8
[层级二
应试能力达标] 1.如图,在平面直角坐标系中,射线OT为60°角的终边,在任意角集合中任取一个角,则该角终边落在∠xOT内的概率是(
) 1A. 61C. 32B.
3D.1
60解析:选A ∵在任意角集合中任取一个角,则该角终边落在∠xOT内对应的角度为60601度,而整个角集合对应的角度为圆周角,∴该角终边落在∠xOT内的概率P==,故选3606A. 2.如图,矩形ABCD中,点E为边CD的中点,若在矩形ABCD内部随机取一个点Q,则点Q取自△ABE内部的概率等于(
) 1A. 41C. 21B.
32D.
3解析:选C △ABE的面积是矩形ABCD面积的一半,由几何概型知,点Q取自△ABE内1部的概率为. 23.如图所示,一半径为2的扇形(其中扇形中心角为90°),在其内部随机地撒一粒黄豆,则它落在阴影部分的概率为(
) A.2 πB.1
π1C. 2
2D.1-
π8
12解析:选D S扇形=×π×2=π,
4S阴影=S扇形-S△OAB=π-×2×2=π-2,
π-22∴P==1-. ππ4.如图,A是圆O上固定的一点,在圆上其他位置任取一点A′,连接12AA′,它是一条弦,它的长度小于或等于半径长度的概率为(
) 1A. 21C. 3B.3
21D.
4解析:选C 如图,当AA′的长度等于半径长度时,∠AOA′=60°,1201由圆的对称性及几何概型得P==.故选C. 36035.方程x+x+n=0(n∈(0,1))有实根的概率为________.
解析:由于方程x+x+n=0(n∈(0,1))有实根,
1∴Δ≥0,即1-4n≥0,∴n≤,
4141又n∈(0,1),∴有实根的概率为P==. 1-041答案:
46.在400毫升自来水中有一个大肠杆菌,今从中随机取出2毫升水样放到显微镜下观察,则发现大肠杆菌的概率为________.
解析:大肠杆菌在400毫升自来水中的位置是任意的,且结果有无限个,属于几何概型.设取出2毫升水样中有大肠杆菌为事件A,则事件A构成的区域体积是2毫升,全部试验结果构成的区域体积是400毫升,
2则P(A)==0.005. 400答案:0.005 7.在棱长为a的正方体ABCDA1B1C1D1内任取一点P,则点P到点A的距离小于等于a的概率为________ 解析:点P到点A的距离小于等于a可以看做是随机的,点P到点A的距离小于等于a可视作构成事件的区域,棱长为a的正方体ABCDA1B1C1D1可视做试验的所有结果构成的区域,可用“体积比”公式计算概率.
9 22
143×πa831P==π. 3a61答案:π
68.如图,射箭比赛的箭靶涂有五个彩色的分环.从外向内依次为白色、黑色、蓝色、红色,靶心为金色.金色靶心叫“黄心”.奥运会的比赛靶面直径为122 cm,靶心直径为12.2 cm.运动员在70 m外射箭.假设运动员射的箭都能中靶,且射中靶面内任一点都是等可能的,那么射中黄心的概率为多少?
122解:记“射中黄心”为事件B,由于中靶点随机地落在面积为×π×122
cm的大圆内,4122而当中靶点落在面积为×π×12.2 cm的黄心时,事件B发生,于是事件B发生的概率为412×π×12.24P(B)==0.01. 12×π×1224即“射中黄心”的概率是0.01.
9.已知圆C:x+y=12,直线l:4x+3y=25. (1)求圆C的圆心到直线l的距离;
(2)求圆C上任意一点A到直线l的距离小于2的概率.
解:(1)由点到直线l的距离公式可得d=254+32222=5. (2)由(1)可知圆心到直线l的距离为5,要使圆上的点到直线的距离小于2,设与圆相交且与直线l平行的直线为l1,其方程为4x+3y=15.则符合题意的点应在l1:4x+3y=15与圆相交所得劣弧上,由半径为23,圆心到直线l1的距离为3可知劣弧所对圆心角为60°.
60°1故所求概率为P==. 360°6
(时间120分钟,满分150分) 一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.下列事件中随机事件的个数为(
) ①连续两次抛掷一枚质地均匀的骰子,两次都出现2点;
10
②在地球上,树上掉下的雪梨不抓住就往下掉;
③某人买彩票中奖;
④已经有一个女儿,第二次生男孩;
⑤在标准大气压下,水加热到90 °C会沸腾.
