数学(理科)高三一轮复系列《一轮复讲义》(配套PPT课件)73第十二章 概率、随机变量及其分布 12.1 事件与概率、古典概型(免费下载)_第1页
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文档简介

1、12.1随机事件的概率与古典概型第十二章概率、随机变量及其分布NEIRONGSUOYIN内容索引基础知识 自主学习题型分类 深度剖析课时作业1基础知识 自主学习PART ONE(1)在相同的条件S下重复n次试验,观察某一事件A是否出现,称n次试验中事件A出现的次数nA为事件A出现的频数,称事件A出现的比例fn(A) 为事件A出现的频率.(2)对于给定的随机事件A,由于事件A发生的频率fn(A)随着试验次数的增加稳定于概率P(A),因此可以用频率fn(A)来估计概率P(A).1.概率和频率知识梳理ZHISHISHULIZHISHISHULI2.事件的关系与运算定义符号表示包含关系如果事件A发生,

2、则事件B一定发生,这时称事件B_事件A(或称事件A包含于事件B)_(或AB)相等关系若BA且AB_并事件(和事件)若某事件发生当且仅当事件A发生或事件B发生,称此事件为事件A与事件B的_AB(或AB)包含BAAB并事件(或和事件)交事件(积事件)若某事件发生当且仅当_且_,则称此事件为事件A与事件B的_AB(或AB)互斥事件若AB为不可能事件(AB ),则称事件A与事件B互斥AB对立事件若AB为不可能事件,AB为必然事件,那么称事件A与事件B_AB ,_事件A发生事件B发生交事件(或积事件)互为对立事件P(A)P(B)13.概率的几个基本性质(1)概率的取值范围:_.(2)必然事件的概率P(E

3、)_.(3)不可能事件的概率P(F)_.(4)概率的加法公式如果事件A与事件B互斥,则P(AB)_.(5)对立事件的概率若事件A与事件B互为对立事件,则P(A)_.0P(A)110P(A)P(B)1P(B)4.基本事件的特点(1)任何两个基本事件是_的;(2)任何事件(除不可能事件)都可以表示成_的和.5.古典概型具有以下两个特点的概率模型称为_,简称古典概型.(1)试验中所有可能出现的基本事件_;(2)每个基本事件出现的可能性_.互斥基本事件古典概率模型只有有限个相等6.如果一次试验中可能出现的结果有n个,而且所有结果出现的可能性都相等,那么每一个基本事件的概率都是_;如果某个事件A包括的结

4、果有m个,那么事件A的概率P(A)_.7.古典概型的概率公式1.随机事件A发生的频率与概率有何区别与联系?提示随机事件A发生的频率是随机的,而概率是客观存在的确定的常数,但在大量随机试验中事件A发生的频率稳定在事件A发生的概率附近.2.随机事件A,B互斥与对立有何区别与联系?提示当随机事件A,B互斥时,不一定对立,当随机事件A,B对立时,一定互斥.【概念方法微思考】3.任何一个随机事件与基本事件有何关系?提示任何一个随机事件都等于构成它的每一个基本事件的和.4.如何判断一个试验是否为古典概型?提示一个试验是否为古典概型,关键在于这个试验是否具有古典概型的两个特征:有限性和等可能性.题组一思考辨

5、析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“”或“”)(1)事件发生的频率与概率是相同的.()(2)在大量重复试验中,概率是频率的稳定值.()(3)两个事件的和事件是指两个事件都得发生.()(4)掷一枚硬币两次,出现“两个正面”“一正一反”“两个反面”,这三个结果是等可能的.()(5)从市场上出售的标准为5005 g的袋装食盐中任取一袋测其重量,属于古典概型.()基础自测JICHUZICEJICHUZICE1234567题组二教材改编12345672.P121T4一个人打靶时连续射击两次,事件“至少有一次中靶”的对立事件是A.至多有一次中靶 B.两次都中靶C.只有一次中靶 D.两次都不中靶解析“

