☉江蘇省濱海中學 徐君華
瀏覽近年來高考試卷,不難發(fā)現(xiàn)概率統(tǒng)計題也融入新課標的教育理念,多角度、多視點地考查學生的數(shù)學素養(yǎng),使學生的自主性和個性得以發(fā)揮,體現(xiàn)數(shù)學與社會、人與自然的和諧統(tǒng)一.許多試題體現(xiàn)了時代氣息,有創(chuàng)新特色.下面以2013年部分省市概率考題為例簡析如下.
例1 (2013年北京理)如圖1是某市3月1日至14日的空氣質(zhì)量指數(shù)趨勢圖,空氣質(zhì)量指數(shù)小于100表示空氣質(zhì)量優(yōu)良,空氣質(zhì)量指數(shù)大于200表示空氣重度污染,某人隨機選擇3月1日至3月13日中的某一天到達該市,并停留2天.
圖1
(1)求此人到達當日空氣重度污染的概率;
(2)設X是此人停留期間空氣質(zhì)量優(yōu)良的天數(shù),求X的分布列與數(shù)學期望;
(3)由圖判斷從哪天開始連續(xù)三天的空氣質(zhì)量指數(shù)方差最大?(結論不要求證明)
解析:設Ai表示事件“此人于3月i日到達該市”(i=1,2,…,13).
(2)由題意可知,X的所有可能值為 0,1,2,則
所以X的分布列為
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(3)從3月5日開始連續(xù)三天的空氣質(zhì)量指數(shù)方差最大.
評析:該題直接關注當下的熱門“空氣質(zhì)量”問題,引起了很多老師和學生的興趣,讓考生感到數(shù)學試題有了貼近生活的一面.它旨在教會學生學以致用,把知識運用到生活中.
近幾年的高考概率試題呈現(xiàn)出綜合性,如“概率與函數(shù)、不等式”、“概率與數(shù)列”、“概率與方程”、“概率與線性規(guī)劃”等相結合的應用題,也出現(xiàn)了與橫向?qū)W科相聯(lián)系的問題,體現(xiàn)了新課程的教育理念.
評析:本題以方程為依托,以排列組合和概率知識為工具,考查雙曲線的性質(zhì)和分類討論思想,同時也對集合中的元素的分類進行了考查.
(1)若小明選擇方案甲抽獎,小紅選擇方案乙抽獎,記他們的累計得分為X,求X≤3的概率;
(2)若小明、小紅兩人都選擇方案甲或方案乙進行抽獎,問:他們選擇何種方案抽獎,累計的得分的數(shù)學期望較大?
(Ⅱ)設小明、小紅都選擇方案甲抽獎中獎的次數(shù)為X1,都選擇方案乙抽獎中獎的次數(shù)為X2,則這兩人選擇方案甲抽獎累計得分的數(shù)學期望為E(2X1),選擇方案乙抽獎累計得分的數(shù)學期望為E(3X2).
因為E(2X1)>E(3X2),所以他們都在選擇方案甲進行抽獎時,累計得分的數(shù)學期望最大.
評析:本題是比較大小型試題,考查不放回的抽球、重點考查等可能事件、對立事件的概率,在知識應用上有一定的靈活性.
例4 (2013年湖北理)如圖2,將一個各面都涂了油漆的正方體,切割為125個同樣大小的小正方體,經(jīng)過攪拌后,從中隨機取一個小正方體,記它的涂漆的面數(shù)為X,則X的均值E()X=( ).
圖2
解析:X的可能取值為 0,1,2,3,分為以下情況:
當X=0 時,可看作切除“5×5×5正方體”的表面,得到一個“3×3×3 正方體”,故n(X=0)=3×3×3=27;當X=1時,一面涂色小正方體位于每個面的面心呈“3×3”分布,故n(X=1)=3×3×6=54;
當X=2時,兩面涂色小正方體位于每條棱上呈“3×1”分布,故n(X=2)=3×1×12=36;
當X=3時,兩面涂色小正方體位于每個頂點上呈“1×1”分布,故n(X=3)=1×1×8=8.
X的分布列為:
images/BZ_300_1397_1684_2298_1862.png
評析:本題源自人教A版必修2第36頁A組題9:一個紅色的棱長是4 cm的立方體,將其適當分割成棱長為1 cm小正方體,問:
(1)共得到多少個棱長為1 cm的小正方體?
(2)三面涂色的小正方體有多少個?表面積之和為多少?
(3)二面涂色的小正方體有多少個?表面積之和為多少?
(4)一面涂色的小正方體有多少個?表面積之和為多少?
(5)六個面都沒有涂色的小正方體有多少個?表面積之和為多少?
試題源于課本,高于課本.綜合考查了空間幾何體、古典概型和離散型隨機變量的分布列等知識,很好地整合了代數(shù)與幾何的交匯融合,立意深遠,有一定的區(qū)分度,屬中等難度題.
總之,近年來,以離散型隨機變量為平臺,以實際應用為背景,已經(jīng)成為高考的熱點問題.這樣既能考查概率統(tǒng)計的核心內(nèi)容和方法,又能考查綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力.