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高三数学专题练习-离散型随机变量的分布列、期望、方差

2023-12-20 来源:小奈知识网
高三数学专题练习 38 离散型随机变量的分布列、期望、方差 38 高三数学专题练习○一、选择题 c1.[2019·虎林月考]随机变量X的分布列为P(X=k)=,ckk+151为常数,k=1,2,3,4,则P2ξ -1 P x 0 13 1 16 2 y 1若E(ξ)=3,则D(ξ)=( ) 11A.1 B.9 2C.3 D.2 答案:B 1解析:∵E(ξ)=3,∴由随机变量ξ的分布列知, 115x+3+6+y=1,x=18,125∴则D(ξ)=-1-3×18+112-x+6+2y=3,y=9, 111112110-2×+1-2×+2-2×=. 33363995.[2019·西安质检]已知5件产品中有2件次品,现逐一检测,直至能确定所有次品为止,记检测的次数为ξ,则E(ξ)=( ) 7A.3 B.2 18C.5 D.4 答案:C 211解析:由题意知ξ的可能取值为2,3,4,P(ξ=2)=5×4=10,P(ξ2332111=3)=5×4+5×4×3=5,P(ξ=4)=1-P(ξ=2)-P(ξ=3)=1-10-17117185=10,∴E(ξ)=2×10+3×5+4×10=5.故选C. 6.[2019·四川凉山州诊断]设袋中有两个红球一个黑球,除颜色不同,其他均相同,现有放回地抽取,每次抽取一个,记下颜色后放回袋中,连续摸三次,X表示三次中红球被摸中的次数,每个小球被抽取的几率相同,每次抽取相对独立,则方差D(X)=( ) A.2 B.1 23C.3 D.4 答案:C 2

21解析:每次取球时,取到红球的概率为3、黑球的概率为3,所以22取出红球的概率服从二项分布,即X~B3,3,所以D(X)=3×322×1-3=3,故选C. 7.[2019·潍坊统考]某篮球队对队员进行考核,规则是:①每人进行3个轮次的投篮;②每个轮次每人投篮2次,若至少投中1次,2则本轮通过,否则不通过.已知队员甲投篮1次投中的概率为3,如果甲各次投篮投中与否互不影响,那么甲3个轮次通过的次数X的期望是( ) 8A.3 B.3 5C.2 D.3 答案:B 111解析:每个轮次甲不能通过的概率为3×3=9,通过的概率为18183,-9=9,因为甲3个轮次通过的次数X服从二项分布B9,所以88X的数学期望为3×9=3. 18.已知09.给出下列四个随机变量:①高速公路上某收费站一小时内经过的车辆数X1;②一个沿直线y=x进行随机运动的质点,它在该直线上的位置X2;③某城市在一天内发生的火警次数X3;④某市一天内的气温X4. 其中是离散型随机变量的是________(写出所有满足条件的序号). 答案:①③ 解析:①中经过的车辆数和③中火警次数都能列举出来,而②④中的随机变量的取值都不能一一列举出来,所以①③中的随机变量是离散型随机变量. 2110.设ξ是离散型随机变量, P(ξ=x1)=3,P(ξ=x2)=3,且x15 7 9 P 16 16 16 16 16 16 1∴E(X)=6×(-1+1+3+5+7+9)=4. 38 综合提能力 课时练 赢高分 刷题课时增分练○一、选择题 1.设随机变量X等可能取值1,2,3,…,n,如果P(X<4)=0.3,那么( ) A.n=6 B.n=4 C.n=10 D.n=9 答案:C 11解析:由题意知,P(X<4)=P(X=1)+P(X=2)+P(X=3)=n+n+13n=n=0.3,故n=10. 2.[2019·合肥模拟]已知袋中有3个白球,2个红球,现从中随机取出3个球,其中每个白球计1分,每个红球计2分,记X为取出3个球的总分值,则E(X)=( ) 1821A.5 B.5 24C.4 D.5 答案:B 3C3解析:由题意知,X的所有可能取值为3,4,5,且P(X=3)=C3=5211C3·C13C3·C23122,P(X=4)==,P(X=5)==,所以E(X)=3×+310C35C10105533214×5+5×10=5. 3.[2019·浙江嘉兴一中质检]随机变量X的分布列如下表,且E(X)=2,则D(2X-3)=( ) X 0 2 a 11P p 63 A.2 B.3 C.4 D.5 答案:C 111解析:p=1-6-3=2, 5