6、至少有一次中靶”的对立事件是“两次都不中靶”.12345673.P133T3袋中装有6个白球,5个黄球,4个红球,从中任取一球,则取到白球的概率为解析从袋中任取一球,有15种取法,其中取到白球的取法有6种,4.P133T4同时掷两个骰子,向上点数不相同的概率为_.解析掷两个骰子一次,向上的点数共6636(种)可能的结果,其中点数相同的结果共有6种,1234567题组三易错自纠5.将一枚硬币向上抛掷10次,其中“正面向上恰有5次”是A.必然事件 B.随机事件 C.不可能事件 D.无法确定1234567解析抛掷10次硬币,正面向上的次数可能为010,都有可能发生,正面向上5次是随机事件.12345

7、676.安排甲、乙、丙、丁四人参加周一至周六的公益活动,每天只需一人参加,其中甲参加三天活动,乙、丙、丁每人参加一天,那么甲连续三天参加活动的概率为解析由题意可得,甲连续三天参加活动的所有情况为:第13天,第24天,第35天,第46天,共四种情况,12345677.(2018济南模拟)从一箱产品中随机地抽取一件,设事件A抽到一等品,事件B抽到二等品,事件C抽到三等品,且已知P(A)0.65,P(B)0.2,P(C)0.1,则事件“抽到的产品不是一等品”的概率为_.解析事件A抽到一等品,且P(A)0.65,事件“抽到的产品不是一等品”的概率为P1P(A)10.650.35.0.352题型分类深度

8、剖析PART TWO题型一随机事件命题点1随机事件的关系例1(1)在5张电话卡中,有3张移动卡和2张联通卡,从中任取2张,若事件“2张全是移动卡”的概率是 ,那么概率是 的事件是A.至多有一张移动卡 B.恰有一张移动卡C.都不是移动卡 D.至少有一张移动卡多维探究多维探究解析“至多有一张移动卡”包含“一张移动卡,一张联通卡”,“两张全是联通卡”两个事件,它是“2张全是移动卡”的对立事件.(2)口袋里装有1红,2白,3黄共6个形状相同的小球,从中取出两个球,事件A“取出的两个球同色”,B“取出的两个球中至少有一个黄球”,C“取出的两个球中至少有一个白球”,D“取出的两个球不同色”,E“取出的两个

9、球中至多有一个白球”.下列判断中正确的序号为_.A与D为对立事件; B与C是互斥事件;C与E是对立事件; P(CE)1; P(B)P(C).解析当取出的两个球为一黄一白时,B与C都发生,不正确;当取出的两个球中恰有一个白球时,事件C与E都发生,不正确;显然A与D是对立事件,正确;CE为必然事件,P(CE)1,正确;命题点2随机事件的频率与概率例2(2017全国)某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成本每瓶4元,售价每瓶6元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶2元的价格当天全部处理完.根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:)有关.如果最高气温不低于25,需求量为500瓶;如果最

10、高气温位于区间20,25),需求量为300瓶;如果最高气温低于20,需求量为200瓶.为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得下面的频数分布表:以最高气温位于各区间的频率估计最高气温位于该区间的概率.(1)估计六月份这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率;最高气温10,15)15,20)20,25)25,30)30,35)35,40天数216362574解这种酸奶一天的需求量不超过300瓶,当且仅当最高气温低于25,由表格数据知,所以这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率的估计值为0.6.(2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为Y(单位:元),当六月份这种酸奶一天的

11、进货量为450瓶时,写出Y的所有可能值,并估计Y大于零的概率.解当这种酸奶一天的进货量为450瓶时,若最高气温不低于25,则Y64504450900;若最高气温位于区间20,25),则Y63002(450300)4450300;若最高气温低于20,则Y62002(450200)4450100,所以,Y的所有可能值为900,300,100.Y大于零当且仅当最高气温不低于20,由表格数据知,因此Y大于零的概率的估计值为0.8.命题点3互斥事件与对立事件例3一盒中装有12个球,其中5个红球,4个黑球,2个白球,1个绿球.从中随机取出1球,求:(1)取出1球是红球或黑球的概率;解方法一(利用互斥事件求

