】,令,得,,的展开式的通项为,则项的系数为.【分析】先把三项式写成二项式,求得二项式展开式的通项公式,再求一次二项式的展开式的通项公式,令x的幂指数等于4,求得r、m的值,即可求得x4项的系数.11.【答案】3【考点】二项式系数的性质,二项式定理的应用【解析】【解答】由题意可得成等差数列,即,化简可得,解得n=8,或n=1(舍去).二项式的展开式的通项公式为,为整数,可得r=0,4,8,故此展开式中有理项的项数是3.【分析】利用二项展开式的通项公式求出展开式的通项,求出前三项的系数,利用等差数列得到关于n的等式,求出n的值,将n的值代入通项,令x的指数为整数,得到r的值,得到展开式中有理项的项数.12.【答案】(1)解:的展开式的通项为= ,又第6项为常数项,则当r=5时,,即=0,可得n=10.(2)解:由(1)可得,,令,可得r=2,所以含x2项的系数为(3)解:由(1)可得,,若T r+1为有理项,则,且0≤r≤10,所以r=2,5,8,则展开式中的有理项分别为,,【考点】二项式系数的性质【解析】【分析】(1)利用通项公式即可得出.(2)根据通项公式,由题意得x的指数是整数,通过取值即可得出.13.【答案】(1)解:,通项为.①二项式系数最大的项为第项,.② ,则展开式中系数最大的项为第项,(2)解:,转化为被除的余数,,即余数为【考点】二项式系数的性质,二项式定理的应用【解析】【分析】(1)根据二项式系数之和为2n=128 求得n的值,可得二项式系数最大的项为第四项和第五项,利用二项展开式的通项公式求出这2项.(2)假设第r+1项的系数最大,列出不等式组求得r的值,可得结论.14.【答案】(1)解:由题意得,解得.通项为,令,得,于是系数为(2)解:设第项系数的绝对值最大,则解得,于是只能为6,所以系数绝对值最大的项为(3)解:原式【考点】二项式系数的性质,二项式定理的应用【解析】【分析】(1)利用二项展开式的通项公式求出展开式的通项,求出展开式中第3项与第5项的系数列出方程求出n的值.(2)设出第r+1项为系数的绝对值最大的项,即可列出关于r的不等式,解得即可,(3)利用二项式定理求得结果.。
高中数学选修2-3习题及答案
[基础训练A 组] 一、选择题1.将3个不同的小球放入4个盒子中,则不同放法种数有( ) A .81 B .64 C .12 D .142.从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少有甲型与乙型电视机 各1台,则不同的取法共有( )A .140种 B.84种 C.70种 D.35种3.5个人排成一排,其中甲、乙两人至少有一人在两端的排法种数有( )A .33AB .334AC .523533A A A -D .2311323233A A A A A +4.,,,,a b c d e 共5个人,从中选1名组长1名副组长,但a 不能当副组长, 不同的选法总数是( )A.20 B .16 C .10 D .65.现有男、女学生共8人,从男生中选2人,从女生中选1人分别参加数学、 物理、化学三科竞赛,共有90种不同方案,那么男、女生人数分别是( ) A .男生2人,女生6人 B .男生3人,女生5人 C .男生5人,女生3人 D .男生6人,女生2人.6.在82x ⎛ ⎝的展开式中的常数项是( )A.7 B .7- C .28 D .28-7.5(12)(2)x x -+的展开式中3x 的项的系数是( ) A.120 B .120- C .100 D .100-8.22nx ⎫⎪⎭展开式中只有第六项二项式系数最大,则展开式中的常数项是( )A .180B .90C .45D .360二、填空题1.从甲、乙,……,等6人中选出4名代表,那么(1)甲一定当选,共有 种选法.(2)甲一定不入选,共有 种选法.(3)甲、乙二人至少有一人当选,共有 种选法.2.4名男生,4名女生排成一排,女生不排两端,则有 种不同排法. 3.由0,1,3,5,7,9这六个数字组成_____个没有重复数字的六位奇数.4.在10(x 的展开式中,6x 的系数是 .5.在220(1)x -展开式中,如果第4r 项和第2r +项的二项式系数相等,则r = ,4r T = .6.在1,2,3,...,9的九个数字里,任取四个数字排成一个首末两个数字是奇数的四位数,这样的四位数有_________________个?7.用145,x 四个不同数字组成四位数,所有这些四位数中的数字的总和为288,则x . 8.从1,3,5,7,9中任取三个数字,从0,2,4,6,8中任取两个数字,组成没有重复数字的五位数,共有________________个? 三、解答题1.判断下列问题是排列问题还是组合问题?并计算出结果.(1)高三年级学生会有11人:①每两人互通一封信,共通了多少封信?②每两人互握了一次手,共握了多少次手?(2)高二年级数学课外小组10人:①从中选一名正组长和一名副组长,共有多少种不同的选法?②从中选2名参加省数学竞赛,有多少种不同的选法?(3)有2,3,5,7,11,13,17,19八个质数:①从中任取两个数求它们的商可以有多少种不同的商?②从中任取两个求它的积,可以得到多少个不同的积? 2.7个排成一排,在下列情况下,各有多少种不同排法? (1)甲排头,(2)甲不排头,也不排尾,(3)甲、乙、丙三人必须在一起, (4)甲、乙之间有且只有两人, (5)甲、乙、丙三人两两不相邻, (6)甲在乙的左边(不一定相邻),(7)甲、乙、丙三人按从高到矮,自左向右的顺序, (8)甲不排头,乙不排当中。
高中数学选修2-3 第二章随机变量及其分布 2-1-1离散型随机变量
一区间内的一切值,无法一一列出,故不是离散型随机变
量.
答案: B
2.某人练习射击,共有5发子弹,击中目标或子弹打完 则停止射击,射击次数为X,则“X=5”表示的试验结果为 ()
A.第5次击中目标 B.第5次未击中目标 C.前4次均未击中目标 D.前5次均未击中目标 解析: 射击次数X是一随机变量,“X=5”表示试验 结果“前4次均未击中目标”. 答案: C
(4)体积为64 cm3的正方体的棱长. [思路点拨] 要根据随机变量的定义考虑所有情况.
(1)接到咨询电话的个数可能是0,1,2,…出现 哪一个结果都是随机的,因此是随机变量.
(2)该运动员在某场比赛的上场时间在[0,48]内,是随机 的,故是随机变量.
(3)获得的奖次可能是1,2,3,出现哪一个结果都是随机 的,因此是随机变量.
人教版高中数学选修2-3 第二章 随机变量及其分布
第二章 随机变量及其分布
2.1 离散型随机变量及其分布列 2.1.1 离散型随机变量
课前预习
1.在一块地里种下10颗树苗,成活的树苗棵树为X. [问题1] X取什么数字? [提示] X=0,1,2…10.
2.掷一枚硬币,可能出现正面向上,反面向上两种结 果.
3.一个袋中装有5个白球和5个红球,从中任取3个.其 中所含白球的个数记为ξ,则随机变量ξ的值域为________.
解析: 依题意知,ξ的所有可能取值为0,1,2,3,故ξ的 值域为{0,1,2,3}.
答案: {0,1,2,3}
4.写出下列随机变量ξ可能取的值,并说明随机变量ξ =4所表示的随机试验的结果.
[问题2] 这种试验的结果能用数字表示吗? [提示] 可以,用数1和0分别表示正面向上和反面向 上. [问题3] 10件产品中有3件次品,从中任取2件,所含次 品个数为x,试写出x的值. [提示] x=0,1,2.
