随机变量及其分布(含答案)
第二章随机变量及其分布
第二章 随机变量及其分布第二节 离散随机变量一、选择1 设离散随机变量X 的分布律为:),,3,2,1(,}{ ===k b k X P kλ )(0为,则且λ>b11)D (11)C (1)B (0)A (-=+=+=>b bb λλλλ的任意实数).()0(,11111·,1,11)1(·lim lim 1)1(·1}{111C b b b b S b b S b k X P n n n n n nk kn k kk 所以应选因所以时当于是可知即因为解><+==-<=--=--=====∞→∞→=∞=∞=∑∑∑λλλλλλλλλλλλ二、填空1 如果随机变量X 的分布律如下所示,则=C .X0 1 2 3PC1 C 21 C 31 C 41.12251)(31==∑=C x P x i 得:根据解 2 进行重复独立试验,设每次试验成功的概率为54, 失败的概率为51, 将试验进行到出现一次成功为止, 以X 表示所需试验次数, 则X 的分布律是__ ___ ____.(此时称X 服从参数为p 的几何分布).解:X 的可能取值为1,2,3 ,{}{}.,1~1次成功第次失败第K K K X -==所以X 的分布律为{} 1,2, , 54)51(1=⋅==-K K X P K 三、简答1 一个袋子中有5个球,编号为1,2,3,4,5, 在其中同时取3只, 以X 表示取出的3个球中的最大号码, 试求X 的概率分布.的概率分布是从而,种取法,故只,共有任取中,,个号码可在,另外只球中最大号码是意味着事件种取法,故只,共有中任取,,个号码可在,另外只球中最大号码是意味着事件只有一种取法,所以只球号码分布为只能是取出的事件的可能取值为解X C C X P C X C C X P C X C X P X X 53}5{624,321253},5{103}4{2321243},4{1011}3{,3,2,13},3{.5,4,335242235232335=============X 3 4 5 P101 103 532 一汽车沿一街道行驶, 需要通过三个均设有绿路灯信号的路口, 每个信号灯为红和绿与其他信号为红或绿相互独立, 且红绿两种信号显示时间相等, 以X 表示该汽车首次遇到红灯前已通过的路口个数, 求X 的概率分布.故分布律为于是相互独立,且,遇到红灯个路口首次汽车在第表示设的可能值为由题设知解3321321332132122121132121)()()()(}3{21)()()()(}2{21)()()(}1{21)(}0{,21)()(,,"")3,2,1(,3,2,1,0==================A P A P A P A A A P X P A P A P A P A A A P X P A P A P A A P X P A P X P A P A P A A A i i A X i i iX 0 1 2 3 P21 221 321 321 第三节 超几何分布 二项分布 泊松分布一、选择1 甲在三次射击中至少命中一次的概率为0.936, 则甲在一次射击中命中的概率p =______.(A) 0.3 (B) 0.4 (C) 0.5 (D) 0.6 解: D设=X ”三次射击中命中目标的次数”,则),3(~p B X , 已知936.0)1(1)0(1)1(3=--==-=≥p X P X P , 解之得6.04.01064.0)1(3=⇒=-⇒=-p p p2 设随机变量),3(~),,2(~p b Y p b X , {}{}=≥=≥1,951Y P X P 则若______. 43)A (2917)B ( 2719)(C 97)D ( 解: C二、填空1设离散随机变量X 服从泊松分布,并且已知{}{},21===X P X P{}______4=则=X P .解:232-e 三、简答1.某地区的月降水量X (单位:mm )服从正态分布N(40,24),试求该地区连续10个月降水量都不超过50mm 的概率.9396.09938.010Y P 9938.010B Y mm 50Y 10mm 50109938.0)5.2()44050440P )50P A P mm 50A 10=)==(),(~的月数”,则过=“该地区降水量不超设天贝努利试验,相当做超过个月该地区降水量是否观察(()=(”=“某月降水量不超过解:设==-≤-=≤φx x2 某地区一个月内发生交通事故的次数X 服从参数为λ的泊松分布,即)(~λP X ,据统计资料知,一个月内发生8次交通事故的概率是发生10次交通事故的概率的2.5倍.(1) 求1个月内发生8次、10次交通事故的概率; (2)求1个月内至少发生1次交通事故的概率; (3)求1个月内至少发生2次交通事故的概率;983.001.000248.0}1{}0{1}2{01487.06}1{)3(9975.000248.01}0{1}1{00248.0}0{)2(0413.0!106}10{1033.0!86}8{)1(6,36!105.2!8}10{5.2}8{.,.,2,1,0,!}{),(~610610682108≈+≈=-=-=≥≈==≈-≈=-=≥≈===≈==≈====⨯====⋯===-------X P X P X P e X P X P X P e e X P e X P e X P e e X P X P k k e k X P P X k λλλλλλλλλλλλ解出即据题意有关键是求出是未知的这里题这是泊松分布的应用问解第五节 随机变量的分布函数一、 填空题1设离散随机变量,216131101~⎪⎪⎭⎫⎝⎛-X 则X 的分布函数为 .⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≥<≤<≤--<==++=≤=≥=+=≤=<≤=≤=<≤-=≤=-<1,110,2101,311,0)(1216131}{)(1;216131}{)(1031}{)(01;0}{)(1x x x x x F x X P x F x x X P x F x x X P x F x x X P x F x 当当当当整理,得时,当时,当时,当时,当解二、选择1 设)(1x F 与)(2x F 分别为随机变量1X 与2X 的分布函数,为使)()()(21x bF x aF x F -=是某一变量的分布函数,在下列给定的数值中应取52,53)A (-==b a 32,32)B (==b a 23,21)C (=-=b a 23,21)D (-==b a ).(1)(lim )(lim )(lim ,1)(lim 21A b a x F b x F a x F x F x x x x 故应选即因此有根据分布函数的性质:分析-=-==+∞→+∞→+∞→+∞→2. 设函数⎪⎩⎪⎨⎧≥<≤<=1x , 11x 0 , 2x 0x,0)(x F .则)(x F ______.(A) 是随机变量的分布函数. (B) 不是随机变量的分布函数.(C) 是离散型随机变量的分布函数. (D) 是连续型随机变量的分布函数. 解: A显然)(x F 满足随机变量分布函数的三个条件:(1))(x F 是不减函数 , (2) 1)(,0)(,1)(0=+∞=-∞≤≤F F x F 且 , (3))()0(x F x F =+3. 设⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥<<≤=2x, 12x (*) , 4x(*)x,0)(2x F 当(*)取下列何值时,)(x F 是随机变量的分布函数.(A) 0 (B) 0.5 (C) 1.0 (D)1.5解: A 只有A 使)(x F 满足作为随机变量分布函数的三个条件.三.简答1 设随机变量X 的分布函数为x B A x F arctan )(+=,求B A ,的值. 解:由随机变量分布函数的性质.0)(lim =-∞→x F x .1)(lim =+∞→x F x 知.2)2()a r c t a n (lim )(lim 0B A B A x B A x F x x ππ-=-⨯+=+==-∞→-∞→.22)arctan (lim )(lim 1B A B A x B A x F x x ππ+=⨯+=+==+∞→+∞→ 解⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=-1202B A B A ππ得π1,21==B A第六节 连续随机变量的概率密度一、选择1.设()f x 、()F x 分别表示随机变量X 的密度函数和分布函数,下列选项中错误的是( A )(A ) 0()1f x ≤≤ (B ) 0()1F x ≤≤(C )()1f x dx +∞-∞=⎰(D ) '()()f x F x =2.下列函数中,可为随机变量X 的密度函数的是( B )(A ) sin ,0()0,x x f x π≤≤⎧=⎨⎩其它 (B )sin ,0()20,x x f x π⎧≤≤⎪=⎨⎪⎩其它(C ) 3sin ,0()20x x f x π⎧≤≤⎪=⎨⎪⎩,其它(D )()sin ,f x x x =-∞<<+∞ 二、填空1.设连续随机变量X 的分布函数为11()arctan ,2F X x x π=+-∞<<+∞ (1)(11)P X -≤≤= 0.5 , (2)概率密度()f x =21,(1)x x π-∞<<+∞+三、简答题1. 设随机变量X 的概率密度20()0,x Ax e x f x x -⎧>=⎨≤⎩,求:(1)常数A ;(2)概率(1)P X ≥。
概率论与数理统计浙大四版习题答案第二章汇编
第二章 随机变量及其分布1.[一] 一袋中有5只乒乓球,编号为1、2、3、4、5,在其中同时取三只,以X 表示取出的三只球中的最大号码,写出随机变量X 的分布律解:X 可以取值3,4,5,分布律为1061)4,3,2,1,5()5(1031)3,2,1,4()4(1011)2,1,3()3(352435233522=⨯====⨯====⨯===C C P X P C C P X P C C P X P 中任取两球再在号一球为中任取两球再在号一球为号两球为号一球为也可列为下表 X : 3, 4,5 P :106,103,101 3.[三] 设在15只同类型零件中有2只是次品,在其中取三次,每次任取一只,作不放回抽样,以X 表示取出次品的只数,(1)求X 的分布律,(2)画出分布律的图形。
解:任取三只,其中新含次品个数X 可能为0,1,2个。
3522)0(315313===C C X P 3512)1(31521312=⨯==C C C X P 351)2(31511322=⨯==C C C X P 再列为下表X : 0, 1, 2 P :351,3512,3522 4.[四] 进行重复独立实验,设每次成功的概率为p ,失败的概率为q =1-p (0<p <1) (1)将实验进行到出现一次成功为止,以X 表示所需的试验次数,求X 的分布律。
(此时称X 服从以p 为参数的几何分布。
)(2)将实验进行到出现r 次成功为止,以Y 表示所需的试验次数,求Y 的分布律。
(此时称Y 服从以r, p 为参数的巴斯卡分布。
)(3)一篮球运动员的投篮命中率为45%,以X 表示他首次投中时累计已投篮的次数,写出X 的分布律,并计算X 取偶数的概率。
解:(1)P (X=k )=q k -1pk=1,2,……(2)Y=r+n={最后一次实验前r+n -1次有n 次失败,且最后一次成功},,2,1,0,)(111 ===+=-+--+n p q C p p q C n r Y P r n n n r r n n n r 其中 q=1-p ,或记r+n=k ,则 P {Y=k }= ,1,,)1(11+=----r r k p p C rk r r k (3)P (X=k ) = (0.55)k -10.45k=1,2…P (X 取偶数)=311145.0)55.0()2(1121===∑∑∞=-∞=k k k k X P 6.[六] 一大楼装有5个同类型的供水设备,调查表明在任一时刻t 每个设备使用的概率为0.1,问在同一时刻(1)恰有2个设备被使用的概率是多少?0729.0)9.0()1.0()2(322525225=⨯⨯===-C q p C X P(2)至少有3个设备被使用的概率是多少?00856.0)1.0()9.0()1.0()9.0()1.0()3(5554452335=⨯+⨯⨯+⨯⨯=≥C C C X P(3)至多有3个设备被使用的概率是多少?3225415505)9.0()1.0()9.0(1.0)9.0()3(⨯⨯+⨯⨯+=≤C C C X P99954.0)9.0()1.0(2335=⨯⨯+C(4)至少有一个设备被使用的概率是多少?40951.059049.01)0(1)1(=-==-=≥X P X P[五] 一房间有3扇同样大小的窗子,其中只有一扇是打开的。
专题练 第22练 随机变量及其分布
第22练随机变量及其分布1.(2018·全国Ⅲ)某群体中的每位成员使用移动支付的概率都为p,各成员的支付方式相互独立.设X为该群体的10位成员中使用移动支付的人数,D(X)=2.4,P(X=4)<P(X=6),则p 等于()A.0.7 B.0.6 C.0.4 D.0.3答案 B解析由题意可知,10位成员中使用移动支付的人数X服从二项分布,即X~B(10,p),所以D(X)=10p(1-p)=2.4,所以p=0.4或0.6.又因为P(X=4)<P(X=6),所以C410p4(1-p)6<C610p6(1-p)4,所以p>0.5,所以p=0.6.2.(2019·浙江)设0<a<1,则随机变量X的分布列是X 0 a 1P 131313则当a在(0,1)内增大时,() A.D(X)增大B.D(X)减小C.D(X)先增大后减小D.D(X)先减小后增大答案 D解析由题意可知,E(X)=13(a+1),所以D (X )=(a +1)227+(1-2a )227+(a -2)227=6a 2-6a +627=29⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫a -122+34,所以当a 在(0,1)内增大时,D (X )先减小后增大.3.(2021·新高考全国Ⅱ)某物理量的测量结果服从正态分布N (10,σ2),下列结论中不正确的是( )A .σ越小,该物理量在一次测量中在(9.9,10.1)的概率越大B .σ越小,该物理量在一次测量中大于10的概率为0.5C .σ越小,该物理量在一次测量中小于9.99与大于10.01的概率相等D .σ越小,该物理量在一次测量中落在(9.9,10.2)与落在(10,10.3)的概率相等 答案 D解析 对于A ,σ2为数据的方差,所以σ越小,数据在μ=10附近越集中,所以测量结果落在(9.9,10.1)内的概率越大,故A 正确;对于B ,由正态分布密度曲线的对称性可知该物理量一次测量大于10的概率为0.5,故B 正确;对于C ,由正态分布密度曲线的对称性可知该物理量一次测量结果大于10.01的概率与小于9.99的概率相等,故C 正确;对于D ,因为该物理量一次测量结果落在(9.9,10.0)的概率与落在(10.2,10.3)的概率不同,所以一次测量结果落在(9.9,10.2)的概率与落在(10,10.3)的概率不同,故D 错误.4.(2013·湖北)如图,将一个各面都涂了油漆的正方体,切割为125个同样大小的小正方体,经过搅拌后,从中随机取一个小正方体,记它的油漆面数为X ,则X 的均值E (X )等于( )A.126125B.65C.168125D.75 答案 B解析 125个小正方体中8个三面涂漆,36个两面涂漆,54个一面涂漆,27个没有涂漆,∴从中随机取一个正方体,涂漆面数X 的均值E (X )=54125×1+36125×2+8125×3=150125=65.5.(2017·全国Ⅱ)一批产品的二等品率为0.02,从这批产品中每次随机取一件,有放回地抽取100次,X 表示抽到的二等品件数,则D (X )=________. 答案 1.96解析 由题意得X ~B (100,0.02), ∴D (X )=100×0.02×(1-0.02)=1.96.6.(2022·浙江)现有7张卡片,分别写上数字1,2,2,3,4,5,6.从这7张卡片中随机抽取3张,记所抽取卡片上数字的最小值为ξ,则P (ξ=2)=________,E (ξ)=________. 答案1635 127解析 由题意知ξ的可能取值为1,2,3,4, P (ξ=1)=C 26C 37=1535=37,P (ξ=2)=C 12C 24+C 22C 14C 37=1635, P (ξ=3)=C 23C 37=335,P (ξ=4)=1C 37=135,所以ξ的分布列为E (ξ)=1×37+2×1635+3×335+4×135=127.7.(2022·全国甲卷)甲、乙两个学校进行体育比赛,比赛共设三个项目,每个项目胜方得10分,负方得0分,没有平局.三个项目比赛结束后,总得分高的学校获得冠军.已知甲学校在三个项目中获胜的概率分别为0.5,0.4,0.8,各项目的比赛结果相互独立. (1)求甲学校获得冠军的概率;(2)用X 表示乙学校的总得分,求X 的分布列与均值. 解 (1)设甲在三个项目中获胜的事件依次记为A ,B ,C , 所以甲学校获得冠军的概率为P =P (ABC )+P (A BC )+P (A B C )+P (AB C )=0.5×0.4×0.8+0.5×0.4×0.8+0.5×0.6×0.8+0.5×0.4×0.2 =0.16+0.16+0.24+0.04=0.6.(2)依题可知,X 的可能取值为0,10,20,30, 所以P (X =0)=0.5×0.4×0.8=0.16,P (X =10)=0.5×0.4×0.8+0.5×0.6×0.8+0.5×0.4×0.2=0.44, P (X =20)=0.5×0.6×0.8+0.5×0.4×0.2+0.5×0.6×0.2=0.34, P (X =30)=0.5×0.6×0.2=0.06. 则X 的分布列为E (X )=0×0.16+10×0.44+20×0.34+30×0.06=13.8.(2017·山东)在心理学研究中,常采用对比试验的方法评价不同心理暗示对人的影响,具体方法如下:将参加试验的志愿者随机分成两组,一组接受甲种心理暗示,另一组接受乙种心理暗示,通过对比这两组志愿者接受心理暗示后的结果来评价两种心理暗示的作用.现有6名男志愿者A 1,A 2,A 3,A 4,A 5,A 6和4名女志愿者B 1,B 2,B 3,B 4,从中随机抽取5人接受甲种心理暗示,另5人接受乙种心理暗示.(1)求接受甲种心理暗示的志愿者中包含A 1但不包含B 1的概率;(2)用X 表示接受乙种心理暗示的女志愿者人数,求X 的分布列与均值E (X ). 解 (1)记接受甲种心理暗示的志愿者中包含A 1但不包含B 1的事件为M , 则P (M )=C 48C 510=518.(2)由题意知X 可取的值为0,1,2,3,4,则 P (X =0)=C 56C 510=142,P (X =1)=C 46C 14C 510=521,P (X =2)=C 36C 24C 510=1021,P (X =3)=C 26C 34C 510=521,P (X =4)=C 16C 44C 510=142.因此X 的分布列为X 0 1 2 3 4 P1425211021521142E (X )=0+1×521+2×1021+3×521+4×142=2.9.(2022·温州模拟)已知随机变量X 的分布列是X -1 0 1 Pa13b若E (X )=0,则D (X )等于( ) A .0 B.13 C.23 D .1答案 C解析 由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧a +b +13=1,E (X )=-a +b =0,解得a =b =13,因此,D (X )=13[(-1-0)2+(0-0)2+(1-0)2]=23.10.(2022·常州模拟)俄国著名飞机设计师埃格·西科斯基设计了世界上第一架四引擎飞机和第一种投入生产的直升机,当代著名的“黑鹰”直升机就是由西科斯基公司生产的.1992年,为了在远程性和安全性上与美国波音747竞争,欧洲空中客车公司设计并制造了A340,是一种有四台发动机的远程双过道宽体客机,取代只有两台发动机的A310.假设每一架飞机的引擎在飞行中出现故障的概率为1-p ,且各引擎是否有故障相互独立.已知A340飞机至少有3个引擎正常运行,飞机就可成功飞行;A310飞机需要2个引擎全部正常运行,飞机才能成功飞行.若要使A340飞机比A310飞机更安全,则A340飞机引擎的故障率应控制的范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫23,1B.⎝⎛⎭⎫13,1C.⎝⎛⎭⎫0,23D.⎝⎛⎭⎫0,13 答案 C解析 由题意得,飞机引擎正常运行的概率为p ,则A310飞机能成功飞行的概率为C 22p 2=p 2,A340飞机能成功飞行的概率为C 34p 3(1-p )+C 44p 4=-3p 4+4p 3, 令-3p 4+4p 3>p 2,即-3p 2+4p >1, 解得13<p <1.所以0<1-p <23,所以A340飞机引擎的故障率应控制的范围是⎝⎛⎭⎫0,23. 11.(多选)(2022·重庆质检)“杂交水稻之父”袁隆平一生致力于杂交水稻技术的研究应用与推广,发明了“三系法”籼型杂交水稻,成功研究出“两系法”杂交水稻,创建了超级杂交稻技术体系,为我国粮食安全、农业科学发展和世界粮食供给做出了杰出贡献.袁老领衔的科研团队成功攻破水稻超高产育种难题,不断刷新亩产产量的纪录,目前超级稻计划亩产量已经实现1 100公斤.现有甲、乙两个试验田,根据数据统计,甲、乙试验田超级稻亩产量(分别记为ξ,η)均服从正态分布,其中ξ~N (μ1,σ21),η~N (μ2,σ22).如图,已知μ1=1 150,μ2=1 130,σ21=2 500,σ22=1 600,两正态密度曲线在直线x =μ2左侧交于点M (x 0,y 0),则下列说法正确的是( )A .P (ξ<μ1)<P (ξ<μ2)B .P (η<μ1)>P (η<μ2)C .P (ξ>x 0)<P (η>x 0)D .P (ξ>1 250)>P (η<1 050) 答案 BC解析 由图可知P (ξ<μ1)>P (ξ<μ2),故A 错误; 由图可知P (η<μ1)>P (η<μ2),故B 正确; ∵P (ξ>x 0)=1-P (ξ≤x 0),P (η>x 0)=1-P (η≤x 0), 由图可知P (ξ≤x 0)>P (η≤x 0), ∴P (ξ>x 0)<P (η>x 0),故C 正确; μ1=1 150,σ1=50,μ2=1 130,σ2=40, P (ξ>1 250)=P (ξ>μ1+2σ1), P (η<1 050)=P (η<μ2-2σ2) =P (η>μ2+2σ2),根据正态密度曲线的性质和3σ原则,应该有P (ξ>1 250)=P (η<1 050),故D 错误. 12.(多选)(2022·唐山模拟)下列说法正确的是( )A .某投掷类游戏闯关规则是参加游戏者最多投掷5次,只要有一次投中,即闯关成功,并停止投掷,已知每次投中的概率为12,则闯关成功的概率为3132B .从10名男生、5名女生中选取4人,则其中至少有1名女生的概率为C 15C 314C 415C .已知随机变量X 的分布列为P (X =i )=a i (i +1)(i =1,2,3),则P (X =2)=29D .若随机变量η~N (2,σ2),且δ=3η+1,则P (η<2)=0.5,E (δ)=6 答案 AC解析 选项A,5次都没投中的概率为⎝⎛⎭⎫125=132.所以闯关成功的概率为1-132=3132,故A 正确; 选项B ,从10名男生、5名女生中选取4人,则其中至少有1名女生分为1名女生、3名男生,2名女生、2名男生,3名女生、1名男生,4名都是女生4种情况.共有C 15C 310+C 25C 210+C 35C 110+C 45=1 155(种)情况.而C 15C 314=1 820,所以其中至少有1名女生的概率为C 15C 310+C 25C 210+C 35C 110+C 45C 415≠C 15C 314C 415,故B 不正确; 选项C ,由P (X =i )=ai (i +1)(i =1,2,3), 则a ⎝⎛⎭⎫12+16+112=1,解得a =43, 所以P (X =2)=43×12×3=29,故C 正确;选项D ,随机变量η~N (2,σ2),则P (η<2)=0.5,E (η)=2,所以E (δ)=E (3η+1)=3E (η)+1=7,故D 不正确.13.(2022·咸阳模拟)经统计,某校高三学生期末数学成绩服从正态分布,X ~N (85,σ2),且P (80<X <90)=0.3,则从该校任选一名高三学生,其成绩不低于90分的概率为________. 答案 0.35解析 ∵学生成绩X 服从正态分布X ~N (85,σ2),且P (80<X <90)=0.3, ∵P (X ≥90)=12[1-P (80<X <90)]=12(1-0.3)=0.35, ∴从该校任选一名高三学生,其成绩不低于90分的概率是0.35.14.(2022·绍兴模拟)袋子中有3个白球,2个红球,现从中有放回地随机取2个球,每次取1个,且各次取球间相互独立.设此过程中取到红球的个数为ξ,则P (ξ=1)=______,E (ξ)=______. 答案1225 45解析 有放回地取球,每次取一球, 则每次取到红球的概率为C 12C 15=25,P (ξ=1)=C 12×25×35=1225, 在此过程中取到的红球个数为ξ,ξ的可能取值为0,1,2. 则ξ~B ⎝⎛⎭⎫2,25,则E (ξ)=2×25=45. 15.(2022·武汉模拟)某校高三年级非常重视学生课余时间的管理,进入高三以来,倡导学生利用中午午休前40分钟,晚餐后30分钟各做一套试卷.小红、小明两位同学都选择做数学或物理试卷,对两位同学过去100天的安排统计如下:假设小红、小明选择科目相互独立,用频率估计概率:(1)请预测在今后的5天中小红恰有3天中午和晚上都选数学的概率;(2)记X 为两位同学在一天中选择科目的个数,求X 的分布列和均值E (X );(3)试判断小红、小明在晚上做物理试卷的条件下,哪位同学更有可能中午选择做数学试卷,并说明理由.