12、概率)记事件A1任取1球为红球,A2任取1球为黑球,A3任取1球为白球,A4任取1球为绿球,根据题意知,事件A1,A2,A3,A4彼此互斥,由互斥事件的概率公式,得方法二(利用对立事件求概率)由方法一知,取出1球为红球或黑球的对立事件为取出1球为白球或绿球,即A1A2的对立事件为A3A4,所以取出1球为红球或黑球的概率为(2)取出1球是红球或黑球或白球的概率.解方法一取出1球是红球或黑球或白球的概率为方法二因为A1A2A3的对立事件为A4,(1)准确把握互斥事件与对立事件的概念互斥事件是不可能同时发生的事件,但可以同时不发生.对立事件是特殊的互斥事件,特殊在对立的两个事件不可能都不发生,即有且

13、仅有一个发生.(2)判断互斥、对立事件的方法判断互斥事件、对立事件一般用定义判断,不可能同时发生的两个事件为互斥事件;两个事件若有且仅有一个发生,则这两个事件为对立事件,对立事件一定是互斥事件.思维升华(3)概率与频率的关系频率反映了一个随机事件出现的频繁程度,频率是随机的,而概率是一个确定的值,通常用概率来反映随机事件发生的可能性的大小,有时也用频率作为随机事件概率的估计值.(4)随机事件概率的求法利用概率的统计定义求事件的概率,即通过大量的重复试验,事件发生的频率会逐渐趋近于某一个常数,这个常数就是概率.(5)求复杂事件的概率的两种方法求概率的关键是分清所求事件是由哪些事件组成的,求解时通

14、常有两种方法将所求事件转化成几个彼此互斥的事件的和事件,利用概率加法公式求解概率.若将一个较复杂的事件转化为几个互斥事件的和事件时,需要分类太多,而其对立面的分类较少,可考虑利用对立事件的概率公式,即“正难则反”.它常用来求“至少”或“至多”型事件的概率.由于投保金额为2 800元,赔付金额大于投保金额对应的情形是赔付金额为3 000元和4 000元,所以其概率为P(A)P(B)0.150.120.27.跟踪训练1(1)某保险公司利用简单随机抽样的方法对投保车辆进行抽样,样本车辆中每辆车的赔付结果统计如下:若每辆车的投保金额均为2 800元,估计赔付金额大于投保金额的概率;赔付金额(元)01

15、0002 0003 0004 000车辆数(辆)500130100150120解设A表示事件“赔付金额为3 000元”,B表示事件“赔付金额为4 000元”,解设C表示事件“投保车辆中新司机获赔4 000元”,由已知,可得样本车辆中车主为新司机的有0.11 000100(辆),而赔付金额为4 000元的车辆中,车主为新司机的有0.212024(辆),在样本车辆中,车主是新司机的占10%,在赔付金额为4 000元的样本车辆中,车主是新司机的占20%,估计在已投保车辆中,新司机获赔金额为4 000元的概率.由频率估计概率得P(C)0.24.解由题意及分层抽样可知,C班学生人数约为(2)(2016北

16、京改编)A,B,C三个班共有100名学生,为调查他们的体育锻炼情况,通过分层抽样获得了部分学生一周的锻炼时间,数据如下表(单位:小时):试估计C班的学生人数;从A班和C班抽出的学生中,各随机选取1人,A班选出的人记为甲,C班选出的人记为乙.假设所有学生的锻炼时间相互独立,求该周甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长的概率.设事件E为“该周甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长”,由题意知,EA1C1A1C2A2C1A2C2A2C3A3C1A3C2A3C3A4C1A4C2A4C3A5C1A5C2A5C3A5C4.解设事件Ai为“甲是现有样本中A班的第i个人”,i1,2,5,事件Cj为“乙是现有样本中C班的第j个人”

17、,j1,2,8.因此P(E)P(A1C1)P(A1C2)P(A2C1)P(A2C2)P(A2C3)P(A3C1)P(A3C2)P(A3C3)P(A4C1)P(A4C2)P(A4C3)P(A5C1)P(A5C2)P(A5C3)P(A5C4)题型二古典概型师生共研师生共研例4(1)(2017全国)从分别写有1,2,3,4,5的5张卡片中随机抽取1张,放回后再随机抽取1张,则抽得的第一张卡片上的数大于第二张卡片上的数的概率为解析从5张卡片中随机抽取1张,放回后再随机抽取1张的情况如图:基本事件总数为25,第一张卡片上的数大于第二张卡片上的数的事件数为10,(2)袋中有形状、大小都相同的4个球,其中1

