概率与统计
【2019年高考考纲解读】
1.高考中主要利用计数原理求解排列数、涂色、抽样问题,以小题形式考查.
2.二项式定理主要考查通项公式、二项式系数等知识,近几年也与函数、不等式、数列交汇,值得关注. 3.以选择题、填空题的形式考查古典概型、几何概型的基本应用. 4.将古典概型与概率的性质相结合,考查知识的综合应用能力.
5.以选择题、填空题的形式考查随机抽样、样本的数字特征、统计图表、回归方程、独立性检验等. 6.在概率与统计的交汇处命题,以解答题中档难度出现. 【重点、考点剖析】
一、排列组合与计数原理的应用
1.分类加法计数原理和分步乘法计数原理
如果每种方法都能将规定的事件完成,则要用分类加法计数原理将方法种数相加;如果需要通过若干步才能将规定的事件完成,则要用分步乘法计数原理将各步的方法种数相乘. 2. 名称 相同点 排列 组合 都是从n个不同元素中取m(m≤n)个元素,元素无重复 ①排列与顺序有关; ①组合与顺序无关; ②两个组合相同,当且仅当这两个组合的元素完全相同 不同点 ②两个排列相同,当且仅当这两个排列的元素及其排列顺序完全相同 二、二项式定理 1.通项与二项式系数
n-rrTr+1=Crb,其中Crnan(r=0,1,2,…,n)叫做二项式系数.
2.各二项式系数之和 (1)Cn+Cn+Cn+…+Cn=2. (2)Cn+Cn+…=Cn+Cn+…=2三、古典概型与几何概型 1.古典概型的概率公式
m事件A中所含的基本事件数P(A)==. n试验的基本事件总数2.几何概型的概率公式
1
3
0
2
0
1
2
nnn-1
.
P(A)=
构成事件A的区域长度面积或体积
.
试验的全部结果所构成的区域长度面积或体积四、相互独立事件和独立重复试验 1.条件概率
在A发生的条件下B发生的概率: PAB
P(B|A)=.
PA
2.相互独立事件同时发生的概率 P(AB)=P(A)P(B). 3.独立重复试验、二项分布
如果事件A在一次试验中发生的概率是p,那么它在n次独立重复试验中恰好发生k次的概率为 Pn(k)=Cnp(1-p)
kk
n-k
,k=0,1,2,…,n.
五、离散型随机变量的分布列、均值与方差 1.均值与方差的性质 (1)E(aX+b)=aE(X)+b;
(2)D(aX+b)=aD(X)(a,b为实数). 2.两点分布与二项分布的均值、方差
(1)若X服从两点分布,则E(X)=p,D(X)=p(1-p); (2)若X~B(n,p),则E(X)=np,D(X)=np(1-p). 【题型示例】
题型一 排列组合与计数原理
例1、(1)[2018·全国卷Ⅰ]从2位女生,4位男生中选3人参加科技比赛,且至少有1位女生入选,则不同的选法共有________种.(用数字填写答案)
2
(2)[2018·浙江卷]从1,3,5,7,9中任取2个数字,从0,2,4,6中任取2个数字,一共可以组成________个没有重复数字的四位数.(用数字作答)
【解析】不含有0的四位数有含有0的四位数有
综上,四位数的个数为720+540=1 260. 【答案】1 260
=720(个). =540(个).
【方法技巧】解排列、组合的应用题,通常有以下途径: (1)以元素为主体,即先满足特殊元素的要求,再考虑其他元素. (2)以位置为主体,即先满足特殊位置的要求,再考虑其他位置.
(3)先不考虑附加条件,计算出排列或组合数,再减去不符合要求的排列或组合数.
【变式探究】(2017·全国Ⅱ)安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有________种. 站邀请,决定对甲、乙、丙、丁这四个景区进行体验式旅游,若不能最先去甲景区旅游,不能最后去乙景区和丁景区旅游,则小李可选的旅游路线数为( ) A.24 B.18 C.16 D.10
解析:分两种情况,第一种:最后体验甲景区,则有A3种可选的路线;第二种:不在最后体验甲景区,则有C2·A2种可选的路线.所以小李可选的旅游路线数为A3+C2·A2=10.选D. 答案:D
【变式探究】某校毕业典礼上有6个节目,考虑整体效果,对节目演出顺序有如下要求:节目甲必须排在前三位,且节目丙、丁必须排在一起.则该校毕业典礼节目演出顺序的编排方案共有( ) A.120种 B.156种 C.188种 D.240种
解析:解法一 记演出顺序为1~6号,对丙、丁的排序进行分类,丙、丁占1和2号,2和3号,3和4号,4和5号,5和6号,其排法种数分别为A2A3,A2A3,C2A2A3,C3A2A3,C3A2A3,故总编排方案有A2A3+A2A3+C2A2A3+C3A2A3+C3A2A3=120(种).