2019-2020学年高中数学(苏教版 选修2-3)文档:第1章 1.3 第1课时 组合 组合数公式 Word版含答案
1.3组合第1课时组合组合数公式1.理解组合的意义.(重点)2.掌握组合数的计算公式及其推导过程,并会用组合数公式求值.(重点、难点)[基础·初探]教材整理1组合与组合数的概念阅读教材P19,完成下列问题.1.组合一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.2.组合数从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用符号Cm n表示.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)两个组合相同的充要条件是其中的元素完全相同.( )(2)从a1,a2,a3三个不同元素中任取两个元素组成一个组合,所有组合的个数为C23.( )(3)从甲、乙、丙3名同学中选出2名去参加某两个乡镇的社会调查,有多少种不同的选法是组合问题.( )(4)从甲、乙、丙3名同学中选出2名,有3种不同的选法.( )(5)现有4枚2015年抗战胜利70周年纪念币送给10人中的4人留念,有多少种送法是排列问题.( )【解析】(1)√因为只要两个组合的元素相同,不论元素的顺序如何,都是相同的组合.(2)√由组合数的定义可知正确.(3)×因为选出2名同学还要分到不同的两个乡镇,这是排列问题.(4)√因为从甲、乙、丙3人中选两名有:甲乙,甲丙,乙丙,共3个组合,即有3种不同选法.(5)× 因为将4枚纪念币送与4人并无顺序,故该问题是组合问题. 【答案】 (1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)× 教材整理2 组合数公式及性质 阅读教材P 20~P 22,完成下列问题. 1.组合数公式:Cm n =Am nAmm =错误!=错误!.2.组合数的性质:(1)Cm n =Cn -m n ;(2)Cm n +1=Cm n +Cm -1n .1.甲、乙、丙三地之间有直达的火车,相互之间的距离均不相等,则车票票价的种数是________种.【解析】 甲、乙、丙三地之间的距离不等,故票价不同,同距离两地票价相同,故该问题为组合问题,不同票价的种数为C23=3×22=3.【答案】 32.C26=________,C1718=________. 【解析】 C26=6×52=15, C1718=C118=18. 【答案】 15 183.方程Cx 14=C2x -414的解为________. 【导学号:29440009】【解析】由题意知⎩⎨⎧x =2x -4,2x -4≤14,x≤14或错误!解得x =4或6. 【答案】 4或64.从3,5,7,11这四个数中任取两个相乘,可以得到不相等的积的个数为________个. 【解析】 从四个数中任取两个数的取法为C24=6. 【答案】 6[质疑·手记]预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流: 疑问1:解惑:疑问2:解惑:疑问3:解惑:[小组合作型](1)10支球队以单循环进行比赛(每两队比赛一次),这次比赛需要进行多少场次?(2)10支球队以单循环进行比赛,这次比赛冠、亚军获得者有多少种可能?(3)从10个人里选3个代表去开会,有多少种选法?(4)从10个人里选出3个不同学科的课代表,有多少种选法?【精彩点拨】要确定是组合还是排列问题,只需确定取出的元素是否与顺序有关.【自主解答】(1)是组合问题,因为每两个队比赛一次并不需要考虑谁先谁后,没有顺序的区别.(2)是排列问题,因为甲队得冠军、乙队得亚军与甲队得亚军、乙队得冠军是不一样的,是有顺序的区别.(3)是组合问题,因为3个代表之间没有顺序的区别.(4)是排列问题,因为3个人中,担任哪一科的课代表是有顺序的区别.1.根据排列与组合的定义进行判断,区分排列与组合问题,先确定完成的是什么事件,然后看问题是否与顺序有关,与顺序有关的是排列,与顺序无关的是组合.2.区分有无顺序的方法把问题的一个选择结果写出来,然后交换这个结果中任意两个元素的位置,看是否会产生新的变化,若有新变化,即说明有顺序,是排列问题;若无新变化,即说明无顺序,是组合问题.[再练一题]1.从5个不同的元素a,b,c,d,e中取出2个,写出所有不同的组合.【解】要想写出所有组合,就要先将元素按照一定顺序排好,然后按顺序用图示的方法将各个组合逐个标出来,如图所示:由此可得所有的组合为ab ,ac ,ad ,ae ,bc ,bd ,be ,cd ,ce ,de .(1)计算:(2)计算:C38-n 3n +C3n 21+n.【精彩点拨】 (1)直接运用组合数公式进行计算; (2)先求出n ,再按组合数公式进行运算.【自主解答】 (1)3C38-2C25=3×8×7×63×2×1-2×5×42×1=148. (2)由组合数的意义可得 ⎩⎨⎧0≤38-n≤3n ,0≤3n≤21+n , 即⎩⎪⎨⎪⎧192≤n≤38,0≤n≤212,∴192≤n ≤212. ∵n ∈N *,∴n =10,∴C38-n 3n +C3n 21+n =C2830+C3031=C230+C131 =30×292×1+31=466.关于组合数计算公式的选取1.涉及具体数字的可以直接用公式Cm n =Am nAmm =错误!计算. 2.涉及字母的可以用阶乘式Cm n =错误!计算.3.计算时应注意利用组合数的性质Cm n =Cn -m n 简化运算.[再练一题]2.求等式C5n -1+C3n -3C3n -3=195中的n 值. 【导学号:29440010】【解】 原方程可变形为C5n -1C3n -3+1=195,C5n -1=145C3n -3,即错误!=145·错误!,化简整理,得n 2-3n -54=0.解此二次方程,得n =9或n =-6(不合题意,舍去),所以n =9为所求.[探究共研型]探究1 5人中选出3人参加数学竞赛,2人参加英语竞赛,共有多少种选法?你有什么发现?你能得到一般结论吗?【提示】 法一:从5人中选出3人参加数学竞赛,剩余2人参加英语竞赛,共C35=5×4×33×2×1=10(种)选法.法二:从5人中选出2人参加英语竞赛,剩余3人参加数学竞赛,共C25=5×42=10(种)不同选法.经求解发现C35=C25.推广到一般结论有Cm n =Cn -m n .探究2 从含有队长的10名排球队员中选出6人参加比赛,共有多少种选法? 【提示】 共有C610=10×9×8×7×6×56×5×4×3×2×1=210(种)选法. 探究3在探究2中,若队长必须参加,有多少种选法?若队长不能参加有多少种选法?由探究2,3,你发现什么结论?你能推广到一般结论吗?【提示】 若队长必须参加,共C59=126(种)选法.若队长不能参加,共C69=84(种)选法. 由探究2,3发现从10名队员中选出6人可分为队长参赛与队长不参赛两类,由分类计数原理可得:C610=C59+C69.一般地:Cm n +1=Cm n +Cm -1n .(1)化简C34+C35+C36+…+C32 016的值为________. (2)解方程3Cx 7x -3=5A2x -4; (3)解不等式C4n >C6n .【精彩点拨】 恰当选择组合数的性质进行求值、解方程与解不等式. 【自主解答】 (1)C34+C35+C36+…+C32 016 =C44+C34+C35+…+C32 016-C44 =C45+C35+…+C32 016-1=… =C42 016+C32 016-1=C42 017-1.【答案】 C42 017-1(2)由排列数和组合数公式,原方程可化为 3·错误!=5·错误!,则错误!=错误!,即为(x -3)(x -6)=40. ∴x 2-9x -22=0, 解得x =11或x =-2.经检验知x =11是原方程的根,x =-2是原方程的增根. ∴方程的根为x =11. (3)由C4n >C6n ,得错误!⇒错误!⇒⎩⎨⎧-1<n <10,n≥6.又n ∈N *, ∴该不等式的解集为{6,7,8,9}.1.