18、个白球,1个红球,2个黄球,从中一次随机摸出2个球,则这2个球颜色不同的概率为_.设取出2个球颜色不同为事件A.(3)我国古代“五行”学说认为:“物质分金、木、土、水、火五种属性,金克木、木克土、土克水、水克火、火克金.”将这五种不同属性的物质任意排成一列,设事件A表示“排列中属性相克的两种物质不相邻”,则事件A发生的概率为_.满足事件A“排列中属性相克的两种物质不相邻”的基本事件可以按如下方法进行考虑:从左至右,当第一个位置的属性确定后,例如:金,第二个位置(除去金本身)只能排土或水属性,当第二个位置的属性确定后,其他三个位置的属性也确定,1.本例(2)中,若将4个球改为颜色相同,标号分别为

19、1,2,3,4的4个小球,从中一次取2个球,求标号和为奇数的概率.解基本事件数仍为6.设标号和为奇数为事件A,则A包含的基本事件为(1,2),(1,4),(2,3),(3,4),共4种,引申探究2.本例(2)中,若将条件改为有放回地取球,取两次,求两次取球颜色相同的概率.求古典概型的概率的关键是求试验的基本事件的总数和事件A包含的基本事件的个数,这就需要正确列出基本事件,基本事件的表示方法有列举法、列表法和树状图法,具体应用时可根据需要灵活选择.思维升华跟踪训练2(1)甲在微信群中发布6元“拼手气”红包一个,被乙、丙、丁三人抢完.若三人均领到整数元,且每人至少领到1元,则乙获得“手气最佳”(即

20、乙领取的钱数不少于其他任何人)的概率是解析用(x,y,z)表示乙、丙、丁抢到的红包分别为x元、y元、z元.乙、丙、丁三人抢完6元钱的所有不同的可能结果有10种,分别为(1,1,4),(1,4,1),(4,1,1),(1,2,3),(1,3,2),(2,1,3),(2,3,1),(3,1,2),(3,2,1),(2,2,2).乙获得“手气最佳”的所有不同的可能结果有4种,分别为(4,1,1),(3,1,2),(3,2,1),(2,2,2).(2)在1,2,3,4,5,6,7,8这组数据中,随机取出五个不同的数,则数字4是取出的五个不同数的中位数的概率为解析设事件A为“数字4是取出的五个不同数的中

21、位数”.对事件A,先考虑数字4在五个数的中间位置,再考虑分别从数字1,2,3和5,6,7,8中各取两个数字,题型三古典概型与统计的综合应用师生共研师生共研例5空气质量指数(Air Quality Index,简称AQI)是定量描述空气质量状况的指数,空气质量io按照AQI大小分为六级:050为优;51100为良;101150为轻度污染;151200为中度污染;201300为重度污染;300为严重污染.一环保人士记录了某地2018年某月10天的AQI的茎叶图如图所示.(1)利用该样本估计该地本月空气质量优良(AQI100)的天数;(按这个月总共有30天计算)解从茎叶图中发现该样本中空气质量优的天

22、数为1,空气质量良的天数为3,(2)若从样本中的空气质量不佳(AQI100)的这些天中,随机地抽取两天深入分析各种污染指标,求该两天的空气质量等级恰好不同的概率.解该样本中为轻度污染的共4天,分别记为a1,a2,a3,a4;为中度污染的共1天,记为b;为重度污染的共1天,记为c.从中随机抽取两天的所有可能结果有:(a1,a2),(a1,a3),(a1,a4),(a1,b),(a1,c),(a2,a3),(a2,a4),(a2,b),(a2,c),(a3,a4),(a3,b),(a3,c),(a4,b),(a4,c),(b,c),共15个.其中空气质量等级恰好不同的结果有(a1,b),(a1,c