解 (1)由表格数据知,小红中午和晚上都选数学的概率为25100=14,∴今后的5天中小红恰有3天中午和晚上都选数学的概率P =C 35×⎝⎛⎭⎫143×⎝⎛⎭⎫342=45512. (2)由表格数据知,小红选择0科的概率为110;选择数学1科的概率为14,选择物理1科的概率为110;选择2科的概率为1120;小明选择0科的概率为110;选择数学1科的概率为15,选择物理1科的概率为310;选择2科的概率为25;则X 所有可能的取值为0,1,2, ∴P (X =0)=110×110=1100,P (X =1)=110×⎝⎛⎭⎫15+310+110×⎝⎛⎭⎫14+110+14×15+110×310=33200, P (X =2)=1-P (X =0)-P (X =1)=1-1100-33200=3340,∴X 的分布列为E (X )=0×1100+1×33200+2×3340=363200.(3)记事件A 1:小红晚上做物理试卷;事件A 2:小明晚上做物理试卷; 事件B 1:小红中午做数学试卷; 事件B 2:小明中午做数学试卷; 由表格数据可得 P (A 1)=30100=310,P (A 2)=55100=1120,P (A 1B 1)=20100=15,P (A 2B 2)=25100=14;∴P (B 1|A 1)=P (A 1B 1)P (A 1)=15310=23,P (B 2|A 2)=P (A 2B 2)P (A 2)=141120=511,∵23>511,即P (B 1|A 1)>P (B 2|A 2), ∴在晚上做物理试卷的条件下,小红更有可能中午选择做数学试卷.16.(2022·桂林模拟)某农业大学的学生利用专业技能指导葡萄种植大户,对葡萄实施科学化、精细化管理,使得葡萄产量有较大提高.葡萄采摘并去掉残次品后,随机按每箱10串装箱,现从中随机抽取5箱,称得每串葡萄的质量(单位:kg),将称量结果分成5组:[1.0,1.2),[1.2,1.4),[1.4,1.6),[1.6,1.8),[1.8,2.0],并绘制出如图所示的频率分布直方图.(1)求a 的值,并估计这批葡萄每串葡萄质量的平均值x (残次品除外,同一组中的数据以这组数据所在区间中点的值代表);(2)若这批葡萄每串葡萄的质量X 服从正态分布N (μ,0,04),其中μ的近似值为每串葡萄质量的平均值x ,请估计10 000箱葡萄中质量位于(1.124,1.724)内的葡萄的串数;(3)规定这批葡萄中一串葡萄的质量超过1.8 kg 的为优等品,视频率为概率,随机打开一箱,记优等品的串数为ξ,求ξ的均值.附:若随机变量X ~N (μ,σ2),则P (μ-σ≤X ≤μ+σ)≈0.682 7,P (μ-2σ≤X ≤μ+2σ)≈0.954 5. 解 (1)由频率分布直方图可知,0.2(0.4+1.0+2a +2.0)=1,解得a =0.8. 估计这批葡萄每串葡萄质量的平均值x =1.1×0.4×0.2+1.3×1.0×0.2+1.5×2.0×0.2+1.7×0.8×0.2+1.9×0.8×0.2=1.524. (2)由题意可知,μ=1.524,σ=0.2, 所以μ-2σ=1.124,μ+2σ=1.924, μ-σ=1.324,μ+σ=1.724.所以P (1.124<X <1.724)=P (μ-2σ≤X ≤μ+σ)=12[P (μ-σ≤X ≤μ+σ)+P (μ-2σ≤X ≤μ+2σ)]≈0.818 6. 所以10 000箱葡萄中质量位于(1.124,1.724)内的葡萄的串数的估计值为 10 000×0.818 6×10=81 860.(3)在这批葡萄中随机抽取一串,葡萄的质量超过1.8 kg 的频率为0.8×0.2=0.16, 因此随机打开一箱,再从中随机抽取一串,这串葡萄为优等品的概率为P =0.16=425,依题意,ξ的所有可能取值为0,1,2,3,…,10,且ξ~B ⎝⎛⎭⎫10,425, 所以ξ的均值为E (ξ)=10×425=85.[考情分析] 高考常考内容,考查离散型随机变量的分布列、均值和方差,以及利用分布列、均值、方差进行决策或分析,多与概率结合考查综合题型,试题阅读量大,常以解答题的形式出现,难度中档偏上.一、分布列的性质及应用 核心提炼1.离散型随机变量X 的分布列为X x 1 x 2 … x n Pp 1p 2…p n离散型随机变量X 的分布列具有两个性质: (1)p i ≥0,i =1,2,…,n ; (2)∑i =1np i =1(i =1,2,3,…,n ).2.E (X )=x 1p 1+x 2p 2+…+x n p n =∑i =1nx i p i ;D (X )=(x 1-E (X ))2p 1+(x 2-E (X ))2p 2+…+(x n -E (X ))2p n =∑i =1n(x i -E (X ))2p i .3.均值、方差的性质(1)E (aX +b )=aE (X )+b ,D (aX +b )=a 2D (X ). (2)X ~B (n ,p ),则E (X )=np ,D (X )=np (1-p ). (3)X 服从两点分布,则E (X )=p ,D (X )=p (1-p ). 练后反馈题目 2 4 7 9 正误错题整理:二、随机变量的分布列 核心提炼1.n 重伯努利试验与二项分布X ~B (n ,p ),P (X =k )=C k n p k (1-p )n -k,k =0,1,2,…,n . 2.超几何分布一般地,假设一批产品共有N 件,其中有M 件次品.从N 件产品中随机抽取n 件(不放回),用X 表示抽取的n 件产品中的次品数,则X 的分布列为P (X =k )=C k M C n -kN -MC n N,k =m ,m +1,m+2,…,r .其中n ,N ,M ∈N *,M ≤N ,n ≤N , m =max{0,n -N +M },r =min{n ,M }. 练后反馈题目 1 5 6 8 10 12 14 15 正误错题整理:三、正态分布 核心提炼 正态曲线的特点(1)曲线位于x 轴上方,与x 轴不相交.(2)曲线是单峰的,它关于直线x =μ对称,曲线在x =μ处达到峰值1σ2π.(3)曲线与x 轴之间的区域的面积总为1.(4)当σ一定时,曲线的位置由μ确定,曲线随着μ的变化而沿x 轴平移.(5)当μ一定时,曲线的形状由σ确定.σ越小,曲线越“瘦高”,表示总体的分布越集中;σ越大,曲线越“矮胖”,表示总体的分布越分散. 练后反馈题目 3 11 13 16 正误错题整理:1.[T2补偿](2022·金华模拟)随机变量ξ的分布列如下表:ξ 1 a 9 Pb1-2bb其中1<a <9,0<b <12,则下列说法正确的是( )A .若a =5,则当0<b <12时,E (ξ)随b 的增大而增大B .若a =5,则当0<b <12时,E (ξ)随b 的增大而减小C .若b =13,则当a =5时,D (ξ)有最小值D .若b =13,则当a =5时,D (ξ)有最大值答案 C解析 若a =5,则E (ξ)=1×b +5×(1-2b )+9b =5,故A ,B 均错误; 若b =13,则E (ξ)=1×13+a ×13+9×13=a +103,D (ξ)=13×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-a +1032+13×⎝ ⎛⎭⎪⎫a -a +1032+13×⎝ ⎛⎭⎪⎫9-a +1032=127(6a 2-60a +438), 其对称轴为直线a =6012=5,则a =5时,D (ξ)有最小值,故C 正确,D 错误.2.[T12补偿]某公司采用网络远程面试招聘新员工,其面试方案为:应聘者从6道备选题中一次性随机抽取3道题,按照题目要求独立完成.规定:至少正确完成其中2道题的应聘者才可通过面试.已知应聘者小王在6道备选题中有4道题能正确完成,2道题不能完成,则小王正确完成面试题数的均值为( ) A .1 B .2 C .3 D .4 答案 B解析 设小王正确完成的面试题数为X ,则X 的可能取值为1,2,3. P (X =1)=C 22·C 14C 36=420=15;P (X =2)=C 12·C 24C 36=1220=35;P (X =3)=C 02·C 34C 36=420=15.∴E (X )=1×15+2×35+3×15=2.3.[T10补偿](2022·重庆模拟)通过核酸检测可以初步判定被检测者是否感染新冠病毒,检测方式分为单检和混检.单检是将一个人的采集拭子放入一个采样管中单独检测;混检是将多个人的采集拭子放入一个采样管中合为一个样本进行检测,若检测结果呈阳性,再对这多个人重新采集单管拭子,逐一进行检测,以确定当中的阳性样本.混检按一个采样管中放入的采集拭子个数可具体分为“3合1”混检,“5合1”混检,“10合1”混检等.调查研究显示,在群体总阳性率较低(低于0.1%)时,混检能较大幅度地提高检测效力、降低检测成本.根据流行病学调查结果显示,某城市居民感染新冠病毒的概率为0.000 5.若对该城市全体居民进行核酸检测,记采用“10合1”混检方式共需检测X 次,采用“5合1”混检方式共需检测Y 次,已知当0<p <0.001时,(1-p )n ≈1-np (n ∈N *),据此计算E (X )∶E (Y )的近似值为( ) A.12 B.1427 C.611 D.59 答案 B解析 由于一个城市的总人口数很大,而总体阳性率较低,所以我们可以认为阳性个体均匀分布,若进行“10合1”混检,对任意一个10人组进行检测,总检测次数有两种结果:1次和11次, 概率分别为(1-p )10和1-(1-p )10,故10人组检测次数的均值为11-10(1-p )10,相当于每个个体平均检测[1.1-(1-p )10]次, 同理,采用“5合1”混检,每个个体平均检测 [1.2-(1-p )5]次,∴E (X )∶E (Y )=1.1-(1-p )101.2-(1-p )5≈1.1-(1-10p )1.2-(1-5p )=0.1+10p 0.2+5p =0.1+0.0050.2+0.002 5=1427.4.[T6补偿]盒中有4个球,其中1个红球,1个绿球,2个黄球.从盒中随机取球,每次取1个,不放回,直到取出红球为止.设此过程中取到黄球的个数为ξ,则P (ξ=0)=________,E (ξ)=________. 答案 131解析 当ξ=0时,有两种情况: 第一种为第一次拿到红球,第二种为第一次拿到绿球,第二次拿到红球, 故P (ξ=0)=14+14×13=13.当ξ=1时,有三种情况,即黄红、绿黄红、黄绿红, 故P (ξ=1)=24×13+14×23×12+24×13×12=13.当ξ=2时,有四种情况,即黄黄红、黄绿黄红、绿黄黄红、黄黄绿红, 故P (ξ=2)=24×13×12+24×13×12+14×23×12+24×13×12=13.所以E (ξ)=0×13+1×13+2×13=1.5.[T8补偿]某电台举办有奖知识竞答比赛,选手答题规则相同.甲每道题自己有把握独立答对的概率为12,若甲自己没有把握答对,则在规定时间内连线亲友团寻求帮助,其亲友团每道题能答对的概率为p ,假设每道题答对与否互不影响. (1)当p =15时,①若甲答对了某道题,求该题是甲自己答对的概率;②甲答了4道题,记甲答对题目的个数为随机变量X ,求X 的分布列和均值;(2)乙答对每道题的概率为23(含亲友团),现甲、乙两人各答2道题,若甲答对题目的个数比乙答对题目的个数多的概率不低于1536,求甲的亲友团每道题答对的概率p (0<p <1)的最小值.解 (1)①记事件A 为“甲答对了某道题”,事件B 为“甲自己答对”, 则P (A )=12+12×15=35,P (AB )=12,所以P (B |A )=P (AB )P (A )=1235=56.②根据题意得,X 的可能取值为0,1,2,3,4, 甲答对某道题的概率P (A )=12+12×15=35,则X ~B ⎝⎛⎭⎫4,35, P (X =k )=C k 4×⎝⎛⎭⎫35k ×⎝⎛⎭⎫254-k (k =0,1,2,3,4), 故随机变量X 的分布列为E (X )=4×35=125.(2)记事件A i 为“甲答对了i (i =0,1,2)道题”, 事件B i 为“乙答对了i (i =0,1,2)道题”, 其中甲答对某道题的概率为12+12p =12(1+p ),答错某道题的概率为1-12(1+p )=12(1-p ),则P (A 1)=C 12×12(1+p )×12(1-p ) =12(1-p 2), P (A 2)=⎣⎡⎦⎤12(1+p )2=14(1+p )2, P (B 0)=⎝⎛⎭⎫132=19, P (B 1)=C 12×23×13=49, 所以P (A 1B 0∪A 2B 1∪A 2B 0)=12(1-p 2)×19+14(1+p )2×49+14(1+p )2×19=136×(3p 2+10p +7)≥1536, 又0<p <1,所以23≤p <1,则p 的最小值为23.。
(必考题)高中数学选修三第二单元《随机变量及其分布》测试(有答案解析)
一、选择题1.现有一条零件生产线,每个零件达到优等品的概率都为p .某检验员从该生产线上随机抽检50个零件,设其中优等品零件的个数为X .若()8D X =,(20)P X =(30)P X <=,则p =( ) A .0.16B .0.2C .0.8D .0.842.已知随机变量X 的分布列则对于任意01a b c <<<<,()E X 的取值范围是( )A .10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭B .1,13⎛⎫ ⎪⎝⎭C .()0,1D .1,3⎛+∞⎫ ⎪⎝⎭3.假定男女出生率相等,某个家庭有两个小孩,已知该家庭至少有一个女孩,则两个小孩都是女孩的概率是( ) A .12B .13C .14D .164.随机变量ξ的分布列如表所示,若1()3E X =-,则(31)D X +=( )A .4B .5C .6D .75.设01p <<,随机变量ξ的分布列是则当p 在()0,1内增大时( )A .()E ξ减小,()D ξ减小B .()E ξ减小,()D ξ增大C .()E ξ增大,()D ξ减小D .()E ξ增大,()D ξ增大6.从1,2,3,4,5,6,7,8,9中不放回地依次取2个数,事件A 为“第一次取到的是奇数”,B 为“第二次取到的是3的整数倍”,则(|)P B A =( ) A .38B .1340C .1345D .347.已知随机变量~X N ()22,σ,(0)0.84P X=,则(04)P X <<=( )A .0.16B .0.32C .0.66D .0.688.袋中有大小完全相同的2个红球和2个黑球,不放回地依次摸出两球,设“第一次摸得黑球”为事件A ,“摸得的两球不同色”为事件B ,则概率()|P B A 为( ) A .14B .23C .13D .129.随机变量X 服从正态分布()()()210,12810X N P X m P X n σ->==,,≤≤,则12m n+的最小值为( )A .3+B .6+C .3+D .6+10.甲、乙、丙、丁四名同学报名参加假期社区服务活动,社区服务活动共有关怀老人、环境监测、教育咨询、交通宣传等四个项目,每人限报其中一项,记事件A 为4名同学所报项目各不相同”,事件B 为“只有甲同学一人报关怀老人项目”,则(|)P B A =( ) A .14B .34C .29D .5911.某班组织由甲、乙、丙等5名同学参加的演讲比赛,现采用抽签法决定演讲顺序,在“学生甲不是第一个出场,学生乙不是最后一个出场”的前提下,学生丙第一个出场的概率为( ) A .313B .413C .14D .1512.10张奖券中有3张是有奖的,某人从中依次抽取两张.则在第一次抽到中奖券的条件下,第二次也抽到中奖券的概率是( ) A .27B .29C .310D .15二、填空题13.游乐场某游戏设备是一个圆盘,圆盘被分成红色和绿色两个区域,圆盘上有一个可以绕中心旋转的指针,且指针受电子程序控制,前后两次停在相同区域的概率为14,停在不同区域的概率为34,某游客连续转动指针三次,记指针停在绿色区域的次数为X ,若开始时指针停在红色区域,则()E X =______.14.由“0,1,2”组成的三位数密码中,若用A 表示“第二位数字是2”的事件,用B 表示“第一位数字是2”的事件,则(|)P A B =__________.15.一个家庭有两个小孩,假设生男生女是等可能的,已知这个家庭有一个是女孩的条件下,这时另一个也是女孩的概率是________. 16.下列说法中,正确的有_______.①回归直线ˆˆˆy bx a =+恒过点(),x y ,且至少过一个样本点;②根据22⨯列列联表中的数据计算得出2 6.635K ≥,而()26.6350.01P K ≥≈,则有99%的把握认为两个分类变量有关系;③2K 是用来判断两个分类变量是否相关的随机变量,当2K 的值很小时可以推断两个变量不相关;④某项测量结果ξ服从正态分布()21,N a,则(5)0.81P ξ≤=,则(3)0.19P ξ≤-=.17.已知某随机变量X 的分布列如下(,p q R ∈):且X 的数学期望()12E X =,那么X 的方差()D X =__________. 18.(1)10件产品,其中3件是次品,任取2件,若ξ表示取到次品的个数,则()E ξ=_______;(2)设随机变量ξ的分布列为()P k ξ==21C ()()33k k n kn -,k =0,1,2,…,n ,且()24E ξ=,则()D ξ= _______;(3)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(每个小球被抽取的概率相同,每次抽取相互独立),则方差()D X =______.三、解答题19.已知某射手射中固定靶的概率为34,射中移动靶的概率为23,每次射中固定靶、移动靶分别得1分、2分,脱靶均得0分,每次射击的结果相互独立,该射手进行3次打靶射击:向固定靶射击1次,向移动靶射击2次.(1)求“该射手射中固定靶且恰好射中移动靶1次”的概率; (2)求该射手的总得分X 的分布列和数学期望.20.某校拟举办“成语大赛”,高一(1)班的甲、乙两名同学在本班参加“成语大赛”选拔测试,在相同的测试条件下,两人5次测试的成绩(单位:分)的茎叶图如图所示.(1)你认为选派谁参赛更好?并说明理由;(2)若从甲、乙两人5次的成绩中各随机抽取1次进行分析,设抽到的2次成绩中,90分以上的次数为X ,求随机变量X 的分布列和数学期望()E X .21.在某校举行的数学竞赛中,全体参赛学生的竞赛成绩ξ近似服从正态分布()70,100N .已知成绩在90分以上(含90分)的学生有12名.(1)此次参赛的学生总数约为多少人?(2)若该校计划奖励竞赛成绩排在前50名的学生,则设奖的分数线约为多少分? 说明:对任何一个正态分布()2~,X Nμσ来说,通过1X Z μσ-=转化为标准正态分布()~0,1Z N ,从而查标准正态分布表得到()()1P X X Z <=Φ. 参考数据:可供查阅的(部分)标准正态分布表()Z Φ Z 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 1.2 0.8849 0.869 0.8888 0.8907 0.8925 0.8944 0.8962 0.8980 0.8997 0.9015 1.3 0.9032 0.9049 0.9066 0.9082 0.9099 0.9115 0.9131 0.9147 0.9162 0.9177 1.4 0.9192 0.9207 0.9222 0.9236 0.9251 0.9265 0.9279 0.9292 0.9306 0.9319 1.9 0.9713 0.9719 0.9726 0.9732 0.9738 0.9744 0.9750 0.9756 0.9762 0.9767 2.0 0.9772 0.9778 0.9783 0.9788 0.9793 0.9798 0.9803 0.9808 0.9812 0.9817 2.10.98210.98260.98300.98340.98380.98420.98460.98500.98540.985722.为了解学生寒假期间学习情况,学校对某班男、女学生学习时间进行调查,学习时间按整小时统计,调查结果绘制成折线图如下:(1)已知该校有400名学生,试估计全校学生中,每天学习不足4小时的人数; (2)若从学习时间不少于4小时的学生中选取4人,设选取的男生人数为X ,求随机变量X 的分布列及均值E (X );(3)试比较男生学习时间的方差21s 与女生学习时间的方差22s 的大小.(只需写出结论) 23.为检测某种抗病毒疫苗的免疫效果,某药物研究所科研人员随机选取100只小白鼠,并将该疫苗首次注射到这些小白鼠体内.独立环境下试验一段时间后检测这些小白鼠的某项医学指标值并制成如下的频率分布直方图(以小白鼠医学指标值在各个区间上的频率代替其概率):(1)根据频率分布直方图,估计100只小白鼠该项医学指标平均值x (同一组数据用该组数据区间的中点值表示);(2)若认为小白鼠的该项医学指标值X 服从正态分布()2,N μσ,且首次注射疫苗的小白鼠该项医学指标值不低于14.77时,则认定其体内已经产生抗体;进一步研究还发现,对第一次注射疫苗的100只小白鼠中没有产生抗体的那一部分群体进行第二次注射疫苗,约有10只小白鼠又产生了抗体.这里μ近似为小白鼠医学指标平均值x ,2σ近似为样本方差2s .经计算得2 6.92s =,假设两次注射疫苗相互独立,求一只小白鼠注射疫苗后产生抗体的概率p (精确到0.01). 附:参考数据与公式6.92 2.63≈,若()2~,X N μσ,则①()0.6827P X μσμσ-<≤+=;②()220.9545P X μσμσ-<≤+=;③()330.9973P X μσμσ-<≤+=. 24.甲、乙两人进行乒乓球比赛,规定比赛进行到有一人比对方多赢2局或打满6局时比赛结束.设甲、乙在每局比赛中获胜的概率均为12,各局比赛相互独立,用X 表示比赛结束时的比赛局数(1)求比赛结束时甲只获胜一局的概率; (2)求X 的分布列和数学期望.25.现有编号为1,2,3的三只小球和编号为1,2,3的三个盒子,将三只小球逐个随机地放入三个盒子中,每只球的放置相互独立. (1)求恰有一个空盒的概率;(2)求三只小球在三个不同盒子中,且每只球编号与所在盒子编号不同的概率; (3)记录所有至少有一只球的盒子,以X 表示这些盒子编号的最小值,求()E X . 26.某学校为了了解学生暑假期间学习数学的情况,抽取了人数相等的甲、乙两班进行调查,甲班同学每天学习数学的平均时间的频率分布直方图(将时间分成[0,1),[1,2),[2,3),[3,4),[4,5),[5,6]共6组)和乙班同学每天学习数学的平均时间的频数分布表如图所示(单位:小时).(1)从甲班每天学习数学的平均时间在[0,2)的人中随机选出3人,求3人中恰有1人学习数学的平均时间在[0,1)范围内的概率;(2)从甲、乙两个班每天学习数学平均时间不小于5个小时的学生中随机抽取4人进一步了解其他情况,设4人中乙班学生的人数为ξ,求ξ的分布列和数学期望.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】由(20)(30)p X P X =<=求出的范围,再由方差公式求出值.【详解】∵(20)(30)p X P X =<=,∴2020303030205050(1)(1)C p p C p p -<-,化简得1p p -<,即12p >,又()850(1)D X p p ==-,解得0.2p =或0.8p =,∴0.8p =,故选C . 【点睛】 本题考查概率公式与方差公式,掌握这两个公式是解题的关键,本题属于基础题.2.B解析:B 【分析】由题易得222()E X a b c =++,结合题中条件再由基本不等式可得2222()133a b c a b c ++++>=,即1()3E X >;再由2222()2()12()1a b c a b c ab bc ca ab bc ca ++=++-++=-++<,即()1E X <,最后得出()E X 的取值范围. 【详解】由随机变量的期望定义可得出222()E X a b c =++, 因为01a b c <<<<,且1a b c ++=,所以222222222a b aba c acbc bc ⎧+>⎪+>⎨⎪+>⎩,三式相加并化简可得222a b c ab bc ac ++>++,故2222222222()2222()3()a b c a b c ac bc ab a b c ac bc ab a b c ++=+++++=+++++<++,即2222()133a b c a b c ++++>=,所以2()1()33a b c E X ++>=,又因为2()()2()12()1E X a b c ab bc ca ab bc ca =++-++=-++<,所以1()13E X <<. 故选:B . 【点睛】本题考查随机变量的期望,考查基本不等式的应用,考查逻辑思维能力和运算求解能力,属于常考题.3.B解析:B 【分析】记事件A 为“至少有一个女孩”,事件B 为“另一个也是女孩”,分别求出A 、B 的结果个数,问题是求在事件A 发生的情况下,事件B 发生的概率,即求(|)P B A ,由条件概率公式求解即可. 【详解】解:一个家庭中有两个小孩只有4种可能:{男,男},{男,女},{女,男},{女,女}.记事件A 为“至少有一个女孩”,事件B 为“另一个也是女孩”,则{A =(男,女),(女,男),(女,女)},{B =(男,女),(女,男),(女,女)},{AB =(女,女)}.于是可知3()4P A =,1()4P AB =. 问题是求在事件A 发生的情况下,事件B 发生的概率,即求(|)P B A ,由条件概率公式,得()114334P B A ==.故选:B . 