性质“Cm n =Cn -m n ”的意义及作用2.与排列组合有关的方程或不等式问题要用到排列数、组合数公式,以及组合数的性质,求解时,要注意由Cm n 中的m ∈N *,n ∈N *,且n ≥m 确定m ,n 的范围,因此求解后要验证所得结果是否适合题意.[再练一题]3.(1)化简:C9m -C9m +1+C8m =________; (2)已知C7n +1-C7n =C8n ,求n 的值.【解析】 (1)原式=(C9m +C8m )-C9m +1=C9m +1-C9m +1=0. 【答案】 0(2)根据题意,C7n +1-C7n =C8n ,变形可得C7n+1=C8n+C7n,由组合数的性质,可得C7n+1=C8n+1,故8+7=n+1,解得n=14.[构建·体系]1.给出下面几个问题,其中是组合问题的是________(填序号).(1)从1,2,3,4中选出2个构成的集合;(2)由1,2,3组成两位数的不同方法;(3)由1,2,3组成无重复数字的两位数.【解析】由题意知:(1)与顺序没有关系;(2)(3)与顺序有关,故是排列问题.【答案】(1)2.男女学生共有8人,从男生中选取2人,从女生中选取1人,共有30种不同的选法,其中女生有________人.【解析】设男生有n人,则女生有(8-n)人,由题意可得C2n C18-n=30,解得n=5或n =6,代入验证,可知女生有2人或3人.【答案】2或33.C58+C68的值为________.【解析】C58+C68=C69=9!6!×3!=9×8×73×2×1=84.【答案】844.6个朋友聚会,每两人握手1次,一共握手________次.【解析】每两人握手1次,无顺序之分,是组合问题,故一共握手C26=15次.【答案】155.已知C4n,C5n,C6n成等差数列,求C12n的值.【解】由已知得2C5n=C4n+C6n,所以2·错误!=错误!+错误!,整理得n2-21n+98=0,解得n=7或n=14,要求C12n的值,故n≥12,所以n=14,于是C1214=C214=14×132×1=91.我还有这些不足:(1)(2)我的课下提升方案:(1)(2)。
高中数学选修2-3(人教A版)第二章随机变量及其分布2.2知识点总结含同步练习及答案
第二章随机变量及其分布 2.2二项分布及其应用
一、学习任务 1. 了解条件概率的定义及计算公式,并会利用条件概率解决一些简单的实际问题. 2. 能通过实例理解相互独立事件的定义及概率计算公式,并能综合利用互斥事件的概率加法公 式即对立事件的概率乘法公式. 3. 理解独立重复试验的概率及意义,理解事件在 n 次独立重复试验中恰好发生 k 次的概率 公式,并能利用 n 次独立重复试验的模型模拟 n 次独立重复试验. 二、知识清单
(2)设事件“甲、乙两人在罚球线各投球二次均不命中”的概率为 P1 ,则
¯ ∩ ¯¯ ¯ ∩ ¯¯ ¯ ∩ ¯¯ ¯) P1 = P (¯¯ A A B B ¯ ) ⋅ P (¯¯ ¯ ) ⋅ P (¯¯ ¯ ) ⋅ P (¯¯ ¯) = P (¯¯ A A B B 1 2 = (1 − )2 (1 − )2 2 5
n−k k P (X = k) = Ck , k = 0, 1, 2, ⋯ , n. n p (1 − p)
此时称随机变量 X 服从二项分布(binnomial distribution),记作 X ∼ B(n, p)),并称 p 为 成功概率. 例题: 下列随机变量 X 的分布列不属于二项分布的是( ) A.投掷一枚均匀的骰子 5 次,X 表示点数 6 出现的次数 B.某射手射中目标的概率为 p ,设每次射击是相互独立的,X 为从开始射击到击中目标所需要 的射击次数 C.实力相等的甲、乙两选手举行了 5 局乒乓球比赛,X 表示甲获胜的次数 D.某星期内,每次下载某网站数据后被病毒感染的概率为 0.3,X 表示下载 n 次数据后电脑被 病毒感染的次数 解:B 选项 A,试验出现的结果只有两个:点数为 6 和点数不为 6 ,且点数为 6 的概率在每一次试验 都为
中学教材全解-高中数学(选修2-3)(人教版b)电子版
中学教材全解:高中数学(选修2-3)(人教版b)电子版篇一:P121-180 中学教材全解高中数学选修2-3P121知识点1 条件概率在很多实际问题中,需要考虑一个事件在“某事件已发生”这个附加条件下的概率,我们来看下面的问题.抛掷红、蓝两颗骰子,设事件A?“蓝骰子的点数为3或6”,事件B?“两颗骰子的点数之和大于8”.我们用x代表抛掷红骰子所得到的点数,用y代表抛掷蓝骰子所得到的点数,则这个试验的基本事件空间为S?{(x,y)|x?N,y?N,1?x?6,1?y?6}.作图2?2?1,容易看出,基本事件空间的元素与图中的点一一对应,所以抛掷红、蓝两颗骰子这一试验的基本事件总数为36,事件B所包含的基本事件对应图中10三角实线所包围的点,个数为10.所以,事件B发生的概率P(B)?. 36当已知蓝色骰子的点数为3或6时,事件B所发生的概率是多少呢?也就是要求事件B在“事件A已发生”这个附加条件下的概率是多少.事件A已发生的所有可能的结果对应图中长条虚线所包围的12个点.其中三角实线框内的5个点的5“点数之和大于8”,所以事件B在“事件A已发生”条件下的概率是. 12一般地,设A、B为两个事件,且P(A)0,称P(B|A)=P(AB)事件A发生的P(A)条件下,事件B发生的条件概率.一般地,把P(B|A)读作“A发生的条件下B发生的概率”.条件概率具有概率的性质,任何事件的条件概率都在0和1之间,即0?P(B|A)?1如果B和C是两个互斥事件,则P(B?C|A)=P(B|A)+P(C|A)评注(1)事件B在“事件A已发生”这个附加条件下的概率与没有这个附加条件的概率是不同的.(2)应该说,每一个随机试验都是在一定条件下进行的.而这里所说的条件概率,则是当试验结果的一部分信息已知(即在原随机试验的条件上,再加上一定的条件),求另一事件在此条件下发生的概率.(3)已知A发生,在此条件下B发生,相当于发生,要求P(B|A)相当于把A看做新的基本事件空间来计算AB发生的概率,即n(AB)n(AB)P(AB)n(?)P(B|A). n(A)n(A)P(A)n(?)例1一个家庭中有两个小孩,假定生男、生女是等可能的,已知这个家庭有一个女孩,问这是另一个小孩是男孩的概率是多少?解:一个家庭的两个小孩只有4种可能:{两个都是男孩},{第一个是男孩,第二个是女孩},{第一个是女孩,第二个是男孩},{两个都是女孩},3题意可知这4个基本事件发生是等可能的.根据题意,设基本事件空间为?,A表示“其中一个是女孩”,B表示“其中一个是男孩”,则{(男,男),(男,女),(女,男),(女,女)},A?{(男,女),(女,男),(女,女) )},B?{(男,男),(男,女),(女,男)},A?B?{(男,女),(女,男)}.问题是求在事件A发生的条件下,事件B发生的概率,即求P(B|A).32P(A)?,P(A?B)?,44 P(AB)2?P(B|A)??.P(A)3因此所求条件概率为2.3P122知识点2事件的相互独立性我们知道,当事件A的发生对事件B的发生有影响时,条件概率P(B|A).和概率P(B)一般是不相等的,但有时事件A 的发生看上去对事件B的发生没有影响,比如依次抛掷两枚硬币,抛掷第1枚硬币的结果(事件A)对抛掷第2枚硬币的结果(事件B)没有影响,这时P(B|A)与P(B)相等吗?让我们先来看一个例子.2个白皮蛋,例2 在大小均匀的5个鸡蛋中有3个红皮蛋,每次取一个,有放回地取两次,求在已知第一次取到红皮蛋的条件下,第二次取到红皮蛋的概率.解:设A一“第一次取到红皮蛋”,B一“第二次取到红皮蛋”,则33P(A)?,由于是有放回的抽取,所以P(B)?. 55 A?B?“两次都取到红皮蛋”,由于第一次取一个鸡蛋有5种取法,第二次取一个鸡蛋也有5种取法,于是两次共有5?5种取法.其中都取到红皮蛋的取法有3?3种,因此,两次都取到红皮蛋的概率为3?39?. P(A?B)?5?525所以P(B|A)?P(AB)3?. P(A)5在该列中,事件A是否发生对事件B发生的概率没有影响,即p(B|A)?P(B).