解法二 记演出顺序为1~6号,按甲的编排进行分类,①当甲在1号位置时,丙、丁相邻的情况有4种,则有C4A2A3=48(种);②当甲在2号位置时,丙、丁相邻的情况有3种,共有C3A2A3=36(种);③当甲在3号位置时,丙、丁相邻的情况有3种,共有C3A2A3=36(种).所以编排方案共有48+36+36=120(种). 答案:A
【变式探究】中国古代中的“礼、乐、射、御、书、数”合称“六艺”.“礼”,主要指德育;“乐”,主要指美育;“射”和“御”,就是体育和劳动;“书”,指各种历史文化知识;“数”,数学.某校国
123
123
123
123
1
23
123
23
23
123
123
123
23
23
1
2
3
1
2
3
学社团开展“六艺”课程讲座活动,每艺安排一节,连排六节,一天课程讲座排课有如下要求:“数”必须排在前三节,且“射”和“御”两门课程相邻排课,则“六艺”课程讲座不同的排课顺序共有( ) A.120种 B.156种 C.188种 D.240种
(2)若自然数n使得作竖式加法n+(n+1)+(n+2)均不产生进位现象,则称n为“开心数”.例如:32是“开心数”.因为32+33+34不产生进位现象;23不是“开心数”,因为23+24+25产生进位现象,那么,小于100的“开心数”的个数为( ) A.9 B.10 C.11 D.12 答案 D
解析 根据题意个位数需要满足要求:
n+(n+1)+(n+2)<10,即n<2.3,
∴个位数可取0,1,2三个数, ∵十位数需要满足:3n<10,∴n<3.3,
∴十位可以取0,1,2,3四个数,故小于100的“开心数”共有3×4=12(个).
【感悟提升】(1)在应用分类加法计数原理和分步乘法计数原理时,一般先分类再分步,每一步当中又可能用到分类加法计数原理.
(2)对于复杂的两个原理综合使用的问题,可恰当列出示意图或表格,使问题形象化、直观化.
【变式探究】 (1)某微信群中有甲、乙、丙、丁、戊五个人玩抢红包游戏,现有4个红包,每人最多抢一个,且红包被全部抢完,4个红包中有2个6元,1个8元,1个10元(红包中金额相同视为相同红包),则甲、乙都抢到红包的情况有( ) A.18种 B.24种 C.36种 D.48种 答案 C
解析 若甲、乙抢的是一个6元和一个8元的,剩下2个红包被剩下的3人中的2个人抢走,有A2A3=12(种)
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抢法;
若甲、乙抢的是一个6元和一个10元的,剩下2个红包被剩下的3人中的2个人抢走,有A2A3=12(种)抢法;
若甲、乙抢的是一个8元和一个10元的,剩下2个红包被剩下的3人中的2个人抢走,有A2C3=6(种)抢法; 若甲、乙抢的是两个6元的,剩下2个红包被剩下的3人中的2个人抢走,有A3=6(种)抢法. 根据分类加法计数原理可得甲、乙都抢到红包的情况共有36种.
(2)(2018·百校联盟联考)某山区希望小学为丰富学生的伙食,教师们在校园附近开辟了如图所示的四块菜地,分别种植西红柿、黄瓜、茄子三种产量大的蔬菜,若这三种蔬菜种植齐全,同一块地只能种植一种蔬菜,且相邻的两块地不能种植相同的蔬菜,则不同的种植方式共有( )
1
A.9种 B.18种 C.12种 D.36种 答案 B
解析 若种植2块西红柿,则他们在13,14或24位置上种植,剩下两个位置种植黄瓜和茄子,所以共有3×2=6(种)种植方式;
若种植2块黄瓜或2块茄子也是3种种植方式,所以一共有6×3=18(种)种植方式. 题型二 二项式定理
2 3 4 2
22
22
?22?54
例2、(1)[2018·全国卷Ⅲ]?x+?的展开式中x的系数为( )
?
x?
A.10 B.20 C.40 D.80
?22?5?2?rrr25-rr10-3r【解析】 ?x+?的展开式的通项公式为Tr+1=C5·(x)·??=C5·2·x,令10-3r=4,得rxx?
?
4
??
=2.故展开式中x的系数为C5·2=40. 故选C. 【答案】C
【变式探究】(2017·浙江)已知多项式(x+1)(x+2)=x+a1x+a2x+a3x+a4x+a5,则a4=________,a5=________. 答案 16 4
解析 a4是x项的系数,由二项式的展开式得
3
2
5
4
3
2
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2019年高考数学考纲解读与热点难点突破专题19概率与统计教学案文含解析