【点睛】本题的考点是条件概率与独立事件,主要考查条件概率的计算公式:()()()P AB P B A P A =,等可能事件的概率的求解公式:()mP M n=(其中n 为试验的所有结果,m 为基本事件的结果).4.B解析:B 【分析】 由于()13E X =-,利用随机变量的分布列列式,求出a 和b ,由此可求出()D X ,再由()(319)X D D X +=,即可求出结果.根据题意,可知:112a b ++=,则12a b +=, ()13E X =-,即:1123b -+=-,解得:16b =,13a ∴=,()22211111151013233369X D ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=-+⨯++⨯++⨯= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则()59959(31)D D X X ==⨯+=, ∴5(31)D X +=.故选:B. 【点睛】本题考查离散型随机变量的方差的求法,以及离散型随机变量的分布列、数学期望等知识,考查运算求解能力.5.B解析:B 【分析】根据题意计算随机变量ξ的分布列和方差,再判断p 在(0,1)内增大时,()E ξ、()D ξ的单调性即可. 【详解】解:设01p <<,随机变量ξ的分布列是1131()01222222p p E p ξ-=⨯+⨯+⨯=-, 方差是22231311311()(0)(1)(2)222222222p p D p p p ξ-=-+⨯+-+⨯+-+⨯ 21144p p =-++ 215(2)44p =--+,当p 在(0,1)内增大时,()E ξ减小,()D ξ增大.故选:B . 【点睛】本题考查了离散型随机变量的数学期望与方差的计算问题,也考查了运算求解能力.6.B【分析】由条件概率的定义()(|)()P A B P B A P A =,分别计算(),()P A B P A 即得解.【详解】 由题意5()9P A = 事件AB 为“第一次取到的是奇数且第二次取到的是3的整数倍”:若第一次取到的为3或9,第二次有2种情况;若第一次取到的为1,5,7,第二次有3种情况,故共有223313⨯+⨯=个事件1313()9872P A B ==⨯由条件概率的定义:()13(|)()40P A B P B A P A ==故选:B 【点睛】本题考查了条件概率的计算,考查了学生概念理解,分类讨论,数学运算的能力,属于中档题.7.D解析:D 【分析】先由对称性求出(X 4)P ≥,再利用(04)12(4)P X P X <<=-≥即得解. 【详解】由于随机变量~X N ()22,σ,关于2X =对称,故(4)(0)1(0)10.840.16P X P X P X ≥=≤=-≥=-= (04)12(4)10.320.68P X P X ∴<<=-≥=-=故选:D 【点睛】本题考查了正态分布在给定区间的概率,考查了学生概念理解,数形结合,数学运算的能力,属于基础题.8.B解析:B 【分析】根据题目可知,求出事件A 的概率,事件AB 同时发生的概率,利用条件概率公式求得()|P B A ,即可求解出答案.【详解】依题意,()1214C 1C 2P A ==,()11221143C C 1C C 3P AB ==,则条件概率()()()123|132P AB P B A P A ===.故答案选B . 【点睛】本题主要考查了利用条件概率的公式计算事件的概率,解题时要理清思路,注意()P AB 的求解.9.D解析:D 【分析】利用正态密度曲线的对称性得出12m n +=,再将代数式22m n +与12m n +相乘,展开后可利用基本不等式求出12m n+的最小值. 【详解】 由于()210,XN σ,由正态密度曲线的对称性可知,()()128P X P X m >=<=,所以,()()188102P X P X <+≤≤=,即12m n +=,221m n ∴+=, 由基本不等式可得()1212422266m n m n m n m n n m ⎛⎫+=++=++≥ ⎪⎝⎭6=, 当且仅当()420,0m n m n n m=>>,即当n =时,等号成立, 因此,12m n +的最小值为6+,故选D. 【点睛】本题考查正态密度概率以及利用基本不等式求最值,解题关键在于利用正态密度曲线的对称性得出定值,以及对所求代数式进行配凑,以便利用基本不等式求最值,考查计算能力,属于中等题.10.A解析:A 【分析】确定事件AB ,利用古典概型的概率公式计算出()P AB 和()P A ,再利用条件概型的概率公式可计算出()P B A 的值. 【详解】事件AB 为“4名同学所报项目各不相同且只有甲同学一人报关怀老人项目”,则()3344A P AB =,()4444A P A =,()()()3434444144P AB A P B A P A A ∴==⋅=,故选A. 【点睛】本题考查条件概型概率的计算,考查条件概率公式的理解和应用,考查运算能力,属于中等题.11.A解析:A 【分析】根据条件概率的计算公式,分别求解公式各个部分的概率,从而求得结果. 【详解】设事件A 为“学生甲不是第一个出场,学生乙不是最后一个出场”;事件B 为“学生丙第一个出场”则()41134333555578A C C A P A A A +==,()1333555518C A P AB A A == 则()()()1837813P AB P B A P A === 本题正确选项:A 【点睛】本题考查条件概率的求解,关键是能够利用排列组合的知识求解出公式各个构成部分的概率.12.B解析:B 【分析】根据第一次抽完的情况下重新计算总共样本数和满足条件样本数,再由古典概型求得概率. 【详解】在第一次抽中奖后,剩下9张奖券,且只有2张是有奖的,所以根据古典概型可知,第二次中奖的概率为29P =.选B. 【点睛】事件A 发生的条件下,事件B 发生的概率称为“事件A 发生的条件下,事件B 发生的条件概率”,记为(|)P B A ;条件概率常有两种处理方法: (1)条件概率公式:()(|)()P AB P B A P A =. (2)缩小样本空间,即在事件A 发生后的己知事实情况下,用新的样本空间的样本总数和满足特征的样本总数来计算事件B 发生的概率.二、填空题13.【分析】依题意画出数形图即可求出的分布列即可求出数学期望;【详解】解:该游客转动指针三次的结果的树形图如下:则的分布列如下:0 1 2 3 故故答案为:【点睛】本题考查概率的计算随机解析:27 16【分析】依题意画出数形图,即可求出X的分布列,即可求出数学期望;【详解】解:该游客转动指针三次的结果的树形图如下:则X的分布列如下:X0123P 16421643964364故()01236464646416 E X=⨯+⨯+⨯+⨯=.故答案为:27 16【点睛】本题考查概率的计算,随机变量的分布列和数学期望,解答的关键是画出树形图. 14.【分析】利用古典摡型的概率计算公式分别求得结合条件概率的计算公式即可求解【详解】由012组成的三位数密码共有个基本事件又由用A表示第二位数字是2的事件用B表示第一位数字是2的事件可得所以故答案为:【解析:1 3【分析】利用古典摡型的概率计算公式,分别求得(),()P B P A B,结合条件概率的计算公式,即【详解】由“0,1,2”组成的三位数密码,共有33327⨯⨯=个基本事件,又由用A表示“第二位数字是2”的事件,用B表示“第一位数字是2”的事件,可得33131 (),()273279P B P A B⨯====,所以1()19 (|)1()33P A BP A BP B===.故答案为:1 3 .【点睛】本题主要考查了条件概率的计算与求解,其中解答中熟记条件概率的计算公式,准确运算时解答得关键,属于基础题.15.【分析】利用列举法求出已知这个家庭有一个是女孩的条件下基本事件总数n=3这时另一个也是女孩包含的基本事件个数m=1由此能求出已知这个家庭有一个是女孩的条件下这时另一个也是女孩的概率【详解】一个家庭有解析:1 3【分析】利用列举法求出已知这个家庭有一个是女孩的条件下,基本事件总数n=3,这时另一个也是女孩包含的基本事件个数m=1,由此能求出已知这个家庭有一个是女孩的条件下,这时另一个也是女孩的概率.【详解】一个家庭有两个小孩,假设生男生女是等可能的,基本事件有: {男,男},{男,女},{女,男},{女,女},已知这个家庭有一个女孩的条件下,基本事件总数n=3 ,这时另一个也是女孩包含的基本事件个数m=1,∴已知这个家庭有一个女孩的条件下,这时另一个也是女孩的概率是13mpn==,故答案为:1 3【点睛】本题主要考查了条件概率,可以列举在某条件发生的情况下,所有事件的个数及所研究事件的个数,利用古典概型求解,属于中档题.16.②④【分析】由回归直线的性质判断①;由独立性检验的性质判断②③;由正态分布的特点判断④【详解】回归直线恒过点但不一定要过样本点故①错误;由得有99的把握认为两个分类变量有关系故②正确;的值很小解析:②④ 【分析】由回归直线的性质判断①;由独立性检验的性质判断②③;由正态分布的特点判断④. 【详解】回归直线ˆˆˆybx a =+恒过点(),x y ,但不一定要过样本点,故①错误; 由2 6.635K ≥,得有99%的把握认为两个分类变量有关系,故②正确;2K 的值很小时,只能说两个变量的相关程度低,不能说明两个变量不相关,故③错误;(5)0.81P ξ≤=,(5)(3)10.810.19P P ξξ∴>=<-=-=,故④正确;故答案为:②④ 【点睛】本题主要考查了正态分布求指定区间的概率等,属于中等题.17.【解析】根据题意可得解得故的方差解析:34【解析】根据题意可得112p q p q +=⎧⎪⎨-=⎪⎩,解得34p =,14q =,故X 的方差()22131131124244D X ⎛⎫⎛⎫=-⨯+--⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.18.8【解析】(1)由题意得随机变量的可能取值为012所以(2)由题意可知所以解得所以(3)每次取球时取到红球的概率为黑球的概率为所以服从二项分布即所以解析:358 23 【解析】(1)由题意得,随机变量ξ的可能取值为0,1,2,()27210C 70C 15P ξ===,()1P ξ=1173210C C 7C 15==, ()23210C 12C 15P ξ===,所以()77130121515155E ξ=⨯+⨯+⨯=. (2)由题意可知2,3B n ξ⎛⎫ ⎪⎝⎭~,所以()2243n E ξ==,解得36n =,所以()D ξ= 22361833⎛⎫⨯⨯-= ⎪⎝⎭.(3)每次取球时,取到红球的概率为23、黑球的概率为13,所以X 服从二项分布,即23,3X B ⎛⎫~ ⎪⎝⎭,所以()22231333D X ⎛⎫=⨯⨯-= ⎪⎝⎭.三、解答题19.(1)13;(2)分布列答案见解析,数学期望:4112. 【分析】(1)记“该射手射中固定靶且恰好射中移动靶1次”为事件D ,得到D ABC BC A =+,结合互斥事件和相互独立事件的概率计算公式,即可求解;(2)随机变量X 的可能取值为0,1,2,3,4,5,根据互斥事件和相互独立事件的概率计算公式,求得相应的概率,得出分布列,利用期望的公式,即可求解. 【详解】(1)记“该射手射中固定靶且恰好射中移动靶1次”为事件D , 则()34P A =,()()23P B P C ==, D ABC BC A =+,其中ABC C AB +互斥,,,,,A B C B C 相互独立,从而()()()()322114336P ABC P A P B P C ⎛⎫==⨯-= ⎪⎝⎭, 则()()()()13P D P ABC ABC P ABC P ABC =+=+=, 所以该射手射中固定靶且恰好射中移动靶1次的概率为13. (2)随机变量X 的可能取值为0,1,2,3,4,5, 则()()()()()3221011143336P X P ABC P A P B P C ⎛⎫⎛⎫⎛⎫====---=⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, ()()()()()3111143312P X P ABC P A P B P C ====⨯⨯=,1211121(2)()()()()()()()4334339P X P ABC ABC P A P B P C P A P B P C ==+=+=⨯⨯+⨯⨯=,()()()()()()()()321312134334333P X P ABC ABC P A P B P C P A P B P C ==+=+=⨯⨯+⨯⨯=()()()()()122144339P X P ABC P A P B P C ====⨯⨯=,3221(5)()()()()4333P X P ABC P A P B P C ====⨯⨯=,该射手的总得分X 的分布列为随机变量X 的数学期望()012345.3612939312E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯= 【点睛】求随机变量X 的期望与方差的方法及步骤: 理解随机变量X 的意义,写出X 可能的全部值; 求X 取每个值对应的概率,写出随机变量的分布列; 由期望和方差的计算公式,求得数学期望()(),E X D X ;若随机变量X 的分布列为特殊分布列(如:两点分布、二项分布、超几何分布),可利用特殊分布列的期望和方差的公式求解.20.(1)选派乙参赛更好,理由见解析;(2)分布列见解析,()25E X =. 【分析】(1)计算出甲、乙两人5次测试的成绩的平均分与方差,由此可得出结论;(2)由题意可知,随机变量X 的取值有0、1、2,计算出随机变量X 在不同取值下的概率,可得出随机变量X 的分布列,进而可计算得出()E X . 【详解】(1)甲5次测试成绩的平均分为555876889236955x ++++==甲,方差为22222213693693693693695704555876889255555525s ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-+-+-=⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦甲,乙5次测试成绩的平均分为658287859541455x ++++==乙,方差为22222214144144144144142444658285879555555525s ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-+-+-=⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦乙,所以,x x <甲乙,22s s >甲乙,因此,选派乙参赛更好;(2)由题意可知,随机变量X 的可能取值有0、1、2,()24160525P X ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,()148125525P X ==⨯⨯=,()2112525P X ⎛⎫=== ⎪⎝⎭, 所以,随机变量X 的分布列如下表所示:因此,()0122525255E X =⨯+⨯+⨯=. 【点睛】思路点睛:求解随机变量分布列的基本步骤如下:(1)明确随机变量的可能取值,并确定随机变量服从何种概率分布; (2)求出每一个随机变量取值的概率;(3)列成表格,对于抽样问题,要特别注意放回与不放回的区别,一般地,不放回抽样由排列、组合数公式求随机变量在不同取值下的概率,放回抽样由分步乘法计数原理求随机变量在不同取值下的概率. 21.(1)526(人);(2)83分. 【分析】(1)由题意知9070(90)(2)10P ξ-⎛⎫<=Φ=Φ ⎪⎝⎭,则(90)1(90)P P ξξ=-<可求,结合对应人数可得总人数;(2)假定设奖的分数线为x 分,由题意知7050()10.095110526x P x ξ-⎛⎫=-Φ== ⎪⎝⎭,查表得x 值.【详解】 (1)由题意知9070(90)1(90)11(2)10.97720.022810P P ξξ-⎛⎫=-<=-Φ=-Φ=-= ⎪⎝⎭,故此次参赛的学生总数约为125260.0228≈(人).(2)假定设奖的分数线为x 分,由题意知7050()1()10.095110526x P x P x ξξ-⎛⎫=-<=-Φ== ⎪⎝⎭, 即700.904910x -⎛⎫Φ=⎪⎝⎭,查表得70 1.3110x -=, 解得83.1x =,故设奖的分数线约为83分.【点睛】本题关键在于正确理解正态分布概率计算公式及运用. 22.(1)240人;(2)分布列见解析,2;(3)2212s s >. 【分析】(1)由折线图分析可得20名学生中有12名学生每天学习不足4小时,把频率当概率可以估计校400名学生中天学习不足4小时的人数;(2)学习时间不少于4本的学生共8人,其中男学生人数为4人,故X 的取值为0,1,2,3,4;利用组合知识,由古典概型公式计算可得X =0,1,2,3,4的概率,进而可得随机变量X 的分布列;(3)根据折线图,看出男生、女生的学习时间的集中与分散程度,根据方差的实际意义可得答案. 【详解】(1)由折线图可得共抽取了20人,其中男生中学习时间不足4小时的有8人,女生中学习时间不足4小时的有4人.故可估计全校学生中每天学习时间不足4小时的人数为400×1220=240. (2)学习时间不少于4小时的学生共8人,其中男生人数为4, 故X 的所有可能取值为0,1,2,3,4. 由题意可得P (X=0)=4448170C C =,P (X=1)=1344481687035C C C ==, P (X=2)=22444836187035C C C ==, P (X=3)=3144481687035C C C ==, P (X=4)=4448170C C =.∴均值E (X )=0×170+1×835+2×1835+3×835+4×170=2.(3)由折线图可得2212s s >. 【点睛】方法点睛:本题考查了折线统计图和超几何分布,考查了离散型随机变量分布列和数学期望的计算,求解离散型随机变量分布列的步骤是: 首先确定随机变量X 的所有可能取值;计算X 取得每一个值的概率,可通过所有概率和为1来检验是否正确; 进行列表,画出分布列的表格;最后扣题,根据题意求数学期望或者其它. 23.(1)17.4;(2)0.94. 【分析】(1)利用每一个小矩形的面积乘以对应的底边中点的横坐标之和即为x ;(2)先计算第一次注射疫苗后产生抗体的概率()()14.77P x P x μσ≥=≥-,即可计算第一次注射疫苗后100只小白鼠中产生抗体的数量,加上第二次注射疫苗10只小白鼠又产生了抗体,可以得出两次注射疫苗产生抗体的总数,即可求概率. 【详解】(1)0.021220.061420.141620.181820.05202x =⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯0.032220.0224217.4+⨯⨯+⨯⨯= (2)17.40 2.6314.77μσ-=-=∴()10.68270.68270.84142P x μσ-≥-=+= 记事件A 表示首先注射疫苗后产生抗体,则()()()14.770.8414P A P x P x μσ=≥=≥-=,因此100只小鼠首先注射疫苗后有1000.841484⨯≈只产生抗体,有1008416-=只没有产生抗体.故注射疫苗后产生抗体的概率84100.94100P +==. 【点睛】 结论点睛:频率分布直方图的相关公式以及数字特征的计算, ①直方图中各个小长方形的面积之和为1; ②直方图中每组样本的频数为频率乘以总数; ③最高的小矩形底边中点横坐标即是众数; ④中位数的左边和右边小长方形面积之和相等;⑤平均数是频率分布直方图的重心,等于频率分布直方图中每个小长方形的面积乘以小长方形底边中点的横坐标之和. 24.(1)18;(2)分布列见解析,()72E X =.【分析】(1)先分析出甲只获胜一局的所有情况,然后根据对应的情况去计算概率;(2)先分析X 的可能取值,然后根据取值列出对应的比赛获胜情况,由此计算出对应的概率,可得X 的分布列,根据分布列可计算出数学期望.【详解】(1)因为比赛结束时甲只获胜一局,所以一共比赛了4局,且甲在第1局或第2局赢了,当甲在第1局赢了,则乙在后面3局都赢了,此事件的概率为:31112216⎛⎫⋅= ⎪⎝⎭,当甲在第2局赢了,则乙在第1,3,4局赢了,此事件的概率为:2111122216⎛⎫⋅⋅= ⎪⎝⎭,记“比赛结束时甲只获胜一局”为事件A ,则()112168P A =⨯=; (2)根据条件可知:X 可取2,4,6,当2X =时,包含甲或乙前2局连胜,此时2种情况:{甲,甲},{乙,乙};当4X =时,包含甲或乙前2局赢了1局,后2局都没赢,此时4种情况:{甲,乙,乙,乙},{乙,甲,乙,乙},{乙,甲,甲,甲},{甲,乙,甲,甲}(大括号中,按顺序为各局的获胜者);()2112222P X ⎛⎫==⋅= ⎪⎝⎭,()4114424P X ⎛⎫==⋅= ⎪⎝⎭,()()()161244P X P X P X ==-=-==, 所以X 的分布列为:所以()2462442E X =⨯+⨯+⨯=. 【点睛】思路点睛:求离散型随机变量X 的数学期望的一般步骤: (1)先分析X 的可取值,根据可取值求解出对应的概率; (2)根据(1)中概率值,得到X 的分布列;(3)结合(2)中分布列,根据期望的计算公式求解出X 的数学期望. 25.(1)23;(2)227;(3)43. 【分析】(1)方法一:将三个小球放在盒子的基本事件全部写出来,写出满足条件的基本事件,用满足条件的个数除以总的个数计算其概率; 方法二:用排列组合数表示;(2)方法一:将三个小球放在盒子的基本事件全部写出来,写出满足条件的基本事件,用满足条件的个数除以总的个数计算其概率;方法二:用排列组合数表示;(3)方法一:将三个小球放在盒子的基本事件全部写出来,写出满足条件的基本事件,用满足条件的个数除以总的个数计算其概率;方法二:用排列组合数表示;【详解】解:方法一:记三个球分别为①,②,③,试验的全部基本事件如下表:共27种.根据古典概型公式()182 273P A==.(2)记“三只小球在三个不同盒子中,且每只球的编号与所在盒子编号不同”为事件B,事件B包含的基本事件数有2种.根据古典概型公式2 ()27 P B=.(3)X的可能取值为1,2,3.。
随机变量及其分布_真题(含答案与解析)-交互
随机变量及其分布(总分102, 做题时间90分钟)一、单项选择题(每题的备选项中,只有1个最符合题意)1.下列关于“右偏分布”的表述错误的是( )。
SSS_SINGLE_SELA 右偏分布是正态分布的形式之一B 符合右偏分布的随机变量大量取值在左边,少量分布在右边C 符合右偏分布的随机变量少量取值在左边,大量分布在右边D 随机变量的分布很散分值: 1答案:B[解析] 对数正态分布的特点之一就是“右偏分布”,符合右偏分布的随机变量的取值大量在左边,少量取值在右边,并且很分散。
2.对于产品的某个质量特性X的不合格品率,在计算之前需要知道的条件有( )。
SSS_SINGLE_SELA产品质量特性X的分布,在过程受控情况下X的分布常为正态分布(μ,σ2),这是稳定过程的概括B 某个公认标准对产品特性的要求C 企业对产品下达的任务书D X低于下规范限的概率和X高于上规范限的概率分值: 1答案:A[解析] 产品某个质量特性X的不合格品率的计算要知道两件事:①质量特性X 的分布,在过程受控情况下,X的分布常为正态分布N(μ,σ2),这是稳定过程的概括;②产品的规格限,包括上规格限TU 和下规格限TL。
3.设某二项分布的均值等于3,方差等于2.7,则二项分布参数P=( )。
SSS_SINGLE_SELA 0.1B 0.3C 0.7D 0.9分值: 1答案:A[解析] 此二项分布记为b(n,p),则E(X)=np,Var(X)=np(1-p),根据题意,代入数据可得np=3,np(1-p)=2.7,所以p=0.1。
4.对下列常见密度函数所对应的方差的形式正确的一项是( )。
SSS_SINGLE_SELA 两点分布b(1,的方差:np(1-B 超几何分布h(n,N,的方差:n(N-/(N-1)•(M/(1-(M/)C均匀分布U(a,的方差:(b+ 2/12D对数正态分布LN(μ,σ2)的方差:分值: 1答案:B[解析] A项两点分布的方差为p(1-p);C项均匀分布的方差为(b-a)2/12;D项对数正态分布的方差为。
概率论与数理统计第二章答案
第二章 随机变量及其分布1、解:设公司赔付金额为X ,则X 的可能值为; 投保一年内因意外死亡:20万,概率为投保一年内因其他原因死亡:5万,概率为投保一年内没有死亡:0X0 P2、一袋中有55,在其中同时取三只,以X 表示取出的三只球中的最大号码,写出随机变量X 的分布律解:X 可以取值3,4,5,分布律为1061)4,3,2,1,5()5(1031)3,2,1,4()4(1011)2,1,3()3(352435233522=⨯====⨯====⨯===C C P X P C C P X P C C P X P 中任取两球再在号一球为中任取两球再在号一球为号两球为号一球为 也可列为下表 X : 3, 4,5P :106,103,101 3、设在15只同类型零件中有2只是次品,在其中取三次,每次任取一只,作不放回抽样,以X 表示取出次品的只数,(1)求X 的分布律,(2)画出分布律的图形。
解:任取三只,其中新含次品个数X 可能为0,1,2个。
3522)0(315313===C C X P3512)1(31521312=⨯==C C C X P 351)2(31511322=⨯==C C C X P 再列为下表 X : 0, 1, 2P : 351,3512,3522 4、进行重复独立实验,设每次成功的概率为p ,失败的概率为q =1-p (0<p <1) (1)将实验进行到出现一次成功为止,以X 表示所需的试验次数,求X 的分布律。
(此时称X 服从以p 为参数的几何分布。
)(2)将实验进行到出现r 次成功为止,以Y 表示所需的试验次数,求Y 的分布律。
(此时称Y 服从以r, p 为参数的巴斯卡分布。
) x1 2 O P(3)一篮球运动员的投篮命中率为45%,以X 表示他首次投中时累计已投篮的次数,写出X 的分布律,并计算X 取偶数的概率。