设A、B为两个事件,如果P(AB)?P(A)P(B),则称事件A 与事件B相互独立.P123评注(1)对于事件A、B,如果事件A (或) B是否发生对事件B (或A)发生的概率没有影响,则称这两个事件为相互独立事件.如果甲袋中装有3个白球,2个黑球,乙袋中装有2个白球,2个黑球,从这两个袋中分别摸出一个球,把“从甲袋中摸出1个球,得到白球”记为事件A,把“从乙袋中摸出1个球,得到白球”记为事件B,显然A与B互相独立.(2)一般地,如果事件A与B相互独立,那么A与B,A 与B,万与百也都是相互独立的.(3)两个相互独立事件同时发生的概率,等于每个事件发生的概率的积,即P(AB)?P(A)?P(B) ____在实际问题中,对于竹个事件,通常是考虑这些事件的含义,用日常生活或生产中得到的经验来分析它们之间有没有影响,如果没有影响,或者影响可以忽略不计,就可以判断这”个事件是相互独立的.如果事件A1,A2…An相互独立,那么这”个事件都发生的概率,等于每个事件发生的概率的积,即P(A1?A2?…An)?PA(1?)PA(2?…)?PAn( )并且上式中任意多个事件A。
人教版高中数学选修23课后习题参考答案
新课程标准数学选修2—3第一章课后习题解答第一章 计数原理1.1分类加法计数原理与分步乘法计数原理 练习(P6)1、(1)要完成的“一件事情”是“选出1人完成工作”,不同的选法种数是5+4=9; (2)要完成的“一件事情”是“从A 村经B 村到C 村去”,不同路线条数是3×2=6.2、(1)要完成的“一件事情”是“选出1人参加活动”,不同的选法种数是3+5+4=12; (2)要完成的“一件事情”是“从3个年级的学生中各选1人参加活动”,不同选法种数是3×5×4=60.3、因为要确定的是这名同学的专业选择,并不要考虑学校的差异, 所以应当是6+4-1=9(种)可能的专业选择. 练习(P10)1、要完成的“一件事情”是“得到展开式的一项”.由于每一项都是i j k a b c 的形式,所以可以分三步完成:第一步,取i a ,有3种方法;第二步,取j b ,有3种方法;第三步,取k c ,有5种方法. 根据分步乘法计数原理,展开式共有3×3×5=45(项).2、要完成的“一件事情”是“确定一个电话号码的后四位”. 分四步完成,每一步都是从0~9这10个数字中取一个,共有10×10×10×10=10000(个).3、要完成的“一件事情”是“从5名同学中选出正、副组长各1名”. 第一步选正组长,有5种方法;第二步选副组长,有4种方法. 共有选法5×4=20(种).4、要完成的“一件事情”是“从6个门中的一个进入并从另一个门出去”. 分两步完成:先从6个门中选一个进入,再从其余5个门中选一个出去. 共有进出方法6×5=30(种). 习题1.1 A 组(P12)1、“一件事情”是“买一台某型号的电视机”. 不同的选法有4+7=11(种).2、“一件事情”是“从甲地经乙地或经丙地到丁地去”. 所以是“先分类,后分步”,不同的路线共有2×3+4×2=14(条).3、对于第一问,“一件事情”是“构成一个分数”. 由于1,5,9,13是奇数,4,8,12,16是偶数,所以1,5,9,13中任意一个为分子,都可以与4,8,12,16中的任意一个构成分数. 因此可以分两步来构成分数:第一步,选分子,有4种选法;第二步,选分母,也有4种选法. 共有不同的分数4×4=16(个).对于第二问,“一件事情”是“构成一个真分数”. 分四类:分子为1时,分母可以从4,8,12,16中任选一个,有4个;分子为5时,分母可以从8,12,16中选一个,有3个;分子为9时,分母从12,16中选一个,有2个;分子为13时,分母只能选16,有1个. 所以共有真分数4+3+2+1=10(个).4、“一件事情”是“接通线路”. 根据电路的有关知识,容易得到不同的接通线路有3+1+2×2=8(条).5、(1)“一件事情”是“用坐标确定一个点”. 由于横、纵坐标可以相同,因此可以分两步完成:第一步,从A中选横坐标,有6个选择;第二步,从A中选纵坐标,也有6个选择. 所以共有坐标6×6=36(个).(2)“一件事情”是“确定一条直线的方程”. 由于斜率不同截距不同、斜率不同截距相同、斜率相同截距不同的直线都是互不相同的,因此可分两步完成:第一步,取斜率,有4种取法;第二步,取截距,有4种取法. 所以共有直线4×4=16(条).习题1.1 B组(P13)1、“一件事情”是“组成一个四位数字号码”. 由于数字可以重复,最后一个只能在0~5这六个数字中拨,所以有号码10×10×10×6=6000(个).2、(1)“一件事情”是“4名学生分别参加3个运动队中的一个,每人限报一个,可以报同一个运动队”. 应该是人选运动队,所以不同报法种数是43.(2)“一件事情”是“3个班分别从5个风景点中选择一处游览”. 应该是人选风景点,故不同的选法种数是35. 1.2排列与组合 练习(P20)1、(1),,,,,,,,,,,ab ac ad ba bc bd ca cb cd da db dc ;(2),,,,,,,,,,,,,,,,,,,ab ac ad ae ba bc bd be ca cb cd ce da db dc de ea eb ec ed .2、(1)4151514131232760A =⨯⨯⨯=; (2)777!5040A ==; (3)4288287652871568A A -=⨯⨯⨯-⨯⨯=; (4)87121277121255A A A A ==.3、4、(1)略. (2)876777787677778788A A A A A A A -+=-+=.5、3560A =(种). 6、3424A =(种). 练习(P25)1、(1)甲、乙, 甲、丙, 甲、丁, 乙、丙, 乙、丁, 丙、丁; (2)2、ABC ∆,ABD ∆,ACD ∆,BCD ∆.3、3620C =(种). 4、246C =(个). 5、(1)26651512C ⨯==⨯; (2)3887656123C ⨯⨯==⨯⨯; (3)3276351520C C -=-=; (4)328532356210148C C -=⨯-⨯=.6、()1111(1)!!11(1)![(1)(1)]!!!m mn n m m n n C C n n m n m m n m +++++=⋅==++++-+- 习题1.2 A 组(P27)1、(1)325454*********A A +=⨯+⨯=; (2)12344444412242464A A A A +++=+++=. 2、(1)315455C =; (2)19732002001313400C C ==; (3)346827C C ÷=; (4)22211(1)(1)(1)22n n n n nn nn n n n CCCC n -++--⋅=⋅=+⋅=.3、(1)12111(1)n n n n n n n n n n n n A A n A A nA n A +-+--=+-==;(2)(1)!!(1)!!(1)!!(1)!!!n n n k n n k n k k k k ++-⋅-+-==-. 4、由于4列火车各不相同,所以停放的方法与顺序有关,有481680A =(种)不同的停法.5、4424A =. 6、由于书架是单层的,所以问题相当于20个元素的全排列,有2020A 种不同的排法.7、可以分三步完成:第一步,安排4个音乐节目,共有44A 种排法;第二步,安排舞蹈节目,共有33A 种排法;第三步,安排曲艺节目,共有22A 种排法. 所以不同的排法有432432288A A A ⋅⋅=(种).8、由于n 个不同元素的全排列共有!n 个,而!n n ≥,所以由n 个不同的数值可以以不同的顺序形成其余的每一行,并且任意两行的顺序都不同. 为使每一行都不重复,m 可以取的最大值是!n .9、(1)由于圆上的任意3点不共线,圆的弦的端点没有顺序,所以共可以画21045C =(条)不同的弦;(2)由于三角形的顶点没有顺序,所以可以画的圆内接三角形有310120C =(个). 