A.1
C.3 B.2 D.4 解析:选C ①③④都有可能发生,也可能不发生,故是随机事件;对于②,在地球上,树上掉下的雪梨不抓住就往下掉,这是一定会发生的事件,属于必然事件.对于⑤,在标准大气压下,水加热到90 °C会沸腾,是不可能事件.故选C. 2.从装有2个红球和2个黑球的口袋内任取2个球,那么互斥而不对立的两个事件是(
) A.至少有一个黑球与都是红球
B.至少有一个黑球与都是黑球
C.至少有一个黑球与至少有一个红球
D.恰有1个黑球与恰有2个黑球
解析:选D A中的两个事件是对立事件,不符合要求;B中的两个事件是包含关系,不是互斥事件,不符合要求;C中的两个事件都包含“一个黑球、一个红球”这一事件,不是互斥事件;D中是互斥而不对立的两个事件.故选D. 3.从分别写有A,B,C,D,E的5张卡片中任取2张,这2张卡片上的字母恰好是按字母顺序相邻的概率为(
) 1A. 5C.3 102B.
5D.7
10解析:选B 试验的所有基本事件总数为10,两字母恰好是相邻字母的有(A,B),(B,C),(C,D),(D,E)4种,故P==. 4.在正方体ABCDA1B1C1D1中随机取一点,则点落在四棱锥OABCD内(O为正方体的对角线的交点)的概率是(
) 1A. 31C. 21B.
61D.
442105V61V解析:选B 设正方体的体积为V,则四棱锥OABCD的体积为,所求概率为=. 6V6
11
5.在两根相距6 m的木杆上系一根绳子,并在绳子上挂一盏灯,则灯与两端距离都大于2 m的概率为(
) 1A. 21C. 41B.
31D.
5解析:选B 该试验属于几何概型,所求事件构成的区域长度为2 m,试验的全部结果21所构成的区域长度为6 m,故灯与两端距离都大于2 m的概率为=. 636.从{a,b,c,d,e}的所有子集中任取一个,这个集合恰是集合{a,b,c}的子集的概率是(
) 3A. 51C. 42B.
51D.
8{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}解析:选C 符合要求的是∅,15共8个,而集合{a,b,c,d,e}共有子集2=32个,∴P=. 47.连续掷两次骰子,以先后得到的点数m,n为点P(m,n)的坐标,那么点P在圆x+y=17内部的概率是(
) 1A. 91C. 32B.
94D.
92222解析:选B 点P(m,n)的坐标的所有可能为6×6=36种,而点P在圆x+y=17内部2只有(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),共8种,故概率为. 98.从正六边形的6个顶点中随机选择4个顶点,则以它们作为顶点的四边形是矩形的概率等于(
) A.1 101B.
81D.
51C. 6解析:选D 从正六边形的6个顶点中随机选择4个顶点,列举可得,以它们作为顶点31的四边形共有15个,其中矩形有3个,所以所求的概率为=.故选D. 1559.甲、乙、丙三人在3天节目中值班,每人值班1天,则甲紧接着排在乙的前面值班
12
的概率是(
) 1A. 61C. 31B.
41D.
2解析:选C 甲、乙、丙三人在3天中值班的情况为:甲、乙、丙;甲、丙、乙;丙、甲、乙;丙、乙、甲;乙、甲、丙;乙、丙、甲共6种,其中符合题意的有2种,故所求概1率为. 310.有3个兴趣小组,甲、乙两位同学各自参加其中一个小组,每位同学参加各个小组的可能性相同,则这两位同学参加同一个兴趣小组的概率为(
) 1A. 32C. 31B.
23D.
4解析:选A 记3个兴趣小组分别为1,2,3,甲参加1组记为“甲1”,则基本事件为:甲1,乙1;甲1,乙2;甲1,乙3;甲2,乙1;甲2,乙2;甲2,乙3;甲3,乙1;甲3,乙2;甲3,乙3,共9个.记事件A为“甲、乙两位同学参加同一个兴趣小组”,其中事件A有:31甲1,乙1;甲2,乙2;甲3,乙3,共3个基本事件.因此P(A)==. 9311.在2,0,1,5这组数据中,随机取出三个不同的数,则数字2是取出的三个不同数的中位数的概率为(
) 3A. 41C. 25B.
81D.