解:(1)P (X=k )=q k -1p k=1,2,……(2)Y=r+n={最后一次实验前r+n -1次有n 次失败,且最后一次成功},,2,1,0,)(111 ===+=-+--+n p q C p p q C n r Y P r n n n r r n n n r 其中 q=1-p ,或记r+n=k ,则 P {Y=k }= ,1,,)1(11+=----r r k p p C rk r r k (3)P (X=k ) = k - k=1,2…P (X 取偶数)=311145.0)55.0()2(1121===∑∑∞=-∞=k k k k X P 5、 一房间有3扇同样大小的窗子,其中只有一扇是打开的。
新教材高中数学习题课二随机变量及其分布新人教A版选择性必修第三册
习题课(二) 随机变量及其分布一、选择题1.已知事件A 发生时,事件B 一定发生,P (A )=13P (B ),则P (A |B )等于( )A.16 B.14 C.13D.12解析:选C 因为P (AB )=P (A )=13P (B ),所以P (A |B )=P AB P B =13.2.甲击中目标的概率是12,如果击中赢10分,否则输11分,用X 表示他的得分,计算X 的均值为( )A .0.5分B .-0.5分C .1分D .5分解析:选B E (X )=10×12+(-11)×12=-0.5.3.已知离散型随机变量ξ的概率分布列如下:ξ 1 3 5 P0.5m0.2则数学期望E (ξ)等于( A .1 B .0.6 C .2+3mD .2.4解析:选D 由题意得m =1-0.5-0.2=0.3, 所以E (ξ)=1×0.5+3×0.3+5×0.2=2.4.4.已知随机变量X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫6,12,则D (2X +1)等于( ) A .6 B .4 C .3D .9解析:选A 因为D (2X +1)=D (X )×22=4D (X ),D (X )=6×12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12=32,所以D (2X+1)=4×32=6.5.1号箱中有2个白球和4个红球,2号箱中有5个白球和3个红球,现随机地从1号箱中取出一球放入2号箱,然后从2号箱随机取出一球,则两次都取到红球的概率是( )A.1127 B.1124 C.827D.924解析:选C 设从1号箱取到红球为事件A ,从2号箱取到红球为事件B . 由题意,P (A )=42+4=23,P (B |A )=3+18+1=49, 所以P (AB )=P (B |A )·P (A )=23×49=827,所以两次都取到红球的概率为827.6.一台仪器每启动一次都随机地出现一个5位的二进制数A =(例如:若a 1=a 3=a 5=124A 的各位数中,已知a 1=1,a k (k =2,3,4,5)出现0的概率为13,出现1的概率为23,记X =a 1+a 2+a 3+a 4+a 5,现在仪器启动一次,则E (X )=( )A.83 B.113 C.89D.119解析:选B 法一:X 的所有可能取值为1,2,3,4,5,P (X =1)=C 44⎝ ⎛⎭⎪⎫134⎝ ⎛⎭⎪⎫230=181, P (X =2)=C 34⎝ ⎛⎭⎪⎫133⎝ ⎛⎭⎪⎫231=881, P (X =3)=C 24⎝ ⎛⎭⎪⎫132⎝ ⎛⎭⎪⎫232=827, P (X =4)=C 14⎝ ⎛⎭⎪⎫131⎝ ⎛⎭⎪⎫233=3281, P (X =5)=C 04⎝ ⎛⎭⎪⎫130⎝ ⎛⎭⎪⎫234=1681, 所以E (X )=1×181+2×881+3×827+4×3281+5×1681=113.法二:由题意,X 的所有可能取值为1,2,3,4,5, 设Y =X -1,则Y 的所有可能取值为0,1,2,3,4,因此Y ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫4,23,所以E (Y )=4×23=83, 从而E (X )=E (Y +1)=E (Y )+1=83+1=113.二、填空题7.从1,2,3,4,5中任取2个不同的数,事件A =“取到的2个数之和为偶数”,事件B =“取到的2个数均为偶数”,则P (B |A )=________.解析:P (A )=C 23+C 22C 25=410=25,P (AB )=C 22C 25=110,由条件概率公式,得P (B |A )=P ABP A =11025=14. 答案:148.邮局工作人员整理邮件,从一个信箱中任取一封信,记一封信的质量为X (单位:克),如果P (X <10)=0.3,P (10≤X ≤30)=0.4,那么P (X >30)等于________.解析:根据随机变量的概率分布的性质, 可知P (X <10)+P (10≤X ≤30)+P (X >30)=1, 故P (X >30)=1-0.3-0.4=0.3. 答案:0.39.某种种子每粒发芽的概率都为0.9,现播种了1 000粒,对于没有发芽的种子,每粒需再补种2粒,补种的种子数记为X ,则X 的数学期望为________.解析:种子发芽率为0.9,不发芽率为0.1, 每粒种子发芽与否相互独立,故设没有发芽的种子数为ξ,则ξ~B (1 000,0.1),∴E (ξ)=1 000×0.1=100,故需补种的种子数X 的期望为2E (ξ)=200. 答案: 200 三、解答题10.某一射手射击所得环数X 的分布列如下:X 4 5 6 7 8 9 10 P0.020.040.060.09m0.290.22(1)求m (2)求此射手“射击一次命中的环数≥7”的概率.解:(1)由分布列的性质得m =1-(0.02+0.04+0.06+0.09+0.29+0.22)=0.28. (2)P (射击一次命中的环数≥7)=0.09+0.28+0.29+0.22=0.88.11.随机抽取某中学高一年级若干名学生的一次数学统测成绩,得到样本,并进行统计,已知分组区间和频数是[50,60),2;[60, 70),7;[70,80),10;[80,90),x ;[90,100],2,其频率分布直方图受到破坏,可见部分如图所示,据此解答如下问题.(1)求样本容量及x 的值;(2)从成绩不低于80分的学生中随机选取2人,记2人中成绩不低于90分的人数为ξ,求ξ的数学期望.解:(1)由题意,得分数在[50,60)内的频数为2, 频率为0.008×10=0.08, 所以样本容量n =20.08=25,x =25-(2+7+10+2)=4.(2)成绩不低于80分的人数为4+2=6,成绩不低于90分的人数为2, 所以ξ的所有可能取值为0,1,2,因为P (ξ=0)=C 24C 26=25,P (ξ=1)=C 14C 12C 26=815,P (ξ=2)=C 22C 26=115,所以ξ的分布列为ξ 0 1 2 P25815115所以ξ的数学期望E (ξ)=0×5+1×15+2×15=3.12.经调查统计,网民在网上光顾某淘宝小店,经过一番浏览后,对该店铺中的A ,B ,C 三种商品有购买意向.该淘宝小店推出买一种送5元优惠券的活动.已知某网民购买A ,B ,C 商品的概率分别为23,p 1,p 2(p 1<p 2),至少购买一种的概率为2324,最多购买两种的概率为34.假设该网民是否购买这三种商品相互独立.(1)求该网民分别购买B ,C 两种商品的概率;(2)用随机变量X 表示该网民购买商品所享受的优惠券钱数,求X 的分布列和数学期望. 解:(1)由题意可知至少购买一种的概率为2324,所以一种都不买的概率为1-2324=124,即⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23(1-p 1)(1-p 2)=124.① 又因为最多购买两种商品的概率为34,所以三种都买的概率为1-34=14,即23p 1p 2=14.② 联立①②,解得⎩⎪⎨⎪⎧ p 1=12,p 2=34或⎩⎪⎨⎪⎧p 1=34,p 2=12.因为p 1<p 2,所以某网民购买B ,C 两种商品的概率分别为p 1=12,p 2=34.(2)用随机变量X 表示该网民购买商品所享受的优惠券钱数,由题意可得X 的所有可能取值为0,5,10,15.则P (X =0)=124,P (X =5)=23×12×14+13×12×14+13×12×34=14, P (X =10)=23×12×14+23×12×34+13×12×34=1124, P (X =15)=23×12×34=14.所以X 的分布列为则E (X )=0×124+5×14+10×24+15×4=12.。
概率论与数理统计+第二章+随机变量及其分布+练习题答案
滨州学院《概率论与数理统计》(公共课)练习题第二章 随机变量及其分布一、填空题 10.712设一本书的各页的印刷错误个数X 服从泊松分布律.已知有一个和两个印刷错误的页数相同,则随意抽查的4页中无印刷错误的概率p = 0.0003 .3⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥<≤<≤<=≤=.若,;,若;,若;,若 3 1 324544 21 51 1 0 }{)(x x x x x X x F P 4{}12525.032)05.0()02(25.0=-=---=<≤F F X P . 例2.11设随机变量X 的概率密度函数为⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤≤=其它06310)(9231x x x f ;若k 使得32)(=≥k X P ,则k 的取值范围是 . 【[1,3]】例2.13 设X 服从二项分布),(p n B ,且已知)2()1(===X P X P ,)3(2)2(===X P X P ,则)4(=X P = . 【24310】 例2.14若随机变量X 服从正态分布)0)(,(2>σσμN ,且二次方程042=++X y y 无实根的概率是21,则=μ . 【4】2.22 (1)24310;(2)4;(3)2922;(4)649;(5))0(2)1(ln 221)(+∞<<--=y y Y I e y y f π〖选择题〗1 [ C ]2 [ C ]3 [ C ]例2.1 【C 】例2.2 【A 】 例2.3 【B 】例2.5 【A 】例2.16设随机变量X ,Y 相互独立均服从正态分布)4,1(N , 若概率21)1(=<-bY aX P ,则(A)1,2==b a(B) 2,1==b a(C) 1,2=-=b a(D) 2,1-==b a 【A 】例2.18 设X 为随机变量, 若矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=01020232X A 的特征根全为实数的概率为0.5, 则(A)X 服从区间[0,2]上的均匀分布 (B) X 服从二项分布B(2, 0.5) (C) X 服从参数为1的指数分布 (D) X 服从标准正态分布 【A 】2.23 (1)A ;(2)B ;(3)C ;(4)C ;(5)B 解答题〗 〖解答题〗例2.30解 不妨假设正立方体容器的边长为1.引进事件:{}0==X A ,即事件A 表示“小孔出现在容器的下底面”.由于小孔出现在正立方体的6个侧面是等可能的,易见 61)(=A P .从而,{}61===)(0A X P P.对于任意x <0,显然()=x F 0;而()610=F .由于小孔出现的部位是随机性,可见对于任意)75.0,0(∈x ,有(){}{}.641646100xx x X X x F +=+=≤<+≤=P P 该式中4x 表示容器的四个侧面x 以下的总面积,而容器6个侧面的总面积为6.对于任意x ≥0.75,显然()1=x F.于是,最后得()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥<≤+<=.若若若 75.0 , 1 , 75.00 , 641, 0 , 0 x x x x x F例2.31(分布函数)解 因X 服从指数分布,且21==λX E (百小时),故分布参数λ=0.5,故X的分布函数为()⎩⎨⎧≤>-=-.,若;,若0 0 0 e 15.0x x x G x 易见,{}1.0min ,X Y=.设)(y F 是Y 的分布函数,则对于y <0,)(y F =0;对于y >0.1,)(y F =1;对于1.00≤≤y ,有{}{}.,y y G y X y X y Y y F 5.0e 1)(}1.0 min{}{)(--==≤=≤=≤=P P P 于是,{}.10 min ,X Y=的分布函数为()⎪⎩⎪⎨⎧≥<≤-<=-.,若,若,,若 1.0 1 , 1.00 e 1 0 0 5.0y y y y F y例2.33解 试验次数X 是一随机变量.为求X 的概率分布,引进事件:j B ={第j 次试验成功}(j =1,2,…,n ).显然P(j B ) = p .而由于试验的独立性,知事件n B B B ,,,21 …相互独立.设试验进行到成功或n 次为止,则X 的可能值为1,2,…,n 且1}1{B X==;对于2≤k ≤n-1,.;;;,111111112111)(}{ )(}1{)12()(}{}{ }{------======-≤≤=======k n k k k n k k q B B n X p B X n k pq B B B k X B B B n X B B B k X P P P P P P于是,X 的概率分布为有限几何分布:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---1121321~n n q pq pq pq pn n X . 例2.35解 以ν表示抽到的30件产品中不合格品的件数,则ν服从参数为(30,0.02)的二项分布:.;;4545.0}0{1}1{3340.002.098.030}1{5455.098.0}0{2930==-=≥=⨯⨯=====ννννP P P P1) 不合格品不少于两件的概率.1205.002.098.03098.01}1{}0{1}2{2930=⨯⨯--==-=-=≥=ννναP P P2) 在已经发现一件不合格品的条件下,不合格品不少于两件的条件概率{}.2652.0}1{}2{}1{}2,1{12≈≥≥=≥≥≥=≥≥=νννννννβP P P P P 例2.36解 由条件知每台设备出现故障的概率为0.08.以ν表示10台设备中同时出现故障的台数,则ν服从参数为(10,0.08)的二项分布.需要安排的值班人数k 应满足条件:95.0}{≥≤k νP .需要对不同的k 进行试算.首先,设k =1和k =2,相应得{}{}{}{}{}{}.,95.09599.008.092.008.092.01092.021281.008.092.01092.010128210910910≥≈⨯⨯+⨯⨯+==+≤=≤≈⨯⨯+==+==≤C ννννννP P P P P P因此,至少需要安排2个人值班.例2.37解 设X ——一周5个工作日停用的天数;Y ——一周所创利润.X 服从参数为(5,0.2)的二项分布.因此,有.,,,057.0205.0410.0328.01}3{205.08.02.010}2{410.08.02.05}1{328.08.0}0{3245=---=≥=⨯⨯===⨯⨯=====X X X X P P P P一周所创利润Y 是X 的函数:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥-====3.,若2,,若1,,若,,若X X X X Y 2 2 7 0 10 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-328.0410.0205.0057.010722~Y . 例2.38(二项分布)解 设n ——至少出现一件不合格品所要生产产品的件数,则n 件产品中不合格品的件数n ν服从参数为(n ,0.01)的二项分布;按题意,n 应满足条件., 0729.29899.0ln 05.0ln 95.099.01}0{1}1{≈≥≥-==-=≥n nn n ννP P 于是,为至少出现一件不合格品的概率超过95%,最少需要298.0729×3≈895分,将近14小时55分.例3.41解 由条件知X +Y 是一日内到过该商店的顾客的人数,服从参数为λ的泊松分布.设X ——一日内到过该商店的顾客中购货的人数.由条件知,在一日内有n 个顾客到过该商店的条件下,购货人数的条件概率分布为{}().;),2,1,0(1m n m p p C n Y X m X mn m m n ≥=-==+=- P由全概率公式可见,对于m =0,1,2,…,有{}{}{}()[]()()()()[]()()[]()()().p mp mk km m n mn m mn nmn mm nmn n mn mm nmn m p m p p k m p p m n m p n p p C n p p Cn Y X n Y X m Xm X λλλλλλλλλλλλλλλ---∞=-∞=--∞=--∞=--∞===-=--=-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==+=+===∑∑∑∑∑e ! e e ! 1!1e!1!1e!!1ee ! 110P P P于是,一日内到过该商店的顾客中购货的人数X 服从参数为p λ的泊松分布.同理,Y 服从参数为)1(p -λ的泊松分布.例2.44 解 以()t ν表示t =90天内售出的电冰箱台数.可以假设()t ν服从参数为t λ的泊松分布.由条件知()λν77E ==56,从而λ=8(台).这样,()t ν服从参数为t λ=8t 的泊松分布: (){}()() ,2,1,0 e !88===-k k t k t tkνP .随机变量X 的可能值为自然数m =0,1,2,….记t a λ=.由全概率公式,有{}(){}(){}()()()()()()()(), pa m pa a a m k k a m m n mn ammn a n m n m m nmn m pa m pa k qa m pa m n qa m pan a q p C n a n a m X m X ---∞=-∞=--∞=--∞====-=======∑∑∑∑e !e e ! ! e!! e ! e ! 0ννP P P 其中6.390805.0=⨯⨯==t p pa λ.因此返修件数X 服从参数为3.6的泊松分布:{}() ,2,1,0 e !6.36.3===-m m m X m P .例2.47解 由条件知{}{}{}{},⎪⎭⎫ ⎝⎛--≈⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤-≤--=≤≤-=≤-≤--=≤--=>-=310821)36(310821310823108310812011 1 025.0a a a X a X a a X a a a X a a X ΦΦΦP P P P P其中()x Φ是标准正态分布函数.由熟知的事实()975.096.1=Φ,可见.;;94.5696.131082 0.975031082≈≈-≈⎪⎭⎫⎝⎛-a a a Φ 例2.48 解 由条件知()210,0~N X.设ν为100次独立重复测量中事件{}6.19 >X 出现的次数,则{}05.096.1106.19 =⎭⎬⎫⎩⎨⎧>=>=X X p P P .易见ν服从参数为(100 , 0.05)的二项分布,近似服从参数为5的泊松分布.因此{}{}{}{}{}().87.05.125115.125105.095.0299100 05.095.010095.012101313555529899100≈++-=---≈⨯⨯⨯-⨯⨯--==-=-=-=<-=≥=----e e e e ννννναP P P P P 〖证明题〗例2.52(分布函数)证明 只需验证)()()(21x bF x aF x F +=满足分布函数的三条基本性质.由条件知a 和b 非负且a +b =1.由于)(1x F 和)(2x F 都是分布函数,可见对于任意,有1)()()(021=+≤+=≤b a x bF x aF x F对于任意实数21x x <,由于)2,1)(()(21=≤i x F x F i i ,可见,)()()()()()(2222112111x F x bF x aF x bF x aF x F =+≤+=即)(x F 单调不减.由)(1x F 和)(2x F 的右连续性,可见)(x F 也右连续.最后,.;1)(lim )(lim )(lim 0)(lim )(lim )(lim 2121=+==+=+∞→+∞→+∞→-∞→-∞→-∞→x F b x F a x F x F b x F a x F x x x x x x于是)()()(21x bF x aF x F +=也是分布函数.例2.53(分布函数) 证明 指数分布函数为)0(e 1)(≥-=-x x F x λ设}{P )(y Y y G ≤=为Y=)(X F 的分布函数.由于分布函数)(x F 的值域为(0,1),可见当0≤y时0)(=y G ;当1≥y 时1)(=y G .设10<<y ,有.y y F y X y y Y y G X =⎪⎭⎫⎝⎛--=⎭⎬⎫⎩⎨⎧--≤=≤-=≤=-)1ln(1)1ln(1}e 1{}{)(λλλP P P 于是,)(y G 是区间(0,1)上的均匀分布函数,从而Y=例2.4 【π2=C ;5)arctan 2(πe】例2.6 连续型随机变量X 的分布函数为:x B A x F arctan )(+=,∞<<∞-x试求:(1)常数A 、B ;(2))11(<<-X P ;(3)随机变量X 的概率密度.【(1)π1,21==B A ;(2)21;(3))1(12x +π】 例2.7 设随机变量X 具有对称的密度函数,即)()(x f x f =-,证明对任意的0>a ,有(1)⎰-=-=-adx x f a F a F 0)(21)(1)((2)1)(2)|(|-=<a F a X P (3) ))(1(2)|(|a F a X P -=>问题3: 已知实际背景, 求随机变量的分布律与分布函数(或密度函数)例2.8 一袋中装有4个球,球上分别记有号码1,2,3,4。
随机变量及其分布方法总结经典习题及解答
随机变量及其分布方法总结经典习题及解答一、离散型随机变量及其分布列1、离散型随机变量:对于随机变量可能取的值,可以按一定次序一一列出,这样的随机变量叫做离散型随机变量。
常用大写英文字母X、Y等或希腊字母ξ、η等表示。
2、分布列:设离散型随机变量ξ可能取得值为:x1,x2,…,x3,…,ξ取每一个值xi(i=1,2,…)的概率为,则称表ξx1x2…xi…PP1P2…Pi…为随机变量ξ的分布列3、分布列的两个性质:⑴Pi≥0,i=1,2,… ⑵P1+P2+…=1、常用性质来判断所求随机变量的分布列是否正确!二、热点考点题型考点一: 离散型随机变量分布列的性质1、随机变量ξ的概率分布规律为P(ξ=n)=(n=1,2,3,4),其中a是常数,则P(<ξ<)的值为A、B、C、D、答案:D考点二:离散型随机变量及其分布列的计算2、有六节电池,其中有2只没电,4只有电,每次随机抽取一个测试,不放回,直至分清楚有电没电为止,所要测试的次数为随机变量,求的分布列。
解:由题知2,3,4,5∵ 表示前2只测试均为没电,∴ ∵ 表示前两次中一好一坏,第三次为坏,∴ ∵ 表示前四只均为好,或前三只中一坏二好,第四个为坏,∴ ∵ 表示前四只三好一坏,第五只为坏或前四只三好一坏第五只为好∴ ∴ 分布列为2345P三、条件概率、事件的独立性、独立重复试验、二项分布与超几何分布1、条件概率:称为在事件A发生的条件下,事件B发生的概率。
2、相互独立事件:如果事件A(或B)是否发生对事件B (或A)发生的概率没有影响,这样的两个事件叫做相互独立事件。
①如果事件A、B是相互独立事件,那么,A与、与B、与都是相互独立事件②两个相互独立事件同时发生的概率,等于每个事件发生的概率的积。
我们把两个事件A、B同时发生记作AB,则有P(AB)= P(A)P(B)推广:如果事件A1,A2,…An相互独立,那么这n个事件同时发生的概率,等于每个事件发生的概率的积。
人教版高中数学选修三第二单元《随机变量及其分布》测试卷(有答案解析)(1)