10、(1)凸五边形有5个顶点,任意2个顶点的连线段中,除凸五边形的边外都是对角线,所以共有对角线2555C -=(条);(2)同(1)的理由,可得对角线为2(3)2n n n C n --=(条).说明:本题采用间接法更方便. 11、由于四张人民币的面值都不相同,组成的面值与顺序无关,所以可以分为四类面值,分别由1张、2张、3张、4张人民币组成,共有不同的面值1234444415C C C C +++=(种). 12、(1)由“三个不共线的点确定一个平面”,所确定的平面与点的顺序无关,所以共可确定的平面数是3856C =;(2)由于四面体由四个顶点唯一确定,而与四个点的顺序无关,所以共可确定的四面体个数是410210C =. 13、(1)由于选出的人没有地位差异,所以是组合问题,不同的方法数是3510C =. (2)由于礼物互不相同,与分送的顺序有关系,所以是排列问题,不同方法数是3560A =;(3)由于5个人中每个人都有3中选择,而且选择的时间对别人没有影响,所以是一个“可重复排列”问题,不同方法数是53243=;(4)由于只要取出元素,而不必考虑顺序,所以可以分两步取元素:第一步,从集合A 中取,有m 种取法;第二步,从集合B 中取,有n 种取法. 所以共有取法mn 种. 说明:第(3)题是“可重复排列”问题,但可以用分步乘法计数原理解决.14、由于只要选出要做的题目即可,所以是组合问题,另外,可以分三步分别从第1,2,3题中选题,不同的选法种数有32143224C C C ⋅⋅=. 15、由于选出的人的地位没有差异,所以是组合问题.(1)225460C C ⋅=; (2)其余2人可以从剩下的7人中任意选择,所以共有2721C =(种)选法;(3)用间接法,在9人选4人的选法中,把男甲和女乙都不在内的去掉,就得到符合条件的选法数为449791C C -=; 如果采用直接法,则可分为3类:只含男甲;只含女乙;同时含男甲女乙,得到符合条件的方法数为33277791C C C ++=;(4)用间接法,在9人选4人的选法中,把只有男生和只有女生的情况排除掉,得到选法总数为444954120C C C --=. 也可以用直接法,分别按照含男生1,2,3人分类,得到符合条件的选法数为132231545454120C C C C C C ++=.16、按照去的人数分类,去的人数分别为1,2,3,4,5,6,而去的人大家没有地位差异,所以不同的去法有12345666666663C C C C C C +++++=(种). 17、(1)31981274196C =; (2)142198124234110C C ⋅=; (3)51982410141734C =; (4)解法1:3141982198125508306C C C =⋅=. 解法2:55200198125508306C C -=. 说明:解答本题时,要注意区分“恰有”“至少有”等词. 习题1.2 B 组(P28)1、容易知道,在737C 注彩票中可以有一个一等奖.在解决第2问时,可分别计算37选6及37选8中的一等奖的中奖机会,它们分别是637112324784C =和8371138608020C =. 要将一等奖的机会提高到16000000以上且不超过1500000,即375000006000000nC ≤<, 用计算机可得,6n =,或31n =.所以可在37个数中取6个或31个.2、可以按照I ,II ,III ,IV 的顺序分别着色:分别有5,4,3,3种方法,所以着色种数有5×4×3×3=180(种).3、“先取元素后排列”,分三步完成:第一步,从1,3,5,7,9中取3个数,有35C 种取法;第二步,从2,4,6,8中取2个数,有24C 种取法;第三步,将取出的5个数全排列,有55A 种排法. 共有符合条件的五位数3255457200C C A ⋅⋅=(个). 4、由于甲和乙都没有得冠军,所以冠军是其余3人中的一个,有13A 种可能;乙不是最差的,所以是第2,3,4名中的一种有13A 种可能;上述位置确定后,甲连同其他2人可任意排列,有33A 种排法. 所以名次排列的可能情况的种数是11333354A A A ⋅⋅=. 5、等式两边都是两个数相乘,可以想到分步乘法计数原理,于是可得如下分步取组合的方法.在n 个人中选择m 个人搞卫生工作,其中k 个人擦窗,m k -个人拖地,共有多少种不同的选取人员的方法?解法1:利用分步计数原理,先从n 个人中选m 个人,然后从选出的m 个人中再选出k 个人擦窗,剩余的人拖地,这样有m knm C C 种不同的选取人员的方法; 解法2:直接从n 个人中选k 个人擦窗,然后在剩下的n k -个人中选m k -个人拖地,这样,由分步计数原理得,共有k m knn k C C --种不同的人员选择方法. 所以,k m k m knn k n m C C C C --=成立. 说明:经常引导学生从一个排列组合的运算结果或等式出发,构造一个实际问题加以解释,有助于学生对问题的深入理解,检查结果,纠正错误. 1.3二项式定理 练习(P31)1、7652433425677213535217p p q p q p q p q p q pq q +++++++.2、2424236(2)(3)2160T C a b a b =⋅=. 3、231(1)(2n rr r n rrr r nn r T C C x --+-=⋅=.4、D . 理由是5105555511010(1)T C x C x -+=-=-. 练习(P35)1、(1)当n 是偶数时,最大值2nn C ;当n 是奇数时,最大值12n nC-.(2)1311111111111210242C C C +++=⋅=. (3)12.2、∵0122knn nn n n n C C C C C ++++++=,2、∵0122knn nn n n n C C C C C ++++++=,0213nn n n C C C C ++=++∴012knnn n n n C C C C C ++++++0213()()n n n n C C C C =+++++022()2n n n C C =++=∴021222nn n nnnC C C -+++==. 3、略.习题1.3 A 组(P36)1、(1)011222(1)(1)(1)(1)n n n r n rr nn nn n n n C P C P P C P P C P P C P ---+-+-++-++-;(2)0122222nn n nn n n n n C C C C ++++.2、(1)9965432(9368412612684a a a a a b a a a b =+++23369a b ab b(2)27311357752222222172135(7016822412821283282x x x x x x x x ----=-+-+-+-.3、(1)552(1(122010x x ++=++; (2)11114412222(23)(23)192432x x x x x x ---+--=+. 4、(1)前4项分别是1,30x -,2420x ,33640x -; (2)91482099520T a b =-; (3)7924T =; (4)展开式的中间两项分别为8T ,9T ,其中78711815((6435T C x y =-=-87811915((6435T C x y =-=5、(1)含51x 的项是第6项,它的系数是5510163()28C -=-; (2)常数项是第6项,5105561012()2522T C -=⋅-=-.6、(1)2221221()(1)r n r r r r n rr n n T C x C xx --+=-=- 6、(1)2221221()(1)r n r r r r n rr n n T C x C xx--+=-=- 由220n r -=得r n =,即21()n x x-的展开式中常数项是12(1)n rn n T C +=-(2)!