4解析:选C 分析题意可知,共有(0,1,2),(0,2,5),(1,2,5),(0,1,5)4种取法,符1合题意的取法有2种,故所求概率P=. 212.设一元二次方程x+Bx+C=0,若B,C是一枚质地均匀的骰子连续投掷两次出现的点数,则方程有实数根的概率为(
) A.C.1 1213 36B.D.7
3619
362解析:选D 因为B,C是一枚质地均匀的骰子连续投掷两次出现的点数,所以一共有36种情况.由方程有实数根知,Δ=B-4C≥0,显然B≠1.当B=2时,C=1(1种);当B2
13
=3时,C=1,2(2种);当B=4时,C=1,2,3,4(4种);当B=5时,C=1,2,3,4,5,6(6种);当B=6时,C=1,2,3,4,5,6(6种).故方程有实数根共有19种情况,所以方程有实数根的19概率是. 36二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.在边长为2的正方形中作其内切圆,然后向正方形中随机撒一把芝麻,用随机模拟的方法来估计圆周率π的值.如果撒了1 000粒芝麻,落在圆内的芝麻总数是776粒,那么这次模拟中π的估计值是________.
解析:由于芝麻落在正方形内任意位置的可能性相等,由几何概型的概率计算公式知2S内切圆776π×1776≈,即2≈,解得π≈3.104.
S正方形1 00021 000答案:3.104 14.某中学青年教师、中年教师和老年教师的人数比例为4∶5∶1,其中青年教师有120人.现采用分层抽样的方法从这所学校抽取容量为30的教师样本以了解教师的工作压力情况,则每位老年教师被抽到的概率为________.
解析:由青年教师、中年教师和老年教师的人数比例为4∶5∶1, 知该校共有教师4120÷=300(人).
10采用分层抽样的方法从这所学校抽取容量为30的教师样本,则每位老年教师被抽到的301概率为P==. 300101答案:
1015.如图,四边形ABCD为矩形,AB=3,BC=1,以A为圆心,1为半径作四分之一个圆弧DE,在圆弧DE上任取一点P,则直线AP与线段BC有公共点的概率是________.
解析:连接AC交弧DE于点F,∠BAC=30°,
P=弧EF的长1=. 弧DE的长31答案:
316.点A为周长等于3的圆周上的一个定点,若在该圆周上随机取一点B,则劣弧AB的长度小于1的概率为________.
14
解析:如图所示,圆周上使AM的长度等于1的点M有两个,设为M1,M2,则过A的圆弧M1AM2长为2,点B落在优弧M1AM2上就能使劣弧AB的长度小于1,所以劣弧AB的长度2小于1的概率为. 32答案:
3三、解答题(本大题共6题,共70分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 17.(本小题满分10分)对一批衬衣进行抽样检查,结果如下表:
抽取件数n 次品件数m 次品率
(1)求次品出现的频率;
(2)记“任取一件衬衣是次品”为事件A,求P(A);
(3)为了保证买到次品的顾客能够及时更换,销售1 000件衬衣,至少需进货多少件?
解:(1)次品率依次为:0,0.02,0.06,0.054,0.045,0.05,0.05. (2)当n充分大时,出现次品的频率在0.05附近摆动,故P(A)≈0.05.
(3)设进货衬衣x件,为保证1 000件衬衣为正品,则(1-0.05)x≥1 000,得x≥1 053.
∴至少需进货1 053件衬衣.
18.(本小题满分12分)现有6道题,其中4道甲类题,2道乙类题,张同学从中任取2道题解答.试求:
(1)所取的2道题都是甲类题的概率;
(2)所取的2道题不是同一类题的概率.
解:将4道甲类题依次编号为1,2,3,4;2道乙类题依次编号为5,6.任取2道题,基本事件为:{1,2},{1,3},{1,4},{1,5},{1,6},{2,3},{2,4},{2,5},{2,6},{3,4},{3,5},{3,6},{4,5},{4,6},{5,6},共15个,而且这些基本事件的出现是等可能的.
(1)用A表示“都是甲类题”这一事件,则A包含的基本事件有{1,2},{1,3},{1,4},62{2,3},{2,4},{3,4},共6个,所以P(A)==. 155(2)用B表示“不是同一类题”这一事件,则B包含的基本事件有{1,5},{1,6},{2,5},50
0
100
2
200
12
500
27
600
27
700
35
800 40
mnmn
15
8{2,6},{3,5},{3,6},{4,5},{4,6},共8个,所以P(B)=. 1519.(本小题满分12分)某日用品按行业质量标准分成五个等级,等级系数X依次为1,2,3,4,5,现从一批该日用品中随机抽取20件,对其等级系数进行统计分析,得到如下频率分布表:
X f
1
2
0.2
3
0.45
4
5 a b c
(1)若所抽取的20件日用品中,等级系数为4的恰有3件,等级系数为5的恰有2件,求a,b,c的值;
(2)在(1)的条件下,将等级系数为4的3件日用品记为x1,x2,x3,等级系数为5的2件日用品记为y1,y2,现从x1,x2,x3,y1,y2这5件日用品中任取2件(假定每件日用品被取出的可能性相同),写出所有可能的结果,并求这2件日用品的等级系数恰好相等的概率.