一、选择题1.在市高二下学期期中考试中,理科学生的数学成绩()2~90,X N σ,已知(7090)0.35P X <=,则从全市理科生中任选一名学生,他的数学成绩小于110分的概率为( ) A .0.15B .0.50C .0.70D .0.852.抛掷两枚均匀骰子,观察向上的点数,记事件A 为“两个点数不同”,事件B 为“两个点数中最大点数为4”,则()P B A =( ) A .112B .16C .15D .563.从一个装有3个白球,3个红球和3个蓝球的袋中随机抓取3个球,记事件A 为“抓取的球中存在两个球同色”,事件B 为“抓取的球中有红色但不全是红色”,则在事件A 发生的条件下,事件B 发生的概率()|P B A =( ) A .37B .1237C .1219D .16214.已知随机变量ξ的取值为()0,1,2i i =.若()105P ξ==,()1E ξ=,则( ) A .()()1P D ξξ=< B .()()1P D ξξ== C .()()1P D ξξ=>D .()()115P D ξξ==5.已知随机变量ξ,η的分布列如下表所示,则( )A .E E ξη<,D D ξη<B .E E ξη<,D D ξη>C .E E ξη<,D D ξη=D .E E ξη=,D D ξη=6.某地区气象台统计,该地区下雨的概率是415,刮风的概率为215,既刮风又下雨的概率为110,则在下雨天里,刮风的概率为( ) A .8225B .12C .38D .347.甲、乙、丙三人每人准备在3个旅游景点中各选一处去游玩,则在“至少有1个景点未被选择”的条件下,恰有2个景点未被选择的概率是( ) A .17B .18C .114D .3148.一个盒子装有4件产品,其中有3件一等品,1件二等品.从中不放回的取两次,每次取出一件.设事件A 为“第一次取到的是一等品”,事件B 为“第二次取到的是一等品”.则()|P B A =( )A .34B .13C .23D .129.某班组织由甲、乙、丙等5名同学参加的演讲比赛,现采用抽签法决定演讲顺序,在“学生甲不是第一个出场,学生乙不是最后一个出场”的前提下,学生丙第一个出场的概率为( ) A .313B .413C .14D .1510.下列四个结论中正确的个数是(1)对于命题0:p x R ∃∈使得2010x -≤,则:p x R ⌝∃∈都有210x ->;(2)已知2(2,)XN σ,则 (2)0.5P X >=(3)已知回归直线的斜率的估计值是2,样本点的中心为(4,5),则回归直线方程为ˆ23yx =-; (4)“1≥x ”是“12x x+≥”的充分不必要条件. A .1B .2C .3D .411.把一枚骰子连续掷两次,已知在第一次抛出的是奇数点的情况下,第二次抛出的也是奇数点的概率为( ) A .14B .13C .12D .112.已知随机变量ξ服从正态分布()21,N σ,若()20.66P ξ≤=,则()0P ξ≤=( )A .0.84B .0.68C .0.34D .0.16二、填空题13.已知随机变量X 的分布列为:则随机变量X 的方差()V X 的值为______.14.由“0,1,2”组成的三位数密码中,若用A 表示“第二位数字是2”的事件,用B 表示“第一位数字是2”的事件,则(|)P A B =__________. 15.随机变量X 的概率分布为2()(1,2,3)aP X n n n n===+,其中a 是常数,则()D aX =__________.16.某工厂在试验阶段大量..生产一种零件,这种零件有A 、B 两项技术指标需要检测,设各项技术指标达标与否互不影响,若有且仅有一项技术指标达标的概率为12,至少一项技术指标达标的概率为34.按质量检验规定:两项技术指标都达标的零件为合格品,任意依次抽取该种零件4个,设ξ表示其中合格品的个数,则E ξ=______.17.从标有1,2,3,4,5的五张卡中,依次抽出2张,则在第一次抽到奇数的情况下,第二次抽到偶数的概率为________;18.抛掷红、黄两颗骰子,设事件A 为“黄色的骰子的点数为3或6”,事件B 为“两颗骰子的点数之和大于7”.当已知黄色的骰子的点数为3或6时,两颗骰子的点数之和大于7的概率为__________.三、解答题19.某班级以“评分的方式”鼓励同学们以骑自行车或步行方式“绿色出行”,培养学生的环保意识.“十一黄金周”期间,组织学生去A 、B 两地游玩,因目的地A 地近,B 地远,特制定方案如下:若甲同学去A 地玩,乙、丙同学去B 地玩,选择出行方式相互独立. (1)求恰有一名同学选择“绿色出行”方式的概率; (2)求三名同学总得分X 的分布列及数学期望EX .20.在某运动会上,有甲队女排与乙队女排以“五局三胜”制进行比赛,其中甲队是“慢热”型队伍,根据以往的经验,首场比赛甲队获胜的概率为P ,决胜局(第五局)甲队获胜的概率为23,其余各局甲队获胜的概率均为12.(1)求甲队以3:2获胜的概率; (2)现已知甲队以3:0获胜的概率是112,若比赛结果为3:0或3:1,则胜利方得3分,对方得0分;若比赛结果为3:2,则胜利方得2分,对方得1分,求甲队得分的分布列及数学期望.21.甲、乙两人进行投篮比赛,要求他们站在球场上的A ,B 两点处投篮,已知甲在A ,B 两点的命中率均为12,乙在A 点的命中率为p ,在B 点的命中率为212p -,且他们每次投篮互不影响.(1)若甲投篮4次,求他至多命中3次的概率;(2)若甲和乙每人在A ,B 两点各投篮一次,且在A 点命中计2分,在B 点命中计1分,未命中则计0分,设甲的得分为X ,乙的得分为Y ,写出X 和Y 的分布列,若EX EY =,求p 的值.22.现有甲、乙两个规模一致的大型养猪场,均养有1万头猪.根据猪的体重,将其分为三个成长阶段,如下表:根据以往经验,两个养猪场内猪的体重X 均近似服从正态分布()250,16N .由于我国有关部门加强对大型养猪场即将投放市场的成年期的猪的监控力度,高度重视其质量保证,为了养出健康的成年期的猪,甲、乙两个养猪场引入两种不同的防控及养殖模式.已知甲,乙两个养猪场内一头成年期的猪能通过质检合格的概率分别为43,54. (1)试估算各养猪场三个阶段的猪的数量;(2)已知甲养猪场出售一头成年期的猪,若为健康合格的猪,则可盈利400元,若为不合格的猪,则亏损200元;乙养猪场出售--头成年期的猪,若为健康合格的猪,则可盈利500元,若为不合格的猪,则亏损100元记Y 为甲,乙养猪场各出售一头成年期的猪所得的总利润,求随机变量Y 的分布列,假设两个养猪场均能把成年期的猪售完,求两个养猪场的总利润的期望值. (参考数据:若()2~,Z Nμσ,则()0.683,(22)0.954,(33)0.997P Z P Z P Z μσμσμσμσμσμσ-+≈-+≈-+≈)23.计划在某水库建一座至多安装3台发电机的水电站.过去50年的水文资料显示,水库年入流量X (年入流量:一年内上游来水与库区降水之和.单位:亿立方米)都在40以上.其中,不足80的年份有10年,不低于80且不超过120的年份有35年,超过120的年份有5年,将年入流量在以上三段的频率作为相应段的概率,并假设各年的入流量相互独立.(1)求未来3年中,至多有1年的年入流量超过120的概率;(2)水电站希望安装的发电机尽可能运行,但每年发电机最多可运行台数受年入流量X 限制,并有如下关系:电机年亏损800万元.欲使水电站年总利润的均值达到最大,应安装发电机多少台?24.近年来,我国肥胖人群的规模不断扩大,肥胖人群有很大的心血管安全隐患,目前,国际上常用身体质量指数(Bodv Mass Index,缩写BMI)来衡量人体胖瘦程度以及是否健康,其计算公式是BMI=体重(单位:千克)÷身高2(单位:2m),中国成人的BMI数值标准为:BMI<18.5为偏瘦;18.5≤BMI<24为正常;24≤BMI<28为偏胖;BMI≥28为肥胖.某单位随机调查了100名员工,测量身高、体重并计算出BMI值.(1)根据调查结果制作了如下2×2列联表,请将2×2列联表补充完整,并判断是否有99%的把握认为肥胖与不经常运动有关;人中“经常运动且不肥胖”的人数为X,求随机变量X的分布列和数学期望.附:22()()()()()n ad bcKa b c d a c b d-=++++,n a b c d=+++.25.山竹,原产于马鲁古,具有清热泻火、生津止渴的功效,其含有丰富的蛋白质与脂类,对体弱、营养不良的人群都有很好的调养作用,因此被誉为夏季的“水果之王”,受到广大市民的喜爱.现将某水果经销商近一周内山竹的销售情况统计如下表所示:采购人数1001005020050(1)根据表格中数据,完善频率分布直方图;(2)求近一周内采购量在286箱以下(含286箱)的人数以及采购数量x的平均值;(3)以频率估计概率,若从所有采购者中随机抽取4人,记采购量不低于260箱的采购人E X.数为X,求X的分布列以及数学期望()26.某学校为了了解学生暑假期间学习数学的情况,抽取了人数相等的甲、乙两班进行调查,甲班同学每天学习数学的平均时间的频率分布直方图(将时间分成[0,1),[1,2),[2,3),[3,4),[4,5),[5,6]共6组)和乙班同学每天学习数学的平均时间的频数分布表如图所示(单位:小时).(1)从甲班每天学习数学的平均时间在[0,2)的人中随机选出3人,求3人中恰有1人学习数学的平均时间在[0,1)范围内的概率;(2)从甲、乙两个班每天学习数学平均时间不小于5个小时的学生中随机抽取4人进一步了解其他情况,设4人中乙班学生的人数为ξ,求ξ的分布列和数学期望.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【分析】根据正态密度曲线的对称性得出()()()110700.57090P X P X P X ≥=≤=-<≤,于是可计算出()()1101110P X P X <=-≥,于此可得出结果. 【详解】 由于()2~90,X N σ,由正态密度曲线的对称性可得()()()110700.570900.15P X P X P X ≥=≤=-<≤=,因此,()()110111010.150.85P X P X <=-≥=-=,故选D. 【点睛】本题考查正态分布在指定区间上的概率的计算,解题的关键在于利用正态密度曲线的对称性将所求概率转化为已知区间概率进行计算,属于基础题.2.C解析:C 【分析】抛掷两枚均匀骰子,构成的基本事件的总数共有36种,其中记事件A 为“两个点数不同”的基本事件共有30种,再由“两个点数不同且最大点数为4”的基本事件共有6种,利用条件概率的计算公式,即可求解. 【详解】由题意,抛掷两枚均匀骰子,构成的基本事件的总数共有36种, 其中记事件A 为“两个点数不同”的基本事件共有36630-=种,又由事件“两个点数不同且最大点数为4”的基本事件为:(1,4),(2,4),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),共有6种,所以6()136()30()536P A B P B A P A ⋂===,故选C . 【点睛】本题主要考查了条件概率的计算,其中解答中熟记条件概率的计算方法,准确计算是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.3.C解析:C 【分析】根据题意,求出()P A 和()P AB ,由公式()()()|P AB P B A P A =即可求出解答.【详解】解:因为事件A 为“抓取的球中存在两个球同色”包括两个同色和三个同色,所以()213363393357198428C C C P A C +=== 事件A 发生且事件B 发生概率为:()12213336392363847C C C C P AB C +=== 故()()()3127|191928P AB P B A P A ===. 故选:C. 【点睛】本题考查条件概率求法,属于中档题.4.C解析:C 【分析】设()1P x ξ==,根据()f x ,()1E ξ=列方程求出x ,进而求出()D ξ,即可比较大小. 【详解】 设()1P x ξ==, 则()425P x ξ==-,则()1480121555x x E x ξ⎛⎫=⨯+⨯+-⨯=-= ⎪⎝⎭,解得()315P ξ==,()125P ξ==, 则()()()()22213120111215555D ξ=⨯-+⨯-+⨯-=, 故()()1P D ξξ=>, 故选:C. 【点睛】本题考查离散型随机变量的分布列、数学期望、方差的性质等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.5.C解析:C 【分析】由题意分别求出E ξ,D ξ,E η,D η,由此能得到E ξ<E η,D ξ>D η. 【详解】 由题意得: E ξ111123326=⨯+⨯+⨯=116, D ξ22211111111151(1)(2)(3)636108266=-⨯+-⨯+-⨯=.E η111131236236=⨯+⨯+⨯=, D η=(1316-)216⨯+(2136-)212⨯+(3136-)21513108⨯=, ∴E ξ<E η,D ξ=D η. 故选:C . 【点睛】本题考查离散型随机变量的分布列、数学期望、方差的求法,考查运算求解能力,是中档题.6.C解析:C 【分析】利用条件概率公式,即可求得结论. 【详解】该地区下雨的概率是415,刮风的概率为215,既刮风又下雨的概率为110, ∵设A 事件为下雨,B 事件为刮风,由题意得,P (A )415=,P (AB )110=, 则P (B |A )()()13104815P AB P A ===, 故选C . 【点睛】本题考查概率的计算,考查条件概率,考查学生的计算能力,属于基础题.7.A解析:A 【分析】设事件A 为:至少有1个景点未被选择,事件B 为:恰有2个景点未被选择,计算()P AB 和()P A ,再利用条件概率公式得到答案.【详解】设事件A 为:至少有1个景点未被选择,事件B 为:恰有2个景点未被选择331()39P AB == 3337()139A P A =-=()1()()7P AB P B A P A == 故答案选A 【点睛】本题考查了条件概率,意在考查学生对于条件概率的理解和计算.8.C解析:C 【分析】利用古典概型概率公式计算出()P AB 和()P A ,然后利用条件概率公式可计算出结果. 【详解】事件:AB 前两次取到的都是一等品,由古典概型的概率公式得()232412A P AB A ==,由古典概型的概率公式得()34P A =,由条件概率公式得()()()142233P AB P B A P A ==⨯=, 故选C. 【点睛】本题考查条件概率公式求概率,解题时要弄清楚各事件之间的关系,关键在于灵活利用条件概率公式计算,考查运算求解能力,属于中等题.9.A解析:A 【分析】根据条件概率的计算公式,分别求解公式各个部分的概率,从而求得结果. 【详解】设事件A 为“学生甲不是第一个出场,学生乙不是最后一个出场”;事件B 为“学生丙第一个出场”则()41134333555578A C C A P A A A +==,()1333555518C A P AB A A == 则()()()1837813P AB P B A P A === 本题正确选项:A 【点睛】本题考查条件概率的求解,关键是能够利用排列组合的知识求解出公式各个构成部分的概率.10.C解析:C 【分析】由题意,(1)中,根据全称命题与存在性命题的关系,即可判定是正确的;(2)中,根据正态分布曲线的性质,即可判定是正确的;(3)中,由回归直线方程的性质和直线的点斜式方程,即可判定是正确;(4)中,基本不等式和充要条件的判定方法,即可判定. 【详解】由题意,(1)中,根据全称命题与存在性命题的关系,可知命题0:p x R ∃∈使得2010x -≤,则:p x R ⌝∀∈都有210x ->,是错误的;(2)中,已知()22,X N σ~,正态分布曲线的性质,可知其对称轴的方程为2x =,所以 (2)0.5P X >=是正确的;(3)中,回归直线的斜率的估计值是2,样本点的中心为(4,5),由回归直线方程的性质和直线的点斜式方程,可得回归直线方程为ˆ23yx =-是正确; (4)中,当1x ≥时,可得12x x +≥=成立,当12x x +≥时,只需满足0x >,所以“1x ≥”是“12x x+≥”成立的充分不必要条件. 【点睛】本题主要考查了命题的真假判定及应用,其中解答中熟记含有量词的否定、正态分布曲线的性质、回归直线方程的性质,以及基本不等式的应用等知识点的应用,逐项判定是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题.11.C解析:C 【解析】分析:设A 表示“第一次抛出的是奇数点”,B 表示“第二次抛出的是奇数点”,利用古典概型概率公式求出()(),P A P AB 的值,由条件概率公式可得结果. 详解:设A 表示“第一次抛出的是奇数点”,B 表示“第二次抛出的是奇数点”,()()31111,62224P A P AB ===⨯=, ()()()114|122P AB P B A P A ===,∴在第一次抛出的是奇数点的情况下,第二次抛出的也是奇数点的概率为12,故选C. 点睛:本题考查概率的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意条件概率计算公式的合理运用,同时注意区分独立事件同时发生的概率与条件概率的区别与联系.12.C解析:C 【解析】分析:先根据正态分布得(12)0.16,P ξ≤≤=再求(01)0.16,P ξ≤≤=最后求得() 0P ξ≤=0.34.详解:由正态分布曲线得(12)0.660.50.16,P ξ≤≤=-= 所以(01)0.16,P ξ≤≤=所以()0P ξ≤=0.5-0.16=0.34. 故答案为C.点睛:(1)本题主要考查正态分布曲线的性质,意在考查学生对这些知识的掌握水平和数形结合思想和方法.(2)解答本题的关键是数形结合,要结合正态分布曲线的图像和性质解答,不要死记硬背.二、填空题13.【分析】由分布列求出然后由方差公式计算方差【详解】由题意故答案为:【点睛】本题考查随机变量的概率分布列考查随机变量的方差根据分布列计算出期望再由方差公式计算即得考查了学生的运算求解能力解析:65216【分析】由分布列求出q ,然后由方差公式计算方差. 【详解】 由题意1111362q =--=, 111()11263E X =-⨯+⨯=-,222111111165()(1)(0)()2333663216V X =⨯-++⨯++⨯+=.故答案为:65216.【点睛】本题考查随机变量的概率分布列,考查随机变量的方差.根据分布列计算出期望,再由方差公式计算即得.考查了学生的运算求解能力.14.【分析】利用古典摡型的概率计算公式分别求得结合条件概率的计算公式即可求解【详解】由012组成的三位数密码共有个基本事件又由用A 表示第二位数字是2的事件用B 表示第一位数字是2的事件可得所以故答案为:【解析:13【分析】利用古典摡型的概率计算公式,分别求得(),()P B P A B ,结合条件概率的计算公式,即可求解. 【详解】由“0,1,2”组成的三位数密码,共有33327⨯⨯=个基本事件,又由用A 表示“第二位数字是2”的事件,用B 表示“第一位数字是2”的事件, 可得33131(),()273279P B P A B ⨯====, 所以1()19(|)1()33P A B P A B P B ===. 故答案为:13.【点睛】本题主要考查了条件概率的计算与求解,其中解答中熟记条件概率的计算公式,准确运算时解答得关键,属于基础题.15.【分析】根据随机变量分布列概率和为1求出求出再由方差性质即可求解【详解】由题意得则∴则∴故答案为:【点睛】本题考查离散型随机变量分布列性质期望方差以及方差的性质考查计算求解能力属于中档题解析:608729【分析】根据随机变量分布列概率和为1求出a ,求出(),()E X D X ,再由方差性质,即可求解. 【详解】 由题意得11111311122334223344a a a a a ⎛⎫++=-+-+-== ⎪⨯⨯⨯⎝⎭, 则43a =,∴()213P X ==,()229P X ==,()139P X ==,则24113()3939E X =++=,222132********()12393999981D X ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⨯+-⨯+-⨯=⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,∴2608()()729D aX a D X ==. 故答案为:608729【点睛】本题考查离散型随机变量分布列性质、期望、方差以及方差的性质,考查计算求解能力,属于中档题.16.1【分析】设两项技术指标达标的概率分别为得到求得的值进而得到可得分布列和的值得到答案【详解】由题意设两项技术指标达标的概率分别为由题意得解得所以即一个零件经过检测为合格品的概率为依题意知所以故答案为解析:1 【分析】设,A B 两项技术指标达标的概率分别为12,P P ,得到()()()()122112111231114P p P P P P ⎧-+-=⎪⎪⎨⎪---=⎪⎩,求得12,P P 的值,进而得到1(4,)4B ξ,可得分布列和E ξ的值,得到答案.【详解】由题意,设,A B 两项技术指标达标的概率分别为12,P P ,由题意,得()()()()122112111231114P p P P P P ⎧-+-=⎪⎪⎨⎪---=⎪⎩,解得1211,22P P ==, 所以1214P PP ==,即一个零件经过检测为合格品的概率为14, 依题意知1(4,)4B ξ,所以1414E ξ=⨯=.故答案为1. 【点睛】本题主要考查了随机变量的分布列及其数学期望的计算,其中解答中根据概率的计算公式,求得12,P P 的值,得到随机变量1(4,)4B ξ是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.17.【分析】设事件A 表示第一张抽到奇数事件B 表示第二张抽取偶数则P (A )P (AB )利用条件概率计算公式能求出在第一次抽到奇数的情况下第二次抽到偶数的概率【详解】解:从标有12345的五张卡片中依次抽出2 解析:12【分析】设事件A 表示“第一张抽到奇数”,事件B 表示“第二张抽取偶数”,则P (A )35=,P (AB )3235410=⨯=,利用条件概率计算公式能求出在第一次抽到奇数的情况下,第二次抽到偶数的概率. 【详解】解:从标有1、2、3、4、5的五张卡片中,依次抽出2张,设事件A 表示“第一张抽到奇数”,事件B 表示“第二张抽取偶数”,则P (A )35=,P (AB )3235410=⨯=, 则在第一次抽到奇数的情况下,第二次抽到偶数的概率为:P (A|B )()()3P AB 1103P A 25===. 【点睛】本题考查概率的求法,考查条件概率等基础知识,考查运算求解能力.18.【解析】分析:由题意知这是一个条件概率做这种问题时要从这两步入手一是做出黄色骰子的点数为或的概率二是两颗骰子的点数之和大于的概率再做出两颗骰子的点数之和大于且黄色骰子的点数为或的概率根据条件概率的公 解析:712【解析】分析:由题意知这是一个条件概率,做这种问题时,要从这两步入手,一是做出黄色骰子的点数为3或6的概率,二是两颗骰子的点数之和大于7的概率,再做出两颗骰子的点数之和大于7且黄色骰子的点数为3或6的概率,根据条件概率的公式得到结果.详解:设x 为掷红骰子的点数,y 为黄掷骰子得的点数,(),x y 共有6636⨯=种结果,则黄色的骰子的点数为3或6所有12种结果,两颗骰子的点数之和大于7所有结果有10种,利用古典概型概率公式可得()()()1211077,,363361836P A P B P AB =====,由条件概率公式可得()()()7736|1123P AB P B A P A ===,故答案为712. 点睛:本题主要考查条件概率以及古典概型概率公式的应用,属于难题,利用古典概型概率公式求概率时,找准基本事件个数是解题的关键,基本亊件的探求方法有 (1)枚举法:适合给定的基本事件个数较少且易一一列举出的;(2)树状图法:适合于较为复杂的问题中的基本亊件的探求.在找基本事件个数时,一定要按顺序逐个写出;(3)利用两个原理及排列组合知识.三、解答题19.(1)736;(2)分布列见解析,1225=EX . 【分析】(1)分析恰有一个同学选择“绿色出行”方式的情况,利用相互独立事件的概率计算公式求解;(2)根据题意得,X 的所有可能取值为0,1,2,3,分别计算概率,列出分布列,代入公式求解EX .【详解】(1)恰有一名同学选择绿色出行方式的概率2123111274343336P C ⎛⎫=⋅+⋅⋅⋅= ⎪⎝⎭.(2)根据题意,X 的所有可能取值为0,1,2,3,根据事件的独立性和互斥性得:1111(0)43336P X ==⨯⨯=;1231112173(1)4334363==⨯⨯+⨯⨯⨯=P X C ;21221124(2)4393343⎛⎫==⨯⨯⨯+⨯= ⎪⎝⎭P X C ;3221(3)4333==⨯⨯=P X .故X 的分布列为:所以360123369312=⨯+⨯+⨯+⨯=EX . 【点睛】本题考查了随机变量分布列问题,一般列分布列时先判断变量的可能取值,遇到比较复杂的情况可以采用列表格的方式能更直观的判断出可能取值有哪些,然后计算不同取值下的概率,需要分析清楚不同取值对应的所有情况,注意是二项分布还是超几何分布问题. 20.(1)14;(2)分布列见解析,数学期望为118. 【分析】(1)分析出第五局甲赢,前四局甲队赢两局,利用独立事件的概率乘法公式可求得所求事件的概率;(2)利用独立事件的概率乘法公式计算得出13P =,设甲队得分为X ,则X 的可能取值有0、1、2、3,计算出X 在不同取值下的概率,可得出随机变量X 的分布列,进而可求得()E X 的值. 【详解】(1)记事件A :甲队以3:2获胜,则第五局甲队胜,前面四局甲队赢两局,所以,()()33123312121123234P A P C P C ⎛⎫⎛⎫=⋅⋅⋅+-⋅⋅⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;(2)记甲队以3:0获胜为事件B ,则()21112412P B P P ⎛⎫=⨯== ⎪⎝⎭,解得13P =. 记甲队得分为X ,则X 的可能取值有0、1、2、3, 若X 0=,则甲队以0:3或1:3落败,所以,()23312111111301113232328P X C ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-⋅-+⋅+-⋅⋅=⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭;若1X =,则甲队以2:3落败,所以,()331233111211113233238P X C C ⎛⎫⎛⎫==⋅⋅⋅+⋅⋅⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;若2X =,则甲队以3:2获胜,所以,()()124P X P A ===; 若3X =,则甲队以3:0或3:1获胜,所以,()2231211111211332322324P X C ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==⋅+⋅⋅⋅+⋅= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.所以,随机变量X 的分布列如下表所示:因此,()012388448E X =⨯+⨯+⨯+⨯=. 