23、),(a2,b),(a2,c),(a3,b),(a3,c),(a4,b),(a4,c),(b,c),共9个.有关古典概型与统计结合的题型是高考考查概率的一个重要题型,已成为高考考查的热点,概率与统计的结合题,无论是直接描述还是利用概率分布表、频率分布直方图、茎叶图等给出信息,准确从题中提炼信息是解题的关键.思维升华跟踪训练3从某学校高三年级共800名男生中随机抽取50名测量身高,被测学生身高全部介于155 cm和195 cm之间,将测量结果按如下方式分成八组:第一组155,160),第二组160,165),第八组190,195,如图是按上述分组方法得到的频率分布直方图的一部分,已知第六组比第七

24、组多1人,第一组和第八组人数相同.(1)求第六组、第七组的频率并补充完整频率分布直方图;解由频率分布直方图知,前五组的频率为(0.0080.0160.040.040.06)50.82,所以后三组的频率为10.820.18,人数为0.18509,由频率分布直方图得第八组的频率为0.00850.04,人数为0.04502,设第六组人数为m,则第七组人数为m1,又mm129,所以m4,即第六组人数为4,第七组人数为3,频率分别为0.08,0.06,频率除以组距分别等于0.016,0.012,则完整的频率分布直方图如图所示:(2)若从身高属于第六组和第八组的所有男生中随机抽取两名,记他们的身高分别为x

25、,y,求|xy|5的概率.解由(1)知身高在180,185)内的男生有四名,设为a,b,c,d,身高在190,195的男生有两名,设为A,B.若x,y180,185),有ab,ac,ad,bc,bd,cd共6种情况;若x,y190,195,只有AB 1种情况;若x,y分别在180,185),190,195内,有aA,bA,cA,dA,aB,bB,cB,dB共8种情况,所以基本事件的总数为68115,事件|xy|5包含的基本事件的个数为617,3课时作业PART THREE1.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黑球 B.至少有一个黑球

26、与都是红球C.至少有一个黑球与至少有一个红球 D.恰有一个黑球与恰有两个黑球基础保分练12345678910111213141516解析对于A,事件“至少有一个黑球”与事件“都是黑球”可以同时发生,A不正确;对于B,事件“至少有一个黑球”与事件“都是红球”不能同时发生,但一定会有一个发生,这两个事件是对立事件,B不正确;对于C,事件“至少有一个黑球”与事件“至少有一个红球”可以同时发生,如:一个红球,一个黑球,C不正确;对于D,事件“恰有一个黑球”与事件“恰有两个黑球”不能同时发生,但从口袋中任取两个球时还有可能是两个都是红球,两个事件是互斥事件但不是对立事件,D正确.123456789101

27、1121314151612345678910111213141516解析事件“甲不输”包含“和棋”和“甲获胜”这两个互斥事件,123456789101112131415163.对一批产品的长度(单位:mm)进行抽样检测,下图为检测结果的频率分布直方图.根据标准,产品长度在区间20,25)上的为一等品,在区间15,20)和区间25,30)上的为二等品,在区间10,15)和30,35上的为三等品.用频率估计概率,现从该批产品中随机抽取一件,则其为二等品的概率为A.0.09 B.0.20 C.0.25 D.0.4512345678910111213141516解析设25,30)上的频率为x,由所有矩

28、形面积之和为1,即x(0.020.040.030.06)51,得25,30)上的频率为0.25.所以产品为二等品的概率为0.0450.250.45.4.(2018钦州期中)根据某医疗研究所的调查,某地区居民血型的分布为:O型50%,A型15%,B型30%,AB型5%.现有一血液为A型病人需要输血,若在该地区任选一人,那么能为病人输血的概率为A.15% B.20% C.45% D.65%12345678910111213141516解析因为某地区居民血型的分布为:O型50%,A型15%,B型30%,AB型5%,现在能为A型病人输血的有O型和A型,故为病人输血的概率为50%15%65%,故选D.5