(1)!!nn n n =- 12345(21)2(1)!!n n nn n ⋅⋅⋅⋅⋅⋅-⋅=-…[135(21)][2462](1)!!n n n n n ⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅=-……[135(21)]2!(1)!!n nn n n n ⋅⋅⋅⋅-⋅⋅=-…135(21)(2)!nn n ⋅⋅⋅⋅-=-…(2)2(1)n x +的展开式共有21n +项,所以中间一项是12135(21)(2)!n nn n n n T C x x n +⋅⋅⋅⋅-==…7、略.8、展开式的第4项与第8项的二项式系数分别是3n C 与7n C , 由37n n n C C -=,得37n =-,即10n =.所以,这两个二项式系数分别是310C 与710C ,即120.习题1.3 B 组(P37)1、(1)∵1122221(1)111n n n n n n n n n n n n C n C n C n C n ----+-=++++++- 1122222n n n n nn n n C n C n C n n ---=+++++2213242(1)n n n n nn n n n C n C n C ----=+++++∴(1)1n n +-能被2n 整除; (2)∵1010991(1001)1-=--1019288291010101010010010010010011C C C C =-⋅+⋅++⋅-⋅+- 1019288210101010010010010010100C C C =-⋅+⋅++⋅-⨯1711521381010101000(101010101)C C C =-⋅+⋅++⋅-∴10991-能被1000整除.2、由0112211(21)222(1)2(1)n n n n n n n nnn n n n C C C C C -----=⋅-⋅+⋅++-⋅⋅+-,得112211222(1)2(1)1n n n n n n nn n C C C -----⋅+⋅++-⋅⋅+-=.第一章 复习参考题A 组(P40)1、(1)2n ;说明:这里的“一件事情”是“得到展开式中的一项”. 由于项的形式是i j a b ,而,i j 都有n 种取法.(2)3276525C C ⋅=; (3)1545480A A ⋅=,或2454480A A ⋅=; 说明:第一种方法是先考虑有限制的这名歌手的出场位置,第二种方法是先考虑有限制的两个位置. (4)45C ;说明:因为足球票无座,所以与顺序无关,是组合问题. (5)53;说明:对于每一名同学来说,有3种讲座选择,而且允许5名同学听同一个讲座,因此是一个“有重复排列”问题,可以用分步乘法原理解答. (6)54;说明:对角线的条数等于连接正十二边形中任意两个顶点的线段的条数212C ,减去其中的正十二边形的边12条:21212111212542C ⨯-=-=. (7)第1n +项.说明:展开式共有21n +项,且各系数与相应的二项式系数相同.2、(1)1234566666661956A A A A A A +++++=;说明:只要数字是1,2,3,4,5,6中的,而且数字是不重复的一位数、二位数、三位数、四位数、五位数和六位数都符合要求.(2)552240A =. 说明:只有首位数是6和5的六位数才符合要求.3、(1)3856C =; (2)1234555530C C C C +++=. 4、468898C C +=.说明:所请的人的地位没有差异,所以是组合问题. 按照“其中两位同学是否都请”为标准分为两类.5、(1)2(1)2n n n C -=; 说明:任意两条直线都有交点,而且交点各不相同. (2)2(1)2n n n C -=. 说明:任意两个平面都有一条交线,而且交线互不相同. 6、(1)59764446024C =; (2)23397442320C C ⋅=; (3)2332397397446976C C C C ⋅+⋅=. 7、34533453103680A A A A ⋅⋅⋅=. 说明:由于不同类型的书不能分开,所以可以将它们看成一个整体,相当于是3个元素的全排列. 但同类书之间可以交换顺序,所以可以分步对它们进行全排列. 8、(1)226x -;说明:第三项是含2x 的项,其系数是22112244553(23)(2)26C C C C ⋅+⋅-⨯+--. (2)18118(9)(rr r r T C x -+=,由题意有1802rr --= 解得12r =,1318564T =;(3)由题意得98102n n n C C C =+,即2!!!9!(9)!8!(8)!10!(10)!n n n n n n ⋅=+---化简得2373220n n -+=,解得14n =,23n =;(4)解法1:设1r T +'是10(1)x -展开式的第1r +项,由题意知,所求展开式中4x 的系数为41T +',31T +'与21T +'的系数之和.444110()T C x +'=-,333110()T C x +'=-,222110()T C x +'=-,因此,4x 的系数432101010135C C C =-+=. 解法2:原式39(1)(1)x x =--3223344999(1)(19)x x C x C x C x =--+-++因此,4x 的系数499135C =+=. 9、5555559(561)9+=-+5515454555556565619C C =-⋅++⋅-+ 551545455555656568C C =-⋅++⋅+由于551545455555656568C C -⋅++⋅+中各项都能被8整除,因此55559+也能被8整除.第一章 复习参考题B 组(P41)1、(1)121121n n n C C -++==,即1(1)212n n +⋅=,解得6n =; (2)1144244224192A A A ⋅⋅=⨯⨯=; 说明:先排有特殊要求的,再排其他的. (3)433333⨯⨯⨯=,34444⨯⨯=;说明:根据映射定义,只要集合A 中任意一个元素在集合B 中能够找到唯一对应的元素,(4)2426106500000A ⨯=; (5)481258C -=; 说明:在从正方体的8个顶点中任取4个的所有种数48C 中, 排除四点共面的12种情况,即正方体表面上的6种四点共 面的情况,以及如右图中ABC D ''这样的四点共面的其他 6种情况,因此三棱锥的个数为481258C -=(6)1或1-.说明:令1x =,这时(12)n x -的值就是展开式中各项系数的和,其值是1,(12)(1)1n n n n -⎧-=-=⎨⎩是奇数,是偶数2、(1)先从1,3,5中选1个数放在末位,有13A 种情况;再从除0以外的4个数中选1个数放在首位,有14A 种情况;然后将剩余的数进行全排列,有44A 种情况. 所以能组成的六位奇数个数为114344288A A A ⋅⋅=. (2)解法1:由0,1,2,3,4,5组成的所有没有重复数字的正整数的个数是1555A A ⋅,其中不大于201345的正整数的个数,当首位数字是2时,只有201345这1个;当首位数字是1时,有55A 个. 因此,所求的正整数的个数是155555(1)479A A A ⋅-+=. 解法2:由0,1,2,3,4,5组成的没有重复数字的正整数中,大于201345的数分为以下几种情况:前4位数字为2013,只有201354,个数为1;同理,前3位数字为201,个数为1222A A ⋅;前2位数字为20,个数为1333A A ⋅; 首位数字为2,个数为1444A A ⋅;首位数字为3,4,5中的一个,个数为1535A A ⋅; 根据分类计数原理,所求的正整数的个数是12131415223344351479A A A A A A A A +⋅+⋅+⋅+⋅=. 3、(1)分别从两组平行线中各取两条平行线,便可构成一个平行四边形,所以可以构成的平行四边形个数为221(1)(1)4m n C mn m n ⋅=--; (2)分别从三组平行平面中各取两个平行平面,便可构成一个平行六面体,所以可以构成的平行六面体个数为2221(1)(1)(1)8mn l C C C mnl m n l ⋅⋅=---. 