【点睛】思路点睛:求解随机变量分布列的基本步骤如下:(1)明确随机变量的可能取值,并确定随机变量服从何种概率分布; (2)求出每一个随机变量取值的概率;(3)列成表格,对于抽样问题,要特别注意放回与不放回的区别,一般地,不放回抽样由排列、组合数公式求随机变量在不同取值下的概率,放回抽样由分步乘法计数原理求随机变量在不同取值下的概率. 21.(1)1516;(2)分布列答案见解析,12p =. 【分析】(1)根据相互独立事件的概率计算“甲4次全部命中”的概率,用1减去“甲4次全部命中”的概率即可得出答案;(2)由题意得,X Y 的可能取值均为0,1,2,3,依据题意算出其概率,列出其分布列分布列,根据数学期望公式算出,EX EY ,由EX EY =建立方程解出p . 【详解】解:(1)“甲至多命中3次”的对立事件为“甲4次全部命中”,所以甲至多命中3次的概率为41151216⎛⎫-= ⎪⎝⎭.(2)X ,Y 的可能取值均为0,1,2,3. X 的分布列为所以31234442EX =⨯+⨯+⨯=. Y 的分布列为2322(1)124312122EY p p p p p p p =--++-=+-.由231222p p +-=,解得12p =.【点睛】离散型随机变量的均值与方差的常见类型及解题策略:(1)求离散型随机变量的均值与方差.可依题设条件求出离散型随机变量的分布列,然后利用均值、方差公式直接求解;(2)由已知均值或方差求参数值.可依据条件利用均值、方差公式得出含有参数的方程(组),解方程(组)即可求出参数值;(3)由已知条件,作出对两种方案的判断.可依据均值、方差的意义,对实际问题作出判断.22.(1)幼年期的猪215头,成长期的猪9540头,成年期的猪215头;(2)135450元. 【分析】(1)设各阶段猪的数量分别为123,,n n n ,根据猪的体重X 近似服从正态分布2(50,16)N ,分别求得(218)P X <,(1882)P X <,(8298)P X 即可.(2)随机变量Y 的所有可能取值为900,300,300-,分别求得其概率,列出分布列,再根据分布列利用均值公式求解. 【详解】(1)设各阶段猪的数量分别为123,,n n n , ∵猪的体重X 近似服从正态分布2(50,16)N ,0.9970.954(218)(50316502 16) 0.02152P X P X -∴<=-⨯<-⨯≈=,1100000.0215215n ∴=⨯=(头);(1882)(5021650216)0.954P X P X <=-⨯<+⨯≈2100000.9549540n ∴=⨯=(头);0.9970.954(8298)(5021650316) 0.02152P X P X -=+⨯+⨯≈=,3100000.0215215n ∴=⨯=(头)∴甲、乙两个养猪场各有幼年期的猪215头,成长期的猪9540头,成年期的猪215头. (2)随机变量Y 的所有可能取值为900,300,300-.43341137111(900),(300),(300)5455454205420P Y P Y P Y ==⨯===⨯+⨯==-=⨯=,Y ∴的分布列为()90030030063052020E Y ∴=⨯+⨯-⨯=(元),由于两个养猪场均有215头成年期的猪,且两个养猪场各出售一头成年期的猪所得的总利润的期望为630元,则总利润的期望为630215135450⨯=(元). 【点睛】方法点睛: (1)求离散型随机变量的均值与方差关键是确定随机变量的所有可能值,写出随机变量的分布列,正确运用均值、方差公式进行计算.(2)注意性质的应用:若随机变量X 的均值为E (X ),则对应随机变量aX +b 的均值是aE (X )+b ,方差为a 2D (X ). 23.(1)9721000;(2)2台. 【分析】(1)先求出年入流量X 的概率,根据二项分布可得未来3年中,至多有1年的年入流量超过120的概率;(2)分三种情况进行讨论,分别求出安装1台、2台、3台的数学期望,比较即可求解. 【详解】(1)依题意,得110(4080)0.250p P X =<<==, 235(80120)0.750p P X =≤≤==, 35(120)0.150p P X =>==. 由二项分布,记“在未来3年中,至多有1年的年入流量超过120”为事件A ,320133919729243972)101010100010001000P A C C ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭( (2)记水电站年总利润为Y (单位:万元).①安装1台发电机的情形:由于水库年入流量总大于40,故一台发电机运行的概率为1,对应的年利润5000Y =,()500015000E Y =⨯=;②安装2台发电机的情形:依题意,当4080X <<时,一台发电机运行,此时50008004200Y =-=,因此1(4200)(4080)0.2P Y P X p ==<<==;当80X ≥时,两台发电机运行,此时5000210000Y =⨯=,因此23(10000)(80)0.8P Y P X p p ==≥=+=.由此得Y 的概率分布列如下:所以0.88840⨯=. ③安装3台发电机的情形:依题意,当4080X <<时,一台发电机运行,此时500016003400Y =-=, 因此1(3400)(4080)0.2P Y P X p ==<<==;当80120X ≤≤时,两台发电机运行,此时500028009200Y =⨯-=, 因此2(9200)(80120)0.7P Y P X p ==≤≤==;当120X >时,三台发电机运行,此时5000315000Y =⨯=,因此3(15000)(120)0.1P Y P X p ==>==,由此得Y 的概率分布列如下:所以,150000.18620+⨯=. 综上所述,欲使水电站年总利润的均值达到最大,应安装发电机2台. 【点睛】 思路点睛:求离散型随机变量的分布列及期望的一般步骤: (1)根据题中条件确定随机变量的可能取值;(2)求出随机变量所有可能取值对应的概率,即可得出分布列;(3)根据期望的概念,结合分布列,即可得出期望(在计算时,要注意随机变量是否服从特殊的分布,如超几何分布或二项分布等,可结合其对应的概率计算公式及期望计算公式,简化计算).24.(1)列联表见解析,有;(2)分布列见解析,65.。
成都树德实验中学东区选修三第二单元《随机变量及其分布》测试(有答案解析)
一、选择题1.现有4名男生,2名女生.从中选出3人参加学校组织的社会实践活动,在男生甲被选中的情况下,女生乙也被选中的概率为( ) A .23B .35C .12D .252.袋中有大小完全相同的2个红球和2个黑球,不放回地依次摸出两球,设“第一次摸得黑球”为事件A ,“摸得的两球不同色”为事件B ,则概率()|P B A 为( ) A .14B .23C .13D .123.甲、乙二人争夺一场围棋比赛的冠军,若比赛为“三局两胜”制,甲在每局比赛中获胜的概率均为34,且各局比赛结果相互独立.则在甲获得冠军的情况下,比赛进行了三局的概率为( )A .13B .25C .23D .454.高三毕业时,甲,乙,丙等五位同学站成一排合影留念,在甲和乙相邻的条件下,丙和乙也相邻的概率为( ) A .110B .14C .310D .255.甲罐中有5个红球,2个白球和3个黑球,乙罐中有6个红球,2个白球和2个黑球,先从甲罐中随机取出一个球放入乙罐,分别以1A ,2A ,3A 表示由甲罐取出的球是红球、白球和黑球的事件,再从乙罐中随机取出一个球,以B 表示由乙罐取出的球是红球的事件,下列结论中不正确...的是( ) A .事件B 与事件1A 不相互独立 B .1A ,2A ,3A 是两两互斥的事件 C .()35P B =D .()17|11P B A =6.8张卡片上分别写有数字12345678、、、、、、、,从中随机取出2张,记事件A =“所取2张卡片上的数字之和为偶数”,事件B =“所取2张卡片上的数字之和小于9”,则()|=P B A ( ) A .16B .13C .12D .237.已知随机变量i X 满足()1i i P X p ==,()01,1,2i i P X p i ==-=,若21211p p <<<,则( ) A .()()12E X E X < , ()()12D X D X <B .()()12E X E X > , ()()12D X D X <C .()()12E X E X < , ()()12D X D X > D .()()12E X E X > , ()()12D X D X > 8.已知三个正态分布密度函数()()2221e2i ix i ix μσϕπσ--=(, 1,2,3i =)的图象如图所示则( )A .123123==μμμσσσ<>,B .123123==μμμσσσ><,C .123123μμμσσσ=<<=,D .123123==μμμσσσ<<,9.从装有大小形状完全相同的3个白球和7个红球的口袋内依次不放回地取出两个球,每次取一个球,在第一次取出的球是白球的条件下,第二次取出的球是红球的概率为( ) A .715B .12C .710D .7910.随机变量()~1,4X N ,若()20.2p x ≥=,则()01p x ≤≤为( ) A .0.2B .0.3C .0.4D .0.611.已知2~(1,)X N σ,(03)0.7P X <≤=,(02)0.6P X <≤=,则(3)≤=P X ( ) A .0.6B .0.7C .0.8D .0.912.已知某次数学考试的成绩服从正态分布2(102,4)N ,则114分以上的成绩所占的百分比为( )(附()0.6826P X μσμσ-<≤+=,(22)0.9544P X μσμσ-<≤+=,(33)0.9974P X μσμσ-<+=≤)A .0.3%B .0.23%C .0.13%D .1.3%二、填空题13.下列命题中,正确命题的序号为_________.①已知随机变量X 服从二项分布(,)B n p ,若()30,()20E X D X ==,则23p =; ②将一组数据中的每个数据都加上同一个常数后,方差恒不变;③设随机变量ξ服从正态分布(0,1)N ,若(1)P p ξ=,则1(10)2P p ξ-<=-; ④某人在10次射击中,击中目标的次数为,~(10,0.8)X X B ,则当8X =时概率最大. 14.由“0,1,2”组成的三位数密码中,若用A 表示“第二位数字是2”的事件,用B 表示“第一位数字是2”的事件,则(|)P A B =__________.15.某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是34,连续两天为优良的概率是12,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率是_______.16.已知随机变量X 的分布列为(0,0)a b >>,当D(X)最大时,E(X)=_______________.17.已知X 服从二项分布()100,0.2B ,则()32E X --= ________. 18.设随机变量()()10,1,910XN P X a ≤<=,其中119a =⎰,则()11P X ≥=__________.三、解答题19.雅言传承文明,经典滋润人生,中国的经典诗文是中华民族精神文明的重要组成部分,近年来某市教育局积极推广经典诗文诵读活动,致力于营造“诵读国学经典,积淀文化底蕴”的书香校园,引导广大学生熟悉诗词歌赋,亲近中华经典,感悟中华传统文化的深厚魅力,丰厚学生的人文积淀,该市教育局为调查活动开展的效果,对全市参加过经典诗文诵读活动的学生进行了测试,并从中抽取了1000份试卷,根据这1000份试卷的成绩(单位:分,满分100分)得到如下频数分布表.(2)假设此次测试的成绩X 服从正态分布()2,N μσ,其中μ近似为样本平均数,2σ近似为样本方差2s ,已知s 的近似值为6.61,以样本估计总体,假设有84.14%的学生的测试成绩高于市教育局预期的平均成绩,则市教育局预期的平均成绩大约为多少(结果保留一位小数)?(3)该市教育局准备从成绩在[]90,100内的120份试卷中用分层抽样的方法抽取6份,再从这6份试卷中随机抽取3份进行进一步分析,记Y 为抽取的3份试卷中测试成绩在[]95,100内的份数,求Y 的分布列和数学期望.参考数据:若()2,X N μσ,则()0.6827P X μσμσ-<≤+≈,()220.9545P X μσμσ-<≤+≈,()330.9973P X μσμσ-<≤+≈.20.2020年8月,教育部发布《关于深化体教融合,促进青少年健康发展的意见》,要求体育纳入高中学业水平考试范围.《国家学生体质健康标准》规定高三男生投掷实心球6.9米达标,高三女生6.2米达标.某地初步拟定投掷实心球的考试方案为每生可以投掷3次,一旦通过无需再投,为研究该方案的合理性,到某校任选4名学生进行测试,如果有2人不达标的概率超过0.1,该方案需要调整;否则就定为考试方案.已知该校男生投掷实心球的距离1ξ服从()6.9,0.25N ,女生投掷实心球的距离2ξ服从()6.2,0.16N (1ξ,2ξ的单位:米).(1)请你通过计算,说明该方案是否需要调整;(2)为提高学生考试达标率,该校决定加强训练.以女生为例,假设所有女生经训练后,投掷距离的增加值相同.问:女生投掷实心球的距离至少增加多少米,可使达标率不低于99%.附:① 2.15=;②若()~ 6.516,0.16X N ,则()6.8320.785P X ≤=.21.疫情防控期间,为了让大家有良好的卫生习惯某校组织了健康防护的知识测试(百分制)活动,活动结束后随机抽取了200名学生的成绩,并计算得知这200个学生的平均成绩为65,其中5个低分成绩分别是30、33、35、38、38;而产生的10个高分成绩分别是90、91、91、92、92、93、95、98、100、100.(1)为了评估该校的防控是否有效,以样本估计总体,将频率视为概率,若该校学生的测试得分近似满足正态分布()2,N μσ(μ和2σ分别为样本平均数和方差),则认为防控有效,否则视为效果不佳.经过计算得知样本方差为210,请判断该校的疫情防控是否有14.5≈)规定:若()220.9544P X μσμσ-<<+>,()330.9974P X μσμσ-<<+>,则称变量X “近似满足正态分布()2,N μσ的概率分布”.(2)学校为了鼓励学生对疫情防控的配合,决定对90分及以上的同学通过抽奖的方式进行奖励,得分低于94分的同学只有一次抽奖机会,不低于94分的同学有两次抽奖机会.每次抽奖获得50元奖金的概率是34,获得100元的概率是14.现在从这10个高分学生中随机选一名,记其获奖金额为Y ,求Y 的分布列和数学期望.22.国家发改委、城乡住房建设部于2017年联合发布了《城市生活垃圾分类制度实施方案》,规定某46个大中城市在2020年底实施生活垃圾强制分类,并且垃圾回收、利用率要达标.某市在实施垃圾分类的过程中,从本市人口数量在两万人左右的A 类社区(全市共320个)中随机抽取了50个进行调查,统计这50个社区某天产生的垃圾量(单位:吨),得到如下频数分布表,并将这一天垃圾数量超过28吨的社区定为“超标”社区. 垃圾量 [)12.5,15.5 [)15.5,18.5 [)18.5,21.5 [)21.5,24.5 [)24.5,27.5 [)27.5,30.5 []30.5,33.5频数56912864(1)估计该市A 类社区这一天垃圾量的平均值x ;(2)若该市A 类社区这一天的垃圾量大致服从正态分布(),27.04N μ,其中μ近似为50个样本社区的平均值x (精确到0.1吨),估计该市A 类社区中“超标”社区的个数; (3)根据原始样本数据,在抽取的50个社区中,这一天共有8个“超标”社区,市政府决定从这8个“超标”社区中任选5个跟踪调查其垃圾来源.设这一天垃圾量不小于30.5吨的社区个数为X ,求X 的分布列和数学期望. 附:若X 服从正态分布()2,N μσ,则()0.6826P X μσμσ-<≤+≈;()220.9544P X μσμσ-<≤+≈;()330.9974P X μσμσ-<≤+≈.23.在某市举办的“中华文化艺术节”知识大赛中,大赛分预赛与复赛两个环节.预赛有4000人参赛.先从预赛学生中随机抽取100人成绩得到如下频率分布直方图:(1)若从上述样本中预赛成绩不低于60分的学生中随机抽取2人,求至少1人成绩不低于80分的概率;(2)由频率分布直方图可以认为该市全体参加预赛的学生成绩Z 服从正态分布()2,N μσ,其中μ可以近似为100名学生的预赛平均成绩,2362σ=,试估计全市参加预赛学生中成绩不低于91分的人数;(3)预赛成绩不低于91分的学生可以参加复赛.复赛规则如下:①每人复赛初始分均为100分;②参赛学生可在开始答题前自行选择答题数量()1n n >,每答一题需要扣掉一定分数来获取答题资格,规定回答第()1,2,,k k n =题时扣掉0.2k 分;③每答对一题加2分,答错既不加分也不扣分;④答完n 题后参赛学生的最后分数即为复赛分数.已知学生甲答对每题的概率为0.75,且各题答对与否相互独立,若甲期望得到最佳复赛成绩,则他的答题数量n 应为多少? (参考数据36219≈,若()2~,z Nμσ,则()0.6826P x μσμσ-<≤+=,()220.9544P x μσμσ-<≤+=,()330.9974P x μσμσ-<≤+=).24.2019新型冠状病毒引发的疫情被世界卫生组织列为国际关注的突发公共卫生事件.这种病毒可以通过飞沫进行传播,具有较强的传染性,由此导致大量的疑似病例产生,目前医院主要采用核酸检测法来判断疑似病例是否真的感染这种病毒.假定疑似病例中随机1人检测结果呈阳性的概率为0.02,且每个人检测是否呈阳性相互独立.有人提出建议,利用分组检测法可有效减少工作量,具体操作如下:将需要检测的疑似病例随机等分成若干组,并将每组送检的样本混在一起检测(假设样本混合后不影响原有样本检测的结果),若结果呈阴性,则可断定本组样本全部为阴性,不必再检测;若结果呈阳性,则本组中至少有一个样本呈阳性,再逐个检测.(1)某医院每天要完成40个疑似病例的样本检测,现有两个分组方案: 方案一:将40人分成5组,每组8人, 方案二:将40人分成8组,每组5人, 试分析哪一个方案工作量更少;(2)你能否给第(1)问中的医院提供一个更加合理的方案,并说明理由.30.98 40.98 50.98 60.98 70.98 80.98 90.98 100.98 ln0.980.941 0.922 0.904 0.886 0.868 0.851 0.834 0.817 0.02-25.某高三毕业班甲、乙两名同学在连续的8次数学周练中,统计解答题失分的茎叶图如图:(1)比较这两名同学8次周练解答题失分的平均数和方差的大小,并判断哪位同学做解答题相对稳定些;(2)以上述数据统计甲、乙两名同学失分超过15分的频率作为概率,假设甲、乙两名同学在同一次周练中失分多少互不影响,预测在接下来的2次周练中,甲、乙两名同学失分均超过15分的次数X 的分布列和均值.26.某单位招聘员工时,要求参加笔试的考生从5道A 类题和3道B 类题共8道题中任选3道作答.(1)求考生甲至少抽到2道B类题的概率;(2)若答对A类题每道计1分,答对B类题每道计2分,若不答或答错,则该题计0分.考生乙抽取的是1道A类题,2道B类题,且他答对每道A类题的概率为23,答对每道B类题的概率是12,各题答对与否相互独立,用X表示考生乙的得分,求X的分布列和数学期望.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【分析】设男生甲被选中为事件A,女生乙也被选中为事件B,分别求得1 ()2P A=,1()5P AB=,再结合条件概率的计算公式,即可求解.【详解】由题意,从现有4名男生,2名女生选出3人参加学校组织的社会实践活动,设男生甲被选中为事件A,其概率为25361 ()2CP AC==,设女生乙也被选中为事件B,其概率为14361 ()5CP ABC==,所以在男生甲被选中的情况下,女生乙也被选中的概率为()2 (|)1()5215P ABP B AP A===.故选:D.【点睛】本题主要考查了条件概率的求解,其中解答中正确理解题意,熟练应用条件概率的计算公式求解是解答的关键,着重考查推理与计算能力.2.B解析:B【分析】根据题目可知,求出事件A的概率,事件AB同时发生的概率,利用条件概率公式求得()|P B A,即可求解出答案.【详解】依题意,()1214C 1C 2P A ==,()11221143C C 1C C 3P AB ==, 则条件概率()()()123|132P AB P B A P A ===.故答案选B . 【点睛】本题主要考查了利用条件概率的公式计算事件的概率,解题时要理清思路,注意()P AB 的求解.3.A解析:A 【分析】记事件:A 甲获得冠军,事件:B 比赛进行三局,计算出事件AB 的概率和事件A 的概率,然后由条件概率公式可得所求事件的概率为()()()P AB P B A P A =.【详解】记事件:A 甲获得冠军,事件:B 比赛进行三局,事件:AB 甲获得冠军,且比赛进行了三局,则第三局甲胜,前三局甲胜了两局, 由独立事件的概率乘法公式得()12313944432P AB C =⋅⋅⋅=, 对于事件A ,甲获得冠军,包含两种情况:前两局甲胜和事件AB ,()2392743232P A ⎛⎫∴=+=⎪⎝⎭,()()()932132273P AB P B A P A ∴==⋅=,故选A. 【点睛】本题考查利用条件概率公式计算事件的概率,解题时要理解所求事件的之间的关系,确定两事件之间的相对关系,并利用条件概率公式进行计算,考查运算求解能力,属于中等题.4.B解析:B 【分析】记事件:A 甲乙相邻,事件:B 乙丙相邻,利用排列组合思想以及古典概型的概率公式计算出()P A 和()P AB ,再利用条件概率公式可计算出所求事件的概率. 【详解】记事件:A 甲乙相邻,事件:B 乙丙相邻,则事件:AB 乙和甲丙都相邻,所求事件为B A ,甲乙相邻,则将甲乙两人捆绑,与其他三位同学形成四个元素,排法种数为424248A A =,由古典概型的概率公式可得()554825P A A ==.乙和甲丙都相邻,则将甲乙丙三人捆绑,且乙位置正中间,与其他两位同学形成三个元素,排法种数为323212A A =,由古典概型的概率公式可得()5512110P AB A ==, 由条件概率公式可得()()()1511024P AB P B A P A ==⨯=,故选B. 【点睛】本题考查条件概率的计算,解这类问题时,要弄清各事件事件的关系,利用排列组合思想以及古典概型的概率公式计算相应事件的概率,并灵活利用条件概率公式计算出所求事件的概率,考查计算能力,属于中等题.5.C解析:C 【分析】依次判断每个选项得到答案. 【详解】A.乙罐取出的球是红球的事件与前面是否取出红球相关,正确B. 1A ,2A ,3A 两两不可能同时发生,正确C. ()5756131011101122P B =⨯+⨯=,不正确 D. ()11117()7211|1()112P BA P B A P A ⨯===,正确 故答案选C 【点睛】本题考查了独立事件,互斥事件,条件概率,综合性强,意在考查学生的综合应用能力和计算能力.6.C解析:C 【分析】利用古典概型的概率公式计算出()P AB 和()P A ,再利用条件概率公式()P B A =()()P AB P A 可得出答案. 【详解】事件AB 为“所取2张卡片上的数字之和为小于9的偶数”,以(),a b 为一个基本事件,则事件AB 包含的基本事件有:()1,3、()1,5、()1,7、()2,4、()2,6、()3,5,共6个, 由古典概型的概率公式可得()286314P AB C ==,事件A 为“所取2张卡片上的数字之和为偶数”,则所取的两个数全是奇数或全是偶数,由古典概型的概率公式可得()2428237C P A C ==,因此,()()()3711432P AB P B A P A ==⨯=, 故选C . 【点睛】本题考查条件概率的计算,数量利用条件概率公式,是解本题的关键,同时也考查了古典概型的概率公式,考查运算求解能力,属于中等题.7.C解析:C 【分析】根据题目已知条件写出12,X X 的分布列,取特殊值计算出两者的期望和方差,由此得出正确选项. 【详解】 依题意可知:由于2121p p <<<,不妨设12,34p p ==.故121223,,34EX EX EX EX ==<,121223,,916DX DX DX DX ==>,故选C.【点睛】本小题主要考查随机变量分布列期望和方差的计算,考查分析与阅读理解能力,属于中档题.8.D解析:D 【分析】正态曲线关于x =μ对称,且μ越大图象越靠近右边,第一个曲线的均值比第二和第三和图象的均值小,且二,三两个的均值相等,又有σ越小图象越瘦长,得到正确的结果. 【详解】根据课本中对正太分布密度函数的介绍知道:当正态分布密度函数为()()2221ei i x i ix μσϕ--=,则对应的函数的图像的对称轴为:i μ,∵正态曲线关于x =μ对称,且μ越大图象越靠近右边,∴第一个曲线的均值比第二和第三和图象的均值小,且二,三两个的均值相等,只能从A ,D 两个答案中选一个, ∵σ越小图象越瘦长,得到第二个图象的σ比第三个的σ要小,第一个和第二个的σ相等 故选D . 【点睛】本题考查正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义,考查密度函数中两个特征数均值和标准差对曲线的位置和形状的影响,是一个基础题.9.D解析:D 【分析】运用条件概率计算公式即可求出结果 【详解】令事件A 为第一次取出的球是白球,事件B 为第二次取出的球是红球,则根据题目要求得()()()377109|3910P AB P B A P A ⨯===, 故选D 【点睛】本题考查了条件概率,只需运用条件概率的公式分别计算出事件概率即可,较为基础.10.B解析:B 【解析】分析:根据正态分布的整体对称性计算即可得结果. 详解:(0)(2)0.2,P X P X ≤=≥=10.22(01)0.3,2P X -⨯∴≤≤== 故选B.