111E(X)=0×6+2×2+a×3=2⇒a=3, 111所以D(X)=(0-2)2×6+(2-2)2×2+(3-2)2×3=1,所以D(2X-3)=22D(X)=4,故选C. 4.[2019·福建省高中毕业班质量检测]已知5台机器中有2台存在故障,现需要通过逐台检测直至区分出2台故障机器为止.若检测一台机器的费用为1 000元,则所需检测费的均值为( ) A.3 200元 B.3 400元 C.3 500元 D.3 600元 答案:C 解析:通解 设被检测机器的台数为X,则X的所有可能取值为112C2C3A2+A3A213322,3,4.因为P(X=2)=A2=10,P(X=3)==10,P(X=4)=A355121C1313372A3A3C2=,所以E(X)=2×+3×+4×=2,所以所需检测A451010557费的均值为1 000×2=3 500(元),故选C. 优解 设所需检测费为Y元,则Y的所有可能取值为2 000,3 112C2C3A2+A3A21332000,4 000.因为P(Y=2 000)=A2=10,P(Y=3 000)==10,A355121C1312A3A3C2P(Y=4 000)=A4=5,所以所需检测费的均值E(Y)=2 000×10533+3 000×10+4 000×5=3 500(元),故选C. 5.[2019·银川质检]若随机变量ξ的分布列如表所示,E(ξ)=1.6,则a-b=( ) ξ 0 1 2 3 P 0.1 a b 0.1 A.0.2 B.-0.2 C.0.8 D.-0.8 答案:B 解析:易知a,b∈[0,1],由0.1+a+b+0.1=1,得a+b=0.8,由E(ξ)=0×0.1+1×a+2×b+3×0.1=1.6,得a+2b=1.3,所以a=0.3,b=0.5,则a-b=-0.2. 6.[2019·广东普宁二中模拟]体育课的排球发球项目考试的规则是:每位学生最多可发球3次,一旦发球成功,则停止发球,否则一直发到3次为止.设某学生一次发球成功的概率为p(p>0),发球次数为X,若X的数学期望E(X)>1.75,则p的取值范围是( ) 6

77A.0,12 B.12,1 110,,1C.2 D.2 答案:C 解析:发球次数X的所有可能取值为1,2,3.P(X=1)=p,P(X=2)=(1-p)p,P(X=3)=(1-p)2,∴E(X)=p+2(1-p)p+3(1-p)2>1.75,151即4p2-12p+5>0,解得p<2或p>2,又052016266E(ξ)=2×9+4×81+6×81=81.故选B. 二、非选择题 9.[2019·湖北鄂南高中检测]设随机变量X的概率分布列为 X 1 2 3 4 111P m 346 则P(|X-3|=1)=________. 5答案:12 1111解析:由3+m+4+6=1,解得m=4, 115P(|X-3|=1)=P(X=2)+P(X=4)=4+6=12. 10.[2019·广州模拟]某保险公司针对企业职工推出一款意外险产品,每年每人只要交少量保费,发生意外后可一次性获赔50万元.保险公司把职工从事的工作共分为A,B,C三类工种,根据历史数据统计出这三类工种的每年赔付频率如表所示,并以此估计赔付概率. 工种类别 A B C 121赔付频率 105 105 104 若规定该产品各工种保单的期望利润都不得超过保费的20%,则A,B,C三类工种每份保单保费的上限之和为________元. 答案:81.25 解析:设工种A的每份保单保费为a元,保险公司每份保单的利润为随机变量X,则X的分布列为 a-5×105 X a 11P 1-5 10105 11保险公司期望利润E(X)=a1-105+(a-5×105)×105=(a-5)(元), 根据规定知,a-5≤0.2a, 解得a≤6.25. 设工种B的每份保单保费为b元,同理可得保险公司期望利润为(b-10)元,根据规定知,b-10≤0.2b,解得b≤12.5,设工种C的每份保单保费为c元,同理可得保险公司期望利润为(c-50)元,根据规定知,c-50≤0.2c,解得c≤62.5. 则A,B,C三类工种每份保单保费的上限之和为6.25+12.5+8

62.5=81.25(元). 11.[2019·安徽皖南八校模拟]已知由甲、乙两名男生和丙、丁两种女生组成的四人冲关小组,参加由安徽卫视推出的大型户外竞技类活动《男生女生向前冲》,活动共有四关,设男生闯过第一至第四关543243的概率依次是6,5,4,3,女生闯过第一至第四关的概率依次是5,4,213,2. (1)求男生闯过四关的概率; (2)设X表示四人冲关小组闯过四关的人数,求随机变量X的分布列和期望. 54321解析:(1)记男生四关都闯过为事件A,则P(A)=6×5×4×3=3. 43211(2)记女生四关都闯过为事件B,则P(B)=5×4×3×2=5, 又随机变量X的取值为0,1,2,3,4. 2464因为P(X=0)=3252=225, 124214229611+C2···P(X=1)=C2·3·3·553=225, 5141212114522222221P(X=2)=C235+C253+C2·C2·3·3·5·5=225, 121214121211+C2···P(X=3)=C2·3·3·553=225. 512121P(X=4)=35=225. 所以X的分布列如下: X 0 1 2 3 4 649652121P 225 225 225 225 225 64965212124016E(X)=0×225+1×225+2×225+3×225+4×225=225=15.

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