4、(1)先排不能放在最后的那道工序,有14A 种排法;再排其余的4道工序,有44A 种排法. 根据分步乘法计数原理,排列加工顺序的方法共有144496A A ⋅=(种);(2)先排不能放在最前和最后的那两道工序,有23A 种排法;再排其余的3道工序,有33A 种排法,根据分步乘法计数原理,排列加工顺序的方法共有233336A A ⋅=(种).5、解法1:由等比数列求和公式得33342(1)(1)(1)(1)(1)n n x x x x x x+++-+++++++=,上述等式右边分子的两个二项式中含2x 项的系数分别是33n C +,33C ,因此它们的差23333(611)6n n n n CC +++-=,就是所求展开式中含2x 项的系数.解法2:原式中含2x 项的系数分别是23C ,24C ,…,22n C +,因此它们的和就是所求展开式中含2x 项的系数. 与复习参考题B 组第2题同理,可得22223334233(611)6n n n n n C C CCC +++++++=-=修2—3第二章课后习题解答第二章 随机变量及其分布 2.1离散型随机变量及其分布列 练习(P45)1、(1)能用离散型随机变量表示. 可能的取值为2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12. (2)能用离散型随机变量表示. 可能的取值为0,1,2,3,4,5. (3)不能用离散型随机变量表示.说明:本题的目的是检验学生是否理解离散型随机变量的含义. 在(3)中,实际值与规定值之差可能的取值是在0附近的实数,既不是有限个值,也不是可数个值. 2、可以举的例子很多,这里给出几个例子: 例1 某公共汽车站一分钟内等车的人数; 例2 某城市一年内下雨的天数;例3 一位跳水运动员在比赛时所得的分数;例4 某人的手机在1天内接收到电话的次数.说明:本题希望学生能观察生活中的随机现象,知道哪些量是随机变量,哪些随机变量又是离散型随机变量. 练习(P49)1、设该运动员一次罚球得分为X ,X 是一个离散型随机变量,其分布列为说明:这是一个两点分布的例子,投中看作试验成功,没投中看作试验失败. 通过这样的例子可以使学生理解两点分布是一个很常用的概率模型,实际中大量存在. 虽然离散型随机变量的分布列可以用解析式的形式表示,但当分布列中的各个概率是以数值的形式给出时,通常用列表的方式表示分布列更为方便.2、抛掷一枚质地均匀的硬币两次,其全部可能的结果为{正正,正反,反正,反反}. 正面向上次数X 是一个离散型随机变量,1(0)({})0.254P X P ====反反 2(1)({}{})0.54P X P ====正反反正1(2)({})0.25P X P ====正正因此X 的分布列为说明:这个离散型随机变量虽然简单,但却是帮助学生理解随机变量含义的一个很好的例子. 试验的全部可能的结果为{正正,正反,反正,反反},随机量X 的取值范围为{0,1,2},对应关系为正正→2 正反→1 反正→1 反反→0在这个例子中,对应于1的试验结果有两个,即“正反”和“反正”,因此用随机变量X 不能表示随机事件{正反}. 这说明对于一个具体的随机变量而言,有时它不能表示所有的随机事件.可以通过让学生们分析下面的推理过程存在的问题,进一步巩固古典概型的知识. 如果把X 所有取值看成是全体基本事件,即{0,1,2}Ω=.根据古典概型计算概率的公式有 1(1)({1})3P X P ===. 这与解答的结果相矛盾. 原因是这里的概率模型不是古典概型,因此上面式中的最后一个等号不成立. 详细解释下:虽然Ω中只含有3个基本事件,但是出现这3个基本事件不是等可能的,因此不能用古典概型计算概率的公式来计算事件发生的概率.3、设抽出的5张牌中包含A 牌的张数为X ,则X 服从超几何分布,其分布列为5448552()i iC C P X i C -==,i =0,1,2,3,4. 因此抽出的5张牌中至少3张A 的概率为(3)(3)(4)0.002P X P X P X ≥==+=≈.说明:从52张牌任意取出5张,这5张牌中包含A 的个数X 是一个离散型随机变量. 把52张牌看成是52件产品,把牌A 看成次品,则X 就成为从含有四件次品的52件产品中任意抽取5件中的次品数,因此X 服从超几何分布.本题的目的是让学生熟悉超几何分布模型,体会超几何分布在不同问题背景下的表现形式. 当让本题也可以用古典概型去解决,但不如直接用超几何分布简单. 另外,在解题中分布列是用解析式表达的,优点是书写简单,一目了然.4、两点分布的例子:掷一枚质地均匀的硬币出现正面的次数X 服从两点分布;射击一次命中目标的次数服从两点分布.超几何分布的例子:假设某鱼池中仅有鲤鱼和鲑鱼两种鱼,其中鲤鱼200条,鲑鱼40条,从鱼池中任意取出5条鱼,这5条鱼包含鲑鱼的条数X 服从超几何分布.说明:通过让学生举例子的方式,帮助学生理解这两个概率模型.习题2.1 A组(P49)1、(1)能用离散型随机变量表示.设能遇到的红灯个数为X,它可能的取值为0,1,2,3,4,5.事件{X=0}表示5个路口遇到的都不是红灯;事件{X=1}表示5个路口其中有1个路口遇到红灯,其他4个路口都不是红灯;事件{X=2}表示5个路口其中有2个路口遇到红灯,其他3个路口都不是红灯;事件{X=3}表示5个路口其中有3个路口遇到红灯,剩下2个路口都不是红灯;事件{X=4}表示5个路口其中有4个路口遇到红灯,另外1个路口都不是红灯;事件{X=5}表示5个路口全部都遇到红灯.(2)能用离散型随机变量表示.定义12345X⎧⎪⎪⎪=⎨⎪⎪⎪⎩,成绩不及格,成绩及格,成绩中,成绩良,成绩优则X是一个离散型随机变量,可能的取值为1,2,3,4,5.事件{X=1}表示该同学取得的成绩为不及格;事件{X=2}表示该同学取得的成绩为及格;事件{X=3}表示该同学取得的成绩为中;事件{X=4}表示该同学取得的成绩为良;事件{X=5}表示该同学取得的成绩为优.说明:本题是考查学生是否理解离散型随机变量的含义. 在(2)中,需要学生建立一个对应关系,因为随机变量的取值一定是实数,但这个对应关系不是唯一的,只要是从五个等级到实数的意义映射即可.2、某同学跑1 km所用时间X不是一个离散型随机变量. 如果我们只关心该同学是否能够取得优秀成绩,可以定义如下的随机变量:01km 4min 11km 4min Y >⎧=⎨≤⎩,跑所用的时间,跑所用的时间它是离散型随机变量,且仅取两个值:0或1.事件{1}Y =表示该同学跑1 km 所用时间小于等于4 min ,能够取得优秀成绩;事件{0}Y =表示该同学跑1 km 所用时间大于4 min ,不能够取得优秀成绩.说明:考查学生在一个随机现象中能否根据关心的问题不同定义不同的随机变量,以简化问题的解答. 可以与教科书中电灯泡的寿命的例子对比,基本思想是一致的.3、一般不能. 比如掷一枚质地均匀的硬币两次,用随机变量X 表示出现正面的次数,则不能用随机变量X 表示随机事件{第1次出现正面且第2次出现反面}和{第1次出现反面且第2次出现正面}. 因为{X =1}={第1次出现正面且第2次出现反面}∪{第1次出现反面且第2次出现正面},所以这两个事件不能分别用随机变量X 表示.说明:一个随机变量是与一个事件域相对应的,一个事件域一般是由部分事件组成,但要满足一定的条件. 对离散型随机变量,如果它取某个值是由几个随机变量组成,则这几个随机事件就不能用随机变量表示,比如从一批产品中依次取出几个产品,用X 表示取出的产品中次品的个数,这时我们不能用X 表示随机事件{第i 次取出次品,其他均为合格品}. 4、不正确,因为取所有值的概率和不等于1.说明:考查学生对分布列的两个条件的理解,每个概率不小于0,其和等于1,即 (1)0i p ≥,1,2,,i n =;(2)11ni i p ==∑.5、射击成绩优秀可以用事件{X ≥8}表示,因此射击优秀的概率为P {X ≥8}=(8)(9)(10)0.280.290.220.79P X P X P X =+=+==++=说明:本题知识点是用随机变量表示随机事件,并通过分布列计算随机事件的概率. 