点睛:该题考查的是有关正态分布的问题,在解题的过程中,涉及到的知识点有正态分布曲线的对称性,从而求得结果.11.D解析:D 【解析】分析:根据随机变量X 服从正态分布,可知正态曲线的对称轴,利用对称性,即可求得()3P X ≤.详解:由题意230.70.60.1P x =-=,(<<) , ∵随机变量()2~1,X N σ,(02)0.6P X <≤=,(12)0.3P X <≤=∴()130.30.10.4,P X <≤=+=30.40.50.9P X =+=(<), 故选D .点睛:本题主要考查正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义、函数图象对称性的应用等基础知识,属于基础题.12.C解析:C 【解析】分析:先求出u,σ,再根据(33)0.9974P X μσμσ-<≤+=和正态分布曲线求114分以上的成绩所占的百分比.详解:由题得u=102,4,σ=3114.u σ∴+= 因为(33)0.9974P X μσμσ-<≤+=,所以10.9974(114=0.00130.13%2P X ->==). 故答案为C.点睛:(1)本题主要考查正态分布曲线和概率的计算,意在考查学生对这些知识的掌握水平和数形结合思想方法.(2)利用正态分布曲线求概率时,要画图数形结合分析,不要死记硬背公式.二、填空题13.②③④【分析】根据二项分布的均值与方差公式计算判断A 由方差公式判断B 由正态分布判断C 由独立重复试验的概率公式判断D 【详解】根据二项分布的数学期望和方差的公式可得解得所以①错误;根据方差的计算公式可知解析:②③④ 【分析】根据二项分布的均值与方差公式计算判断A ,由方差公式判断B ,由正态分布判断C ,由独立重复试验的概率公式判断D . 【详解】根据二项分布的数学期望和方差的公式,可得()30,()(1)20E X np D X np p ===-=,解得13p =,所以①错误; 根据方差的计算公式可知,将一组数据中的每个数据都加上同一个常数后,方差恒不变,所以②正确;由正态分布的图像的对称性可得12(1)121(10)222P p P p ξξ---<===-,所以③正确;由独立重复试验的概率的计算公式可得,由10101111100.80.2()4(11)1(1)0.80.2k k k k k k C P X k k P X k C k----⋅=-==>=-,得8.8k <,即8k ≤时,()()1P X k P x k =>=-,同理得9k ≥时,()(1)p X k p x k =<=-,即(8)P X =最大,88210(8)(0.8)(10.8)P X C ==-,所以④正确.所以正确命题的序号为②③④.故答案为:②③④. 【点睛】本题考查二项分布,正态分布,随机变量的方差.正态分布曲线具有对称性,常常出现由对称性求概问题,二项分布中概率公式是()(1)k k n kn P X k C p p -==-,可用作商法确定其中的最大值或最小值.14.【分析】利用古典摡型的概率计算公式分别求得结合条件概率的计算公式即可求解【详解】由012组成的三位数密码共有个基本事件又由用A 表示第二位数字是2的事件用B 表示第一位数字是2的事件可得所以故答案为:【解析:13【分析】利用古典摡型的概率计算公式,分别求得(),()P B P A B ,结合条件概率的计算公式,即可求解. 【详解】由“0,1,2”组成的三位数密码,共有33327⨯⨯=个基本事件,又由用A 表示“第二位数字是2”的事件,用B 表示“第一位数字是2”的事件, 可得33131(),()273279P B P A B ⨯====, 所以1()19(|)1()33P A B P A B P B ===. 故答案为:13.【点睛】本题主要考查了条件概率的计算与求解,其中解答中熟记条件概率的计算公式,准确运算时解答得关键,属于基础题.15.【分析】记事件为一天的空气质量为优良事件为第二天的空气质量也为优良根据条件概率公式可求出答案【详解】记事件为一天的空气质量为优良事件为第二天的空气质量也为优良则根据条件概率公式可得:故答案为:【点睛解析:23【分析】记事件A 为“一天的空气质量为优良”,事件B 为“第二天的空气质量也为优良”, 根据条件概率公式()()()P AB P B A P A =可求出答案.【详解】记事件A 为“一天的空气质量为优良”,事件B 为“第二天的空气质量也为优良”, 则()12P AB =,()34P A =,根据条件概率公式可得:()()()122334P AB P B A P A ===.故答案为:23.【点睛】本题考查了条件概率的计算,考查了条件概率公式的应用,属于基础题.16.【分析】先计算再计算当时最大得到答案【详解】由题知故当时最大此时故答案为【点睛】本题考查了期望和方差意在考查学生的计算能力解析:54【分析】先计算13b a =-,再计算()24E X a =-,2()166D X a a =-+,当316a =时()D X 最大,得到答案. 【详解】由题知13()22(13)24b a E X a a a=-∴=+-=-,2222()(42)(41)2(4)(13)166D X a a a a a a a a =-⋅+-⋅+⋅-=-+,故当316a =时()D X 最大, 此时5()4E X =故答案为54【点睛】本题考查了期望和方差,意在考查学生的计算能力.17.【解析】分析:先根据二项分布数学期望公式得再求详解:因为服从二项分布所以所以点睛:本题考查二项分布数学期望公式考查基本求解能力 解析:62-【解析】分析:先根据二项分布数学期望公式得()E X ,再求()32E X --. 详解:因为X 服从二项分布()100,0.2B ,所以()1000.220,E X =⨯= 所以()32320262.E X --=-⨯-=-点睛:本题考查二项分布数学期望公式,考查基本求解能力.18.【解析】分析:随机变量根据曲线的对称性得到根据概率的性质得到结果详解:由题意所以因为随机变量所以曲线关于对称所以点睛:本题主要考查了正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义其中利用正态分布曲线的对称性是解析:16【解析】分析:随机变量()10,1X N ~,根据曲线的对称性得到()()1190.5(910)P X P X P X ≥=≤=-≤<,根据概率的性质得到结果.详解:由题意114411991|3a ===,所以1(910)3P X ≤<=, 因为随机变量()10,1X N ~,所以曲线关于10x =对称, 所以()()11190.5(910)6P X P X P X ≥=≤=-≤<=. 点睛:本题主要考查了正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义,其中利用正态分布曲线的对称性是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,以及推理与运算能力.三、解答题19.(1)82.15x =;(2)75.5分;(3)分布列答案见解析,数学期望:1. 【分析】(1)利用平均数的计算公式即可求解; (2)利用正态分布的概率分布即可求解;(3)先利用分层抽样的方法求出抽取的6份试卷中成绩在[)90,95和[]95,100内的份数,然后求出Y 的所有可能取值及每个取值对应的概率,最后写出Y 的分布列及数学期望. 【详解】解:(1)由频数分布表67.50.0472.5.0977.50.282.50.487.50.1592.50.0897.50.0482.150x =+++⨯+++⨯=⨯⨯⨯⨯⨯.(2)由题意得, 2(82.15,6.61)X N且()10.68270.841422P X μσ>-≈+≈, 又82.15 6.6175.5475.5μσ-=-=≈, 故市教育局预期的平均成绩大约为75.5分.(3)利用分层抽样的方法抽取的6份试卷中成绩在[)90,95内的有4份,成绩在[]95,100内的有2份,故Y 的所有可能取值为0,1,2,且()032436105C C P Y C ===,()122436315C C P Y C ===,()212436125C C P Y C ===, 所以Y 得分布列为数学期望()0121555E Y =⨯+⨯+⨯=.【点睛】方法点睛:求离散型随机变量X 的分布列的步骤:(1)理解X 的意义,写出X 的所有可能取值;(2)求X 取每个值的概率;(3)写出X 的分布列;(4)根据分布列的性质对结果进行检验.20.(1)需要调整,(2)0.316米 【分析】(1)由于每个人不达标的概率均为12,由此可得4名学生中有2个不达标的概率为22241122C ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,再与0.1比较大小可得答案; (2)设女生投掷实心球的距离至少增加x 米,则有'2ξ()6.2,0.16N x +,由()~ 6.516,0.16X N 可得0.316x =,由已知条件和正态分布的对称性可得( 6.2)0.215P X <=,此时女生达标率为310.21510.010.99-≈-=,从而可得结论【详解】(1)因为每个人不达标的概率均为12,所以4名学生中有2个不达标的概率为 22241130.1228C ⎛⎫⎛⎫=> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 所以该方案需要调整;(2)设女生投掷实心球的距离至少增加x 米, 此时'2ξ()6.2,0.16N x +,当()~ 6.516,0.16X N 时,此时6.2 6.516x +=,得0.316x =, 且()6.8320.785P X ≤=,所以( 6.832)10.7850.215P X >=-=,因为点(6.832,0)关于 6.516X =的对称点恰好为(6.2,0), 所以( 6.2)0.215P X <=,此时女生达标率为310.21510.010.99-≈-=,达标率刚好为99%, 所以使达标率不低于99%,投掷实心球的距离至少增加0.316米,【点睛】关键点点睛:此题考查正态分布的有关知识,独立重复试验的概率问题,解题的关键是正利用正态分布的对称性求解,考查分析问题的能力,考查计算能力,属于中档题 21.(1)该校的疫情防控是有效的,理由见解析;(2)分布列见解析,87.5. 【分析】(1)计算出()22P X μσμσ-<<+和()33P X μσμσ-<<+,结合已知条件判断可得出结论;(2)由题意可知,随机变量X 的可能取值有50、100、150、200,计算出随机变量Y 在不同取值下的概率,可得出随机变量Y 的分布列,进一步可求得随机变量Y 的数学期望值. 【详解】(1)据该校的疫情防控是有效的,理由如下:21014.5≈,265214.536μσ∴-=-⨯=,265214.594μσ+=+⨯=,365314.521.5μσ-=-⨯=,365314.5108.5μσ+=+⨯=,得分小于36分的学生有3个,得分大于94分的有4个,()72210.9650.9544200P X μσμσ∴-<<+=-=>,学生的得分都在[]30,100间,()3310.9974P X μσμσ∴-<<+=>.∴学生得分近似满足正态分布()65,210N 的概率分布,因此该校的疫情防控是有效的;(2)设这名同学获得的奖金为Y ,则Y 的可能值为50、100、150、200,()6395010420P Y ==⨯=,()2614331001041048P Y ⎛⎫==⨯+⨯= ⎪⎝⎭, ()124313*********P Y C ==⨯⨯⨯=,()241120010440P Y ⎛⎫==⨯=⎪⎝⎭, 故Y 的分布列为:()5010015020087.52082040E Y ∴=⨯+⨯+⨯+⨯=. 【点睛】思路点睛:求解随机变量分布列的基本步骤如下:(1)明确随机变量的可能取值,并确定随机变量服从何种概率分布; (2)求出每一个随机变量取值的概率;(3)列成表格,对于抽样问题,要特别注意放回与不放回的区别,一般地,不放回抽样由排列、组合数公式求随机变量在不同取值下的概率,放回抽样由分步乘法计数原理求随机变量在不同取值下的概率.22.(1)22.76吨;(2)51个;(3)分布列见解析,52. 【分析】(1)样本数据各组的中点值分别乘以各组的频数求和后再除以样本容量可得答案; (2)据题意计算出 5.2σ=,由()()10.6826282P X P X μσ->=>+=. 进而可以求出这320个社区中超标社区的个数;(3)算出X 的可能取值及对应的概率列出分布列计算出变量的期望即可. 【详解】(1)样本数据各组的中点值分别为14,17,20,23,26,29,32,则145176209231226829632422.7650x ⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==.估计该市A 类社区这一天垃圾量的平均值约为22.76吨. (2)据题意,22.8μ=,227.04σ=,即 5.2σ=,则()()10.6826280.15872P X P X μσ->=>+==. 因为3200.158750.78451⨯=≈,估计该市A 类社区中“超标”社区约51个.。
第二章----随机变量及其分布标准答案
第二章 随机变量及其分布§2.1-2.2一、填空题1. 设随机变量X 的分布律是{}),4,3,2,1(10===k kk X P 则 {}{}103102101112521=+==+==⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤≤X P X P X P2. 设随机变量X 的分布律是{},0),,3,2,1(!>===λλ k k ak X P k为常数,λ-=e a3. 已知随机变量X 只能取-1,0,1,2这四个值,其相应的概率依次为c c c c 162,85,43,21,则2=c 因为21163216210128162854321=⇒==+++=+++c cc c c c c4. 设5个产品中有3个正品2个次品,如果每次从中任取1 个进行测试,测试后不放回,直到把2个次品都取出来为止,用X 表示需要进行的测试次数,则{}{}525,1012====X P X P 解::i A “第i 次取到次品”{},1014152)|()()()(21212121=⨯=====A A P A P A A P A A P X P {}()=+++==543215432154321543215A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A P X P()=+++=54321543215432154321()()()A A A A A P A A A A A P A A A A A P A A A A A P5221314253213242532132425321324352=+++=5. 若{}{},1,112αβ-=≥-=≤x X P x X P 其中21x x <,则{}βα--=≤≤121x X x P 。
解:{}{}{}{}==+≤-≤=≤≤11221x X P x X P x X P x X x P{}{}{}{}{}βα--=≤+-≤==+<+-≤=11112112x X P x X P x X P x X P x X P6. 一颗均匀骰子重复掷10次,用X 表示3出现的次数,则X 服从参数为61,10==p n 的二项分布,X 的分布律为{}kk k C k X P -⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛==101061161,10,,2,1,0 =k7. 一电话交换每分钟接到呼叫次数,X ~)4(P ,则每分钟恰好有8次呼叫的概率为8448!e -,每分钟呼次数大于8的概率为{}021363.0!418804=-=>∑=-k k e k X p8. 一实习生用一台机器接连独立的制造了3个相同的零件,第)3,2,1(=i i 个零件是不合格品的概率为),3,2,1(11=+=i i p i 以X 表示3个零件中合格品的次数,在{}24112==X P 设i A :“第i 个零件合格”,3,2,1=i ;则{}==2X P()()()()321321321321321321A A A P A A A P A A A P A A A A A A A A A P ++= =)()()()()()()()()(321321321A p A P A P A p A P A P A p A P A P ++=24111218141413221433121433221=++=++ 二、车从某校到火车站途中,要经过3个设有红绿灯的十字路口中,遇到 红灯是相互独立的,并概率都是31。
应用统计硕士(随机变量及其分布)模拟试卷1(题后含答案及解析)
应用统计硕士(随机变量及其分布)模拟试卷1(题后含答案及解析) 题型有:1. 单选选择题 3. 简答题 4. 计算与分析题单选选择题1.设X为连续型随机变量,若a,b皆为常数,则下列等式中不恒成立的是( )。
A.P(X≥a)=P(X=a)B.P(X=b)=0C.P(X≠a)=1D.P(X≤b)=P(X<b)正确答案:A解析:因为X为连续型随机变量,所以有:①P{X≥a}=1-P{X<a};②对于定义区间上任意常数b,均有P{X=b}=0;③P{X≠a}=1-P{X=a}=1;④P{X≥b}=P{X<b}。
知识模块:随机变量及其分布2.下列函数中,可作为某连续型随机变量的分布函数的是( )。
A.F(χ)=B.F(χ)=arctanχC.D.F(χ)=∫-∞χf(χ)dχ,其中∫-∞+∞f(χ)dχ=1正确答案:B解析:由连续型随机变量的分布函数的性质可得:(χ)=1 而=0≠1,故排除A项。
,故排除C项。
概率密度函数具有两条性质:①f(χ)≥0;②∫-∞+∞dxf(χ)dχ=1。
D项中的f(χ)的正负性未知,所以F(χ)不一定为分布函数。
知识模块:随机变量及其分布3.函数sinχ是随机变量ξ的分布密度,如果ξ的取值范围为( )。
A.[0,]B.[0,π]C.[0,]D.[0,2π]正确答案:A解析:A项,当χ∈[0,]时sinχ≥0且sinχdχ=1,所以sinχ可以是随机变量ξ的分布密度;B项,因为∫0χsinχdχ=2≠1,所以sinχ不是随机变量的分布密度;C项,当χ∈[π,]时,sinχ≤0,所以sinχ不是随机变量的分布密度;D项,当χ∈[π,2π]时,sinχ≤0,所以sinχ不是随机变量的分布密度。
知识模块:随机变量及其分布4.下列可以作为离散型随机变量的概率分布的是( )。
A.B.C.D.正确答案:C解析:离散型随机变量的概率分布应满足=1且pi≥0,i=1,2,…,n,题中只有C项满足:。
第二章概率论解析答案解析习题解答
第二章 随机变量及其分布I 教学基本要求1、了解随机变量的概念以及它与事件的联系;2、理解随机变量的分布函数的概念与性质;理解离散型随机变量的分布列、连续型随机变量的密度函数及它们的性质;3、掌握几种常用的重要分布:两点分布、二项分布、泊松分布、均匀分布、指数分布、正态分布,且能熟练运用;4、会求简单随机变量函数的分布.II 习题解答A 组1、检查两个产品,用T 表示合格品,F 表示不合格品,则样本空间中的四个样本点为1(,)F F ω=、2(,)T F ω=、3(,)F T ω=、4(,)T T ω=以X 表示两个产品中的合格品数.(1) 写出X 与样本点之间的对应关系;(2) 若此产品的合格品率为p ,求(1)p X =? 解:(1) 10ω→、21ω→、31ω→、42ω→;(2) 12(1)(1)2(1)p X C p p p p ==-=-.2、下列函数是否是某个随机变量的分布函数?(1) 021()2021x F x x x <-⎧⎪⎪=-≤<⎨⎪≥⎪⎩; (2) 21()1F x x =+ ()x -∞<<+∞. 解:(1) 显然()F x 是单调不减函数;0()1F x ≤≤,且()0F -∞=、()1F +∞=;(0)()F x F x +=,故()F x 是某个随机变量的分布函数.(2) 由于()01F +∞=≠,故()F x 不是某个随机变量的分布函数. 3、设X 的分布函数为(1)0()00x A e x F x x -⎧-≥=⎨<⎩求常数A 及(13)p X <≤?解:由()1F +∞=和lim (1)xx A e A -→+∞-=得1A =;(13)(3)(1)(3)(1)p X p X p X F F <≤=≤-≤=- 3113(1)(1)e e e e ----=---=-.4、设随机变量X 的分布函数为200()0111x F x Ax x x ≤⎧⎪=<≤⎨⎪>⎩求常数A 及(0.50.8)p X <≤?解:由(10)(1)F F +=得1A =;(0.50.8)(0.8)(0.5)(0.8)(0.5)p X p X p X F F <≤=≤-≤=- 220.80.50.39=-=.5、设随机变量X 的分布列为()ap X k N==(1,2,,)k N =求常数a ?解:由11ii p+∞==∑得11Nk aN ==∑ 1a ⇒=.6、一批产品共有100个,其中有10个次品,求任意取出的5个产品中次品数的分布列? 解:设X 表示5个产品中的次品数,则X 是离散型随机变量,其所有可能取值为0、1、…、5,且0510905100(0)C C p X C ==、1410905100(1)C C p X C ==、2310905100(2)C C p X C ==、3210905100(3)C C p X C ==、4110905100(4)C C p X C ==、5010905100(5)C C p X C ==于是X 的分布列为510905100()k k C C p X k C -== (0,1,,5)k =.7、设10件产品中有2件次品,进行连续无放回抽样,直至取到正品为止,以X 表示抽样次数,求(1) X 的分布列; (2) X 的分布函数?解:(1) 由题意知X 是离散型随机变量,其所有可能取值为1、2、3,且84(1)105p X ===、288(2)10945p X ==⨯=、2181(3)109845p X ==⨯⨯=于是X 的分布列为(2) 由(1)可知的分布函数为014125()44234513x x F x x x <⎧⎪⎪≤<⎪=⎨⎪≤<⎪⎪≥⎩.8、设随机变量X 的分布函数为010.211()0.3120.52313x x F x x x x <-⎧⎪-≤<⎪⎪=≤<⎨⎪≤<⎪≥⎪⎩ 求X 的分布列?解:X90.1,求在同一时刻(1) 恰有2个设备被使用的概率; (2) 至少有3个设备被使用的概率; (3) 至多有3个设备被使用的概率?解:设X 表示被同时使用的供水设备数,则~(5,0.1)X b (1) 恰有2个设备被使用的概率为2235(2)(0.1)(0.9)0.0729p X C ===;(2) 至少有3个设备被使用的概率为(3)(3)(4)(5)p X p X p X p X ≥==+=+=33244550555(0.1)(0.9)(0.1)(0.9)(0.1)(0.9)0.00856C C C =++=;(3) 至多有3个设备被使用的概率为(3)1(4)(5)p X p X p X ≤=-=-=44550551(0.1)(0.9)(0.1)(0.9)0.99954C C =--=.10、经验表明:预定餐厅座位而不来就餐的顾客比例为20%,如今餐厅有50个座位,但预定给了52位顾客,求到时顾客来到餐厅而没有座位的概率是多少?解:设X 表示预定的52位顾客中不来就餐的顾客数,则~(52,0.2)X b ,由于“顾客来到餐厅没有座位”等价于“52位顾客中至多有1位不来就餐”,于是所求概率为005211515252(1)(0)(1)(0.2)(0.8)(0.2)(0.8)p X p X p X C C ≤==+==+0.0001279=.11、设某城市在一周内发生交通事故的次数服从参数为0.3的泊松分布,求 (1) 在一周内恰好发生2次交通事故的概率; (2) 在一周内至少发生1次交通事故的概率?解:设X 表示该城市一周内发生交通事故的次数,则~(0.3)X P (1) 在一周内恰好发生2次交通事故的概率20.30.3(2)0.03332!p X e -===;(2) 在一周内至少发生1次交通事故的概率00.30.3(1)1(0)10.2590!p X P X e -≥=-==-=.12、设X 服从泊松分布,已知(1)(2)p X p X ===,求(4)p X =? 解:由(1)(2)p X p X ===得22ee λλλλ--=2λ⇒=422(4)0.09024!p X e -⇒===.13、一批产品的不合格品率为0.02,现从中任取40件进行检查,若发现两件或两件以上不合格品就拒收这批产品,分别用以下方法求拒收的概率:(1) 用二项分布作精确计算;(2) 用泊松分布作的似计算?解:设X 表示抽取的40件产品中的不合格品数,则~(40,0.02)X b (1) 拒收的概率为(2)1(0)(1)p X p X p X ≥=-=-=0040113940401(0.02)(0.98)(0.02)(0.98)0.1905C C =--=;(2) 由于400.020.8λ=⨯=,于是拒收的概率为(2)1(0)(1)p X p X p X ≥=-=-= 0.80.810.80.1912e e --≈--=.14、设随机变量X 的密度函数为201()0x x f x ≤≤⎧=⎨⎩其它求X 的分布函数?解:由()()xF x f t dt -∞=⎰得当0x <时()()00xxF x f t dt dt -∞-∞===⎰⎰当01x ≤≤时2200()()02|x xxF x f t dt dt tdt t x -∞-∞==+==⎰⎰⎰当1x >时0121001()()020|1x xF x f t dt dt tdt dt t -∞-∞==++==⎰⎰⎰⎰于是所求分布函数为200()0111x F x x x x <⎧⎪=≤≤⎨⎪>⎩. 15、设随机变量X 的密度函数为212(1)12()0x f x x ⎧-≤≤⎪=⎨⎪⎩其它求X 的分布函数?