3解:(1)因为抽取的20件日用品中,等级系数为4的恰有3件,所以b==0.15. 202等级系数为5的恰有2件,所以c==0.1. 20从而a=1-0.2-0.45-0.1-0.15=0.1. 所以a=0.1,b=0.15,c=0.1. (2)从x1,x2,x3,y1,y2这5件日用品中任取2件,所有可能的结果为(x1,x2),(x1,x3),(x1,y1),(x1,y2),(x2,x3),(x2,y1),(x2,y2),(x3,y1),(x3,y2),(y1,y2),共10个.
设事件A表示“从x1,x2,x3,y1,y2这5件日用品中任取2件,其等级系数相等”,则事件A所包含的基本事件为(x1,x2),(x1,x3),(x2,x3),(y1,y2),共4个.
4故所求的概率P(A)==0.4. 1020.(本小题满分12分)投掷一个质地均匀、每个面上标有一个数字的正方体玩具,它的六个面中,有两个面的数字是0,两个面的数字是2,两个面的数字是4.将此玩具连续抛掷两次,以两次朝上一面出现的数字分别作为点P的横坐标和纵坐标.
(1)求点P落在区域C:x+y≤10上的概率;
(2)若以落在区域C上的所有点为顶点作面积最大的多边形区域M,在区域C上随机撒一粒豆子,求豆子落在区域M上的概率.
解:(1)点P的坐标有:(0,0),(0,2),(0,4),(2,0),(2,2),(2,4),(4,0),(4,2),(4,4)共9种,其中落在区域C:x+y≤10上的点P的坐标有(0,0),(0,2),(2,0),(2,2)2222
16
422共4种,故点P落在区域C:x+y≤10上的概率为. 9(2)区域M为一边长为2的正方形,其面积为4,区域C的面积为10π,则豆子落在区2域M上的概率为. 5π21.(本小题满分12分)一条笔直街道上的A,B两盏路灯之间的距离为120米,由于光线较暗,想在中间再随意安装两盏路灯C,D,路灯次序为A,C,D,B,求A与C,B与D之间的距离都不小于40米的概率.
解:设A与C之间的距离为x米,B与D之间的距离为y米,(x,y)可以看成平面中的点,在如图所示的平面直角坐标系xOy中,(x,y)的所有可能结果构成的区域为Ω={(x,y)|00,y>0},即两直角边边长都为120米的等腰直角三角形区域(不包括边界).而“A与C,B与D之间的距离都不小于40米”(记为事件M)的所有可能结果构成的区域为M={(x,y)|x≥40,y≥40,(x,y)∈Ω},即图中的阴影部分.
1×40×4021由几何概型的概率计算公式得P(M)==.故A与C,B与D之间的距离都19×120×12021不小于40米的概率为. 922.(本小题满分12分)海关对同时从A,B,C三个不同地区进口的某种商品进行抽样检测,从各地区进口此种商品的数量(单位:件)如表所示.工作人员用分层抽样的方法从这些商品中抽取6件样品进行检测.
地区
数量
A 50
B 150
C
100 (1)求这6件样品中来自A,B,C各地区商品的数量;
(2)若在这6件样本中随机抽取2件送往甲机构进行进一步检测,求这2件商品来自相同地区的概率.
解:(1)因为样本容量与总体中的个体数的比是
61=,
50+150+10050所以样本中包含三个地区的个数数量分别是
11150×=1,150×=3,100×=2. 505050所以A,B,C三个地区的商品被选取的件数分别为1,3,2. (2)设6件来自A,B,C三个地区的样品分别为A;B1,B2,B3;C1,C2.
17
则抽取的这2件商品构成的所有基本事件为
{A,B1},{A,B2},{A,B3},{A,C1},{A,C2},{B1,B2},{B1,B3},{B1,C1},{B1,},{B2,B3},{B2,C1},{B2,C2},{B3,C1},{B3,C2},{C1,C2},共15个.
每个样品被抽到的机会均等,因此这些基本事件的出现是等可能的.
记“抽取的这2件商品来自相同地区”为事件D,则事件D包含的基本事件有
{B1,B2},{B1,B3},{B2,B3},{C1,C2},共4个.
所以P(D)=415,
即这2件商品来自相同地区的概率为415. 18 C2