6、用X 表示该班被选中的人数,则X 服从超几何分布,其分布列为104261030()i i C C P X i C -==, i =0,1,2,3,4. 该班恰有2名同学被选到的概率为2842610304!26!1902!2!8!18!(2)0.31230!60910!20!C C P X C ⨯⨯⨯====≈⨯.说明:本题与49页练习的第3题类似,希望学生在不同背景下能看出超几何分布模型. 习题2.1 B 组(P49)1、(1)设随机抽出的3篇课文中该同学能背诵的 篇数为X ,则X 是一个离散型随机变量,它可能的 取值为0,1,2,3,且X 服从超几何分布,分布列 为即(2)该同学能及格表示他能背出2或3篇,故他能及格的概率为112(2)(2)(3)0.667263P X P X P X ≥==+==+==. 说明:本题是为了让学生熟悉超几何分布模型,并能用该模型解决实际问题.2、用X 表示所购买彩票上与选出的7个基本号码相同的号码的个数,则X 服从超几何分布,其分布列为7729736()i i C C P X i C -==, i =0,1,2,3,4,5,6,7. 至少中三等奖的概率为52617072972972977736363697(5)0.00192752C C C C C C P X C C C ≥=++=≈. 说明:与上题类似同样是用超几何分布解决实际问题,从此题的结算结果可以看出至少中三等奖的概率近似为1/1000. 2.2二项分布及其应用 练习(P54)1、设第1次抽到A 的事件为B ,第2次抽到A 的事件为C ,则第1次和第2次都抽到A 的事件为BC .解法1:在第1次抽到A 的条件下,扑克牌中仅剩下51张牌,其中有3张A ,所以在第1次抽到A 的条件下第2次也抽到A 的概率为3()51P C B =. 解法2:在第1次抽到A 的条件下第2次也抽到A 的概率为()433()()45151n BC P C B n B ⨯===⨯. 解法3:在第1次抽到A 的条件下第2次也抽到A 的概率为43()35251()451()515251P BC P C B P B ⨯⨯===⨯⨯.说明:解法1是利用缩小基本事件范围的方法计算条件概率,即分析在第1次抽到A 的条件下第2次抽取一张牌的随机试验的所有可能结果,利用古典概型计算概率的公式直接得到结果. 解法2实际上是在原来的基本事件范围内通过事件的计数来计算条件概率. 第3种方法是利用条件概率的定义来计算. 这里可以让学生体会从不同角度求解条件概率的特点.2、设第1次抽出次品的时间为B ,第2次抽出正品的事件为C ,则第1次抽出次品且第2次抽出正品的事件为BC .解法1:在第1次抽出次品的条件下,剩下的99件产品中有4件次品,所以在第1次抽出次品的条件下第2次抽出正品的概率为95()99P C B =. 解法2:在第1次抽出次品的条件下第2次抽出正品的概率为()59595()()59999n BC P C B n B ⨯===⨯. 解法3:在第1次抽出次品的条件下第2次抽出正品的概率为595()9510099()599()9910099P BC P C B P B ⨯⨯===⨯⨯. 说明:与上题类似,可以用不同方法计算条件概率.3、例1 箱中3张奖券中只有1张能中奖,现分别由3人无放回地任意抽取,在已知第一个人抽到奖券的条件下,第二个人抽到奖券的概率或第三个人抽到奖券的概率,均为条件概率,它们都是0.例2 某班有45名同学,其中20名男生,25名女生,依次从全班同学中任选两名同学代表班级参加知识竞赛,在第1名同学是女生的条件下,第2名同学也是女生的概率.说明:这样的例子很多,学生举例的过程可以帮助学生理解条件概率的含义.练习(P55)1、利用古典概型计算的公式,可以求得()0.5P A =,()0.5P B =,()0.5P C =,()0.25P AB =,()0.25P BC =,()0.25P AC =,可以验证()()()P AB P A P B =,()()()P BC P B P C =,()()()P AC P A P C =.所以根据事件相互独立的定义,有事件A 与B 相互独立,事件B 与C 相互独立,事件A 与C 相互独立.说明:本题中事件A 与B 相互独立比较显然,因为抛掷的两枚硬币之间是互不影响的. 但事件B 与C 相互独立,事件A 与C 相互独立不显然,需要利用定义验证, 从该习题可以看出,事件之间是否独立有时根据实际含义就可做出判断,但有时仅根据实际含义是不能判断,需要用独立性的定义判断.2、(1)先摸出1个白球不放回的条件下,口袋中剩下3个球,其中仅有1个白球,所以在先摸出1个白球不放回的条件下,再摸出1个白球的概率是1/3.(2)先摸出1个白球后放回的条件下,口袋中仍然有4个球,其中有2个白球,所以在先摸出1个白球后放回的条件下,再摸出1个白球的概率是1/2.说明:此题的目的是希望学生体会有放回摸球与无放回摸球的区别,在有放回摸球中第2次摸到白球的概率不受第1次摸球结果的影响,而在无放回摸球中第2次摸到白球的概率受第1次摸球结果的影响.3、设在元旦期间甲地降雨的事件为A ,乙地降雨的事件为B .(1)甲、乙两地都降雨的事件为AB ,所以甲、乙两地都降雨的概率为()()()0.20.30.06P AB P A P B ==⨯=(2)甲、乙两地都不降雨的事件为AB ,所以甲、乙两地都不降雨的概率为()()()0.80.70.56P AB P A P B ==⨯=(3)其中至少一个地方降雨的事件为()()()AB AB AB ,由于事件AB ,AB 和AB 两两互斥,根据概率加法公式和相互独立事件的定义,其中至少一个地方降雨的概率为()()()0.060.20.70.80.30.44P AB P AB P AB ++=+⨯+⨯=.说明:与例3类似,利用事件独立性和概率的性质计算事件的概率,需要学生复习《数学3(必修)》中学过的概率性质.4、因为()()A AB AB =,而事件AB 与事件AB 互斥,利用概率的性质得到()()()P A P AB P AB =+所以()()()P AB P A P AB =-.。
人教版高中数学选修2-3:第三章3.1第2课时残差分析含解析
第三章 统计案例3.1 回归分析的基本思想及其初步应用第2课时 残差分析A 级 基础巩固 一、选择题1.甲、乙、丙、丁四位同学各自对A ,B 两变量的线性相关性做实验,并用回归分析方法分别求得相关系数r 与残差平方和m 如下表所示:则哪位同学的试验结果体现A 、B 两变量有更强的线性相关性( ) A .甲 B .乙 C .丙D .丁解析:r 越接近1,相关性越强,残差平方和m 越小,相关性越强,所以选D 正确.答案:D2.为了表示n个点与相应直线在整体上的接近程度,我们常用的表示法为( )解析:由回归直线方程可知,为一个量的估计值,而y i为它的实际值,在最小二乘估计中(y i-a-bx i)2,即(y i-)2.答案:C3.甲、乙、丙、丁4位同学各自对A,B两变量进行回归分析,分别得到散点图与残差平方和如下表所示:哪位同学的试验结果体现拟合A,B两变量关系的模型拟合精度高()A.甲B.乙C.丙D.丁解析:根据线性相关的知识,散点图中各样本点条状分布越均匀,同时保持残差平方和越小(对于已经获取的样本数据,R2的表达式中为确定的数,则残差平方和越小,R2越大),由回归分析建立的线性回归模型的拟合效果越好,由试验结果知丁要好些.答案:D4.通过残差图我们发现在采集样本点过程中,样本点数据不准确的是( )A.第四个B.第五个C.第六个D.第八个解析:由题图可知,第六个的数据偏差最大,所以第六个数据不准确.答案:C5.如图所示,5个(x,y)数据,去掉D(3,10)后,下列说法错误的是( )A.相关系数r变大B.残差平方和变大C.相关指数R2变大D.解释变量x与预报变量y的相关性变强解析:由散点图知,去掉D后,x与y的相关性变强,且为正相关,所以r 变大,R2变大,残差平方和变小.答案:B二、填空题6.若一组观测值(x1,y1),(x2,y2),…,(x n,y n)之间满足y i=bx i+a+e i(i。