29、.(2018云南红河州检测)袋中有五张卡片,其中红色卡片三张,标号分别为1,2,3;蓝色卡片两张,标号分别为1,2.从以上五张卡片中任取两张,则这两张卡片颜色不同且标号之和小于4的概率为12345678910111213141516解析从五张卡片中任取两张的所有可能情况有如下10种:红1红2,红1红3,红1蓝1,红1蓝2,红2红3,红2蓝1,红2蓝2,红3蓝1,红3蓝2,蓝1蓝2,其中两张卡片的颜色不同且标号之和小于4的有3种情况:红1蓝1,红1蓝2,红2蓝1,6.(2018益阳市、湘潭市调考)已知a2,0,1,2,3,b3,5,则函数f(x)(a22)exb为减函数的概率是123456789

30、10111213141516解析函数f(x)(a22)exb为减函数,则a220,又a2,0,1,2,3,故只有a0,a1满足题意,又b3,5,其中一个数是另一个数的3倍的事件有1,3,2,6,3,9,共3种情形,7.从集合1,2,3,4,5,6,7,8,9中任取两个不同的数,则其中一个数恰是另一个数的3倍的概率为_.12345678910111213141516123456789101112131415168.(2018唐山模拟)无重复数字的五位数a1a2a3a4a5,当a1a3,a3a5时称为波形数,则由1,2,3,4,5任意组成的一个没有重复数字的五位数是波形数的概率是_.1234567

31、8910111213141516解析a2a1,a2a3,a4a3,a4a5,a2只能是3,4,5中的一个.若a25,则a43或4,此时分别与中的个数相同.123456789101112131415169.袋中共有15个除了颜色外完全相同的球,其中有10个白球,5个红球.从袋中任取2个球,则所取的2个球中恰有1个白球、1个红球的概率为_.1234567891011121314151610.10件产品中有7件正品,3件次品,从中任取4件,则恰好取到1件次品的概率是_.1234567891011121314151611.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

32、品的数量(单位:件)如下表所示.工作人员用分层抽样的方法从这些商品中共抽取6件样品进行检测.(1)求这6件样品中来自A,B,C各地区商品的数量;地区ABC数量5015010012345678910111213141516所以样本中包含三个地区的个体数量分别是所以A,B,C三个地区的商品被选取的件数分别是1,3,2.12345678910111213141516(2)若在这6件样品中随机抽取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.12345678910111213141516解方法一设6件来自A,B,C三个地区的样品分别为:A;B1,B2,B3;C1,C2.则从6件样品中抽

33、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,C2,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.记事件D:“抽取的这2件商品来自相同地区”,则事件D包含的基本事件有:B1,B2,B1,B3,B2,B3,C1,C2,共4个.1234567891011121314151612.一个盒子里装有三张卡片,分别标记为数字1,2,3,这三张卡片除标记的数字外完全相同.随机有放回地抽取3次,每次抽取1张,将抽取的卡片上的数字依次记

34、为a,b,c.(1)求“抽取的卡片上的数字满足abc”的概率;1234567891011121314151612345678910111213141516解由题意知,(a,b,c)所有的可能为(1,1,1),(1,1,2),(1,1,3),(1,2,1),(1,2,2),(1,2,3),(1,3,1),(1,3,2),(1,3,3),(2,1,1),(2,1,2),(2,1,3),(2,2,1),(2,2,2),(2,2,3),(2,3,1),(2,3,2),(2,3,3),(3,1,1),(3,1,2),(3,1,3),(3,2,1),(3,2,2),(3,2,3),(3,3,1),(3,3

35、,2),(3,3,3),共27种.设“抽取的卡片上的数字满足abc”为事件A,则事件A包括(1,1,2),(1,2,3),(2,1,3),共3种.(2)求“抽取的卡片上的数字a,b,c不完全相同”的概率.12345678910111213141516解设“抽取的卡片上的数字a,b,c不完全相同”为事件B,技能提升练1234567891011121314151613.(2018湖北省部分重点中学考试)某商场对某一商品搞活动,已知该商品每一个的进价为3元,售价为8元,每天销售的第20个及之后的商品按半价出售,该商场统计了近10天这种商品的销售量,如图所示.设x为这种商品每天的销售量,y为该商场每天销售这种

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