解:由()()xF x f t dt -∞=⎰得当1x <时()()00xxF x f t dt dt -∞-∞===⎰⎰当12x ≤≤时1121111()()02(1)2()|2(2)xxx F x f t dt dt dt t x t t x-∞-∞==+-=+=+-⎰⎰⎰ 当2x >时122121211()()02(1)02()|1xx F x f t dt dt dt dt t t t-∞-∞==+-+=+=⎰⎰⎰⎰于是所求分布函数为011()2(2)1212x F x x x x x <⎧⎪⎪=+-≤≤⎨⎪>⎪⎩. 16、设随机变量X 的密度函数为cos ()220A x x f x ππ⎧-≤≤⎪=⎨⎪⎩其它求(1) 常数A ;(2) X 的分布函数;(3) (0)4p X π<≤?解:(1) 由()1f x dx +∞-∞=⎰得2222220cos 0sin |21dt A xdx dt A x A ππππππ-+∞--∞-++===⎰⎰⎰12A ⇒=; (2) 当2x π<-时()()00xxF x f t dt dt -∞-∞===⎰⎰当22x ππ-≤≤时2221111()()0cos sin |sin 2222x xxF x f t dt dt tdt t x πππ---∞-∞-==+==+⎰⎰⎰当2x π>时22222211()()0cos 0sin |122xx F x f t dt dt tdt dt t ππππππ---∞-∞-==++==⎰⎰⎰⎰ 于是所求分布函数为0211()sin 222212x F x x x x ππππ⎧<-⎪⎪⎪=+-≤≤⎨⎪⎪>⎪⎩;(3) (0)()(0)()(0)444p X p X p X F F πππ<≤=≤-≤=-1111sin sin 0242224π=+--=. 17、设随机变量X 的分布函数为1()ln 11x F x xx e x e<⎧⎪=≤≤⎨⎪>⎩求(1) (03)p X <≤、(2)p X <、(2 2.5)p X <<;(2) X 的密度函数?解:(1) (03)(3)(0)(3)(0)101p X p X p X F F <≤=≤-≤=-=-=(2)(2)(2)(2)ln 2p X p X p X F <=≤-===5(2 2.5)(2 2.5)(2.5)(2)ln 2.5ln 2ln 4p X p X F F <<=<≤=-=-=;(2) 由于在()F x 的可导点处,有()()f x F x '=,于是X 的密度函数为11()0x ef x x⎧≤≤⎪=⎨⎪⎩其它.18、设~(1,6)K U ,求方程210x Kx ++=有实根的概率? 解:由~(1,6)K U 得K 的密度函数为116()5k f k ⎧<<⎪=⎨⎪⎩其它又由于方程210x Kx ++=有实根等价于240K -≥,即||2K ≥,于是方程有实根的概率为22(||2)(2)(2)()()p K p K p K f k dk f k dk -+∞-∞≥=≤-+≥=+⎰⎰621455dk ==⎰. 19、调查表明某商店从早晨开始营业起直至第一个顾客到达的等待时间X (单位:分钟)服从参数为0.4的指数分布,求下述事件的概率(1) X 至多3分钟; (2) X 至少4分钟;(3) X 在3分钟至4分钟之间; (4) X 恰为3分钟?解:(1) X 至多3分钟的概率为0.43 1.2(3)(3)11p X F e e -⨯-≤==-=-;(2) X 至少4分钟的概率为0.44 1.6(4)1(4)1(4)1(1)p X p X F e e -⨯-≥=-<=-=--=;(3) X 在3分钟至4分钟之间的概率为(34)(4)(3)(4)(3)p X p X p X F F ≤≤=≤-<=- 0.440.43 1.2 1.6(1)(1)e e e e -⨯-⨯--=---=-;(4) X 恰为3分钟的概率为(3)0p X ==.20、设~(0,1)X N ,求下列事件的概率(2.35)p X ≤;( 1.24)p X ≤-;(|| 1.54)p X ≤?解:( 2.35)(2.35)0.9906p X ≤=Φ=;( 1.24)( 1.24)1(1.24)10.89250.1075p X ≤-=Φ-=-Φ=-=; (|| 1.54)( 1.54 1.54)(1.54)( 1.54)p X p X ≤=-≤≤=Φ-Φ- (1.54)[1(1.54)]2(1.54)120.938210.8764=Φ--Φ=Φ-=⨯-=.21、设~(3,4)X N ,(1) 求(25)p X <≤、(||2)p X >、(3)p X >;(2) 确定c ,使得()()p X c p X c >=≤;(3) 若d 满足()0.9p X d >≥,则d 至多为多少?解:(1) 23353(25)()222X p X p ---<≤=≤≤ (1)(0.5)(1)(0.5)10.84130.691510.5328=Φ-Φ-=Φ+Φ-=+-=23323(||2)1(||2)1()222X p X p X p ---->=-≤=-≤≤1(0.5)( 2.5)1(0.5)(2.5)=-Φ-+Φ-=+Φ-Φ10.69150.99380.6977=+-= 333(3)1(3)1()22X p X p X p -->=-≤=-≤ 1(0)10.50.5=-Φ=-=;(2) 由()()p X c p X c >=≤得1()()p X c p X c -≤=≤3330.5()()()222X c c p X c p ---⇒=≤=≤=Φ 3032c c -⇒=⇒=; (3) 由()0.9p X d >≥得3330.9()1()1()1()222X d d p X d p X d p ---≤>=-≤=-≤=-Φ 33()0.11()0.122d d--⇒Φ≤⇒-Φ≤ 33()0.9 1.2820.43622d d d --⇒Φ≥⇒≥⇒≤.22、从甲地飞住乙地的航班,每天上午10:10起飞,飞行时间X 服从均值为4h ,标准差为20min 的正态分布.(1) 该航班在下午2:30以后到达乙地的概率; (2) 该航班在下午2:20以前到达乙地的概率;(3) 该航班在下午1:50至2:30之间到达乙地的概率? 解:(1) 该航班在下午2:30以后到达乙地的概率为240260240240(260)()1(1)202020X X p X p p ---≥=≥=-< 1(1)10.84130.1587=-Φ=-=;(2) 该航班在下午2:20以前到达乙地的概率为240250240(250)()(0.5)0.69152020X p X p --≤=≤=Φ=; (3) 该航班在下午1:50至2:30之间到达乙地的概率为220240240260240(220260)()202020X p X p ---≤≤=≤≤(1)(1)2(1)120.841310.6826=Φ-Φ-=Φ-=⨯-=.23、某地抽样调查结果表明,考生的外语成绩(百分制)近似地服从2(72,)N σ,已知96分以上的人数占总数的2.3%,试求考生的成绩在60分至84分之间的概率?解:设考生的外语成绩为X ,则2~(72,)X N σ 由96分以上的人数占总数的2.3%得0.023(96)p X =>729672240.977(96)()()X p X p σσσ--⇒=≤=≤=Φ242σ⇒=12σ⇒=于是,考生的成绩在60分至84分之间的概率为6072728472(6084)()121212X p X p ---≤≤=≤≤ (1)(1)2(1)120.841310.6826=Φ-Φ-=Φ-=⨯-=.24求cos Y X =的分布列?解:由X于是Y25求2Y X =的分布列?解:由26、设随机变量的密度函数为2311()2X xx f x ⎧-<<⎪=⎨⎪⎩其它求随机变量3Y X =+的密度函数?解:由题意知,当2y ≤时,有()()0Y F y p Y y =≤=当24y <<时,有()()(3)(3)(3)Y X F y p Y y p X y p X y F y =≤=+≤=≤-=-当4y ≥时,有()()1Y F y p Y y =≤=即Y 的分布函数02()(3)2414Y X y F y F y y y ≤⎧⎪=-<<⎨⎪≥⎩于是,Y 的密度函数()()Y Y f y F y '=(3)240X F y y '-<<⎧=⎨⎩其它23(3)2420y y ⎧-<<⎪=⎨⎪⎩其它.27、设随机变量~(0,1)X U ,求随机变量XY e =的密度函数? 解:由题意知,当1y ≤时,有()()0Y F y p Y y =≤=当1y e <<时,有()()()(ln )(ln )X Y X F y p Y y p e y p X y F y =≤=≤=≤=当y e ≥时,有()()1Y F y p Y y =≤=即Y 的分布函数1()(ln )11Y X y F y F y y e y e≤⎧⎪=<<⎨⎪≥⎩于是,Y 的密度函数()()Y Y f y F y '=(ln )10XF y y e'<<⎧=⎨⎩其它110y ey ⎧<<⎪=⎨⎪⎩其它.28、随机变量X 的密度函数为0()0xX e x f x x -⎧>=⎨≤⎩求随机变量2Y X =的密度函数?解:由于20Y X =≥,故当0y <时,有()()0Y F y p Y y =≤=;当0y ≥时,有2()()()(Y F y p Y y p X y p X =≤=≤=≤≤0()1x X f x dx dx e -===-即Y 的分布函数10()0Y e y F y y ⎧-≥⎪=⎨<⎪⎩于是,Y 的密度函数0()()00Y Y y f y F y y >'==≤⎩.29、设随机变量~(0,1)X N ,试求随机变量||Y X =的密度函数? 解:由于||0Y X =≥,故当0y <时,有()()0Y F y p Y y =≤=; 当0y ≥时,有()()(||)()2()1Y F y p Y y p X y p y X y y =≤=≤=-≤≤=Φ-即Y 的分布函数2()10()00Y y y F y y Φ-≥⎧=⎨<⎩于是,Y 的密度函数()()Y Y f y F y '=2()00y y y 'Φ>⎧=⎨≤⎩22000yy y ->=≤⎩.B 组1、A2、B3、D4、B5、B6、B7、C8、C9、C10、C11、设随机变量X 的分布函数为0111()21232x a x F x a x a b x <-⎧⎪-≤<⎪⎪=⎨-≤<⎪⎪+≥⎪⎩且1(2)2p X ==,求常数a 、b ? 解:由()1F +∞=及()()(0)p X a F a F a ==--得()121(2)(2)(20)()()32F a b p X F F a b a +∞=+=⎧⎪⎨==--=+--=⎪⎩1726a b a b +=⎧⎪⇒⎨+=⎪⎩1656a b ⎧=⎪⎪⇒⎨⎪=⎪⎩.12求常数a ?解:由11ii p+∞==∑得20.5121a a +-+=1a ⇒=±再由11202a a -≥⇒≤,可得1a =13、口袋中有5个球,编号为1、2、3、4、5,从中任取3个,以X 表示取出的3个球中的最大号码.(1) 求X 的分布列; (2) 求X 的分布函数?解:(1) 由题意知X 是离散型随机变量,其所有可能取值为3、4、5,且22351(3)10C p X C ===、23353(4)10C p X C ===、24356(5)10C p X C ===于是X(2) 由(1)可知的分布函数为030.134()0.44515x x F x x x <⎧⎪≤<⎪=⎨≤<⎪⎪≥⎩.14、设随机变量X 的密度函数为||()x af x Ce -= (0)a >求(1) 常数C ;(2) X 的分布函数;(3) (||2)p X <?解:(1) 由()1f x dx +∞-∞=⎰得||0()2221x x aaf x dx C e dx C e dx aC +∞+∞+∞---∞====⎰⎰⎰12C a⇒=; (2) 当0x <时 ||111()()222t t xa a a x x x F x f t dt e dt e dt e a a --∞-∞-∞====⎰⎰⎰当0x ≥时||||0011()()22t t a a xx F x f t dt e dt e dt a a---∞-∞==+⎰⎰⎰ 001111222t t x a a a x e dt e dt e a a ---∞=+=-⎰⎰于是102()1102xa x a e x F x e x -⎧<⎪⎪=⎨⎪-≥⎪⎩;(3) 22211(||2)(22)(2)(2)1122a a a p X p X F F e e e ---<=-<<=--=--=-. 15、设随机变量X 的密度函数为201()0xx f x ≤≤⎧=⎨⎩其它以Y 表示对X 的三次独立重复观察中事件1{}2X ≤出现的次数,求(2)P Y =?解:由题意知:事件1{}2X ≤在一次观察中出现的概率为1112222001()02|4p f x dx dt xdx x -∞-∞==+==⎰⎰⎰ 且~(3,)Y b p ,于是223139(2)()()4464P Y C ===. 16、设顾客在某银行的窗口等待服务的时间X (单位:分钟)服从指数分布,其密度函数为510()5x e x f x x -⎧>⎪=⎨⎪≤⎩某顾客在窗口等待服务,若超过10分钟他就离开.他一个月要到银行5次,以Y 表示一个月内他未等到服务而离开窗口的次数,求(1)p Y ≥?解:由题意知:顾客在窗口等待服务的时间超过10分钟的概率为5521010101()|5x x p f x dx e dx e e +∞+∞--+∞-===-=⎰⎰且~(5,)Y b p ,于是02025255(1)1(0)1()(1)1(1)0.5167P Y P Y C e e e ---≥=-==--=--=.17、设随机变量2~(2,)X N σ且(24)0.3p X <<=,求(0)p X <? 解:由2~(2,)X N σ得224242(24)()()(0)0.3p X p X σσσ---<<=<<=Φ-Φ=2()0.8σ⇒Φ=0222(0)()()1()10.80.2p X p X σσσ-⇒<=<=Φ-=-Φ=-=.18、设随机变量X 的分布函数为()F x ,试求随机变量()Y F X =的密度函数? 解:由于0()1F X ≤≤,故当0Y <时,有()()0Y F y p Y y =≤=; 当01y ≤≤时,有11()()(())(())(())Y F y p Y y p F X y p X F y F F y y --=≤=≤=≤==当1y >时,有()()1Y F y p Y y =≤= 即Y 的分布函数00()0111Y y F y yy y <⎧⎪=≤≤⎨⎪>⎩于是,Y 的密度函数()()Y Y f y F y '=101y <<⎧=⎨⎩其它即随机变量Y 服从区间(0,1)上的均匀分布.。
高考复习(数学)专项练习:概率、随机变量及其分布【含答案及解析】
专题突破练18 概率、随机变量及其分布一、单项选择题1.(2021·湖南师大附中月考)电视机的使用寿命与显像管开关的次数有关.某品牌的电视机的显像管开关了10 000次还能继续使用的概率是0.8,开关了15 000次后还能继续使用的概率是0.6,则已经开关了10 000次的电视机显像管还能继续使用到15 000次的概率是( )A.0.20B.0.48C.0.60D.0.752.(2021·江苏泰州考前模拟)马林·梅森(Marin Mersenne,1588—1648)是17世纪法国数学家.他在欧几里得、费马等人研究的基础上深入地研究了2p -1型的数.人们为纪念梅森在数论方面的这一贡献,将形如2p -1(其中p 是素数)的素数,称为梅森素数.在不超过20的素数中,随机选取两个不同的数,至少有一个为梅森素数的概率是( )A.37B.512C.1328D.19553.(2021·新高考Ⅰ,8)有6个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,从中有放回的随机取两次,每次取1个球.甲表示事件“第一次取出的球的数字是1”,乙表示事件“第二次取出的球的数字是2”,丙表示事件“两次取出的球的数字之和是8”,丁表示事件“两次取出的球的数字之和是7”,则( )A.甲与丙相互独立B.甲与丁相互独立C.乙与丙相互独立D.丙与丁相互独立二、填空题4.为研究如何提高大气污染监控预警能力,某学校兴趣小组的成员设计了一套大气污染检测预警系统.该系统设置了三个控制元件,三个元件T 1,T 2,T 3正常工作的概率分别为12,34,34,将T 2,T 3两个元件并联后再和T 1串联接入电路,如图所示,则该预警系统的可靠性是 .5.(2021·河北衡水模拟)已知甲、乙、丙三位选手参加某次射击比赛,比赛规则如下:①每场比赛有两位选手参加,并决出胜负;②每场比赛获胜的选手与未参加此场比赛的选手进行下一场的比赛;③在比赛中,若有一位选手首先获胜两场,则本次比赛结束,该选手获得此次射击比赛第一名.若在每场比赛中,甲胜乙的概率为13,甲胜丙的概率为34,乙胜丙的概率为12,且甲与乙先参加比赛,则甲获得第一名的概率为 . 三、解答题6.(2021·江苏新高考基地学校联考)阳澄湖大闸蟹又名金爪蟹,产于江苏苏州,蟹身青壳白肚,体大膘肥,肉质膏腻,营养丰富,深受消费者喜爱.某水产品超市购进一批重量为100千克的阳澄湖大闸蟹,随机抽取了50只统计其重量,得到的结果如下表所示:(1)试用组中值来估计该批大闸蟹有多少只?(所得结果四舍五入保留整数)(2)某顾客从抽取的10只特大蟹中随机购买了4只,记重量在区间[260,280]内的大闸蟹数量为X,求X 的概率分布列和数学期望.7.(2021·福建漳州模拟)随着5G通信技术的发展成熟,移动互联网短视频变得越来越普及,人们也越来越热衷于通过短视频获取资讯和学习成长.某短视频创作平台,为了鼓励短视频创作者生产出更多高质量的短视频,会对创作者上传的短视频进行审核,通过审核后的短视频,会对用户进行重点的分发推荐.短视频创作者上传一条短视频后,先由短视频创作平台的智能机器人进行第一阶段审核,短视频审核通过的概率为35,通过智能机器人审核后,进入第二阶段的人工审核,人工审核部门会随机分配3名员工对该条短视频进行审核,同一条短视频每名员工审核通过的概率均为12,若该视频获得2名或者2名以上员工审核通过,则该短视频获得重点分发推荐.(1)某创作者上传一条短视频,求该短视频获得重点分发推荐的概率;(2)若某创作者一次性上传3条短视频作品,求其获得重点分发推荐的短视频个数的分布列与数学期望.专题突破练18概率、随机变量及其分布1.D解析记事件A:电视机的显像管开关了10 000次还能继续使用,记事件B:电视机的显像管开关了15 000次后还能继续使用,则P(AB)=0.6,P(A)=0.8,所以,已经开关了10 000次的电视机显像管还能继续使用到15 000次的概率为P(B|A)=P(AB)P(A)=0.60.8=0.75.2.C 解析 可知不超过20的素数有2,3,5,7,11,13,17,19,共8个,其中梅森素数有3,7,共2个,则在不超过20的素数中,随机选取两个不同的数共有C 82=28种,其中至少有一个为梅森素数有C 21C 61+C 22=13种,所以至少有一个为梅森素数的概率是P=1328. 3.B 解析 由已知得P (甲)=16,P (乙)=16,P (丙)=56×6=536,P (丁)=66×6=16,P (甲丙)=0,P (甲丁)=16×6=136,P (乙丙)=16×6=136,P (丙丁)=0.由于P (甲丁)=P (甲)·P (丁)=136,根据相互独立事件的性质,知事件甲与丁相互独立,故选B . 4.1532 解析 T 2,T 3并联电路正常工作概率为1-1-34×(1-34)=1516,故电路不发生故障的概率为12×1516=1532.5.2572 解析 因为每场比赛中,甲胜乙的概率为13,甲胜丙的概率为34,乙胜丙的概率为12,所以甲选手获胜的概率是P (A )=13×34+13×(1-34)×12×13+(1-13)×(1-12)×34×13=2572.6.解 (1)50只大闸蟹的平均重量为150×(170×3+190×2+210×15+230×20+250×7+270×3)=224,所以水产品超市购进的100千克大闸蟹只数约为100 000÷224≈446.(2)X 的可能取值为0,1,2,3,概率分别为:P (X=0)=C 30C 74C 104=16,P (X=1)=C 31C 73C 104=12, P (X=2)=C 32C 72C 104=310,P (X=3)=C 33C 71C 104=130.分布列为:所以E (X )=0×16+1×12+2×310+3×130=65.7.解 (1)设“该短视频获得重点分发推荐”为事件A ,则P (A )=35×C 32×(12)2×(1-12)1+C 33×(12)3×(1-12)0=310. (2)设其获得重点分发推荐的短视频个数为随机变量X ,X 可取0,1,2,3.则X~B (3,310),P (X=0)=C 30×(310)0×(1-310)3=3431 000, P (X=1)=C 31×(310)1×(1-310)2=4411 000, P (X=2)=C 32×(310)2×(1-310)1=1891 000, P (X=3)=C 33×(310)3×(1-310)0=271 000, 随机变量X 的分布列如下:E (X )=0×3431 000+1×4411 000+2×1891 000+3×271 000=910.[或E (X )=3×310=910]。
第2章随机变量及其分布习题答案
第2章随机变量及其分布习题答案第⼆章随机变量及其分布§2.1 随机变量的概念与离散型随机变量习题 1. 解: 1112(1)121,.993θθθθ+-++-=∴=±⼜因为≤0)1(2θθ-1≤ , 所以 13θ=.2. 解:设X 表⽰任取3次,取到的不合格品数,则 1)有放回 33()0.20.8,0,1,2,3.k k k P X k C k -=== 即X 的分布律为 X 0 1 2 3 P12564125481251212512)⽆放回 328310(),3,4,5.kkC C P X k k C-===即X 的分布律为 X 0 1 2 P 1571571514. 解:设X 表⽰直⾄取到⽩球为⽌,取球的次数,则其概率分布为X 1 2 3 4P521031531015. 解:由全概率公式得42(2)()(2|)111113().423448k P Y P Xk P Y X k =======++=∑§2.2 0-1分布和⼆项分布习题1. 解:设A 表⽰“10件中⾄少有两件⼀级品”,则P (A )=1()P A -=1=--6.04.04.0911010C 0.9983.2. 解: X 0 1 2 3 4 5P 54.0 6.04.0415C 23256.04.0C 32356.04.0C 4456.40.0C 5 6.00.01024 0.0768 0.2304 0.3456 0.2592 0.077763. 解:设A 表⽰“4个灯泡中⾄少有3个能使⽤1500⼩时以上”,则4. 解:1)设A 表⽰“恰有3粒种⼦发芽”,则003764768.002.098.0)(2335==C A P2)设B 表⽰“⾄少有4粒种⼦发芽”,则=+=544598.002.098.0)(C B P 0.996§2.3 泊松分布习题1. 解:设A 表⽰“⼀页上⾄多有⼀个印刷错误”,则 010.20.20.20.2()(1)(0)(1)0.9820!1!P A P X P X P X ee--=≤==+==+=2.解:1)设X 表⽰5分钟内接到的电话个数,则0,1,2,X = 22(),0,1,2,3,4,5,6.!kP X k e k k -===2)设A 表⽰“5分钟内⾄多接到3个电话”,则∑2!2-ek k=0.8571或4()(3)1(4)1k P A P X P X +∞==≤=-≥=-∑2!2-ek k=(查表)1-0.1429=0.85713.解:1)设A 表⽰“中午12时⾄下午3时没有急症病⼈”, 则~(1.5),X π1.51.5()(0)0.223.0!P A P X e-====2)设B 表⽰“中午12时⾄下午5时⾄少有2个急症病⼈”,则~(2.5),X π12.52.5()(2)1(0)(1)2.5 2.510.7127.0!1!P B P X P X P X ee--=≥=-=-==-§2.4 随机变量的分布函数习题1. 解:1)≥<≤<≤<=2,121,2110,310,0)(x x x x x F312)()(0)(1),221(14)(2),22(14)(1)(2).3P X P X P X P X P X P X P X P X ≤==+==<≤===≤≤==+==2. 解:X 0 1 2 3 4 5P 54.0 6.04.0415C 23256.04.0C 32356.04.0C 4456.40.0C 56.00.01024 0.0768 0.2304 0.3456 0.2592 0.07776≥<≤≤<≤<≤<≤<=515492.04366.03223.021086.01001.000)(x x x x x x x x F <3. 解:X 的分布律为 X -1 0 2 4 P 0.2 0.4 0.3 0.1 §2.5 连续型随机变量习题 1. 解:1)?? =?=?=101231,1)(c dx cx dx x f2)30,0(),011,1x F x x x x=≤)41()21()2141(=-=≤≤F F x P 22219()1()1().33327P X P X F >=-≤=-= 2. 解:1)连续型随机变量的分布函数左连续,则00012l i m ()(0),l i m ()(1),l i m ()(2),10,1,2211,210,,2.2x x x F x F F x F F x F A B C C A B C ---→→→=====----====解得2),01()()2,120,x x f x F x x x <'==-≤其它3)2111117P ()1P ()1F()1().222=-=-= 3. 解:1)12011()2,~(3,),44P A xdx Y B ==则 Y 的概率分布为 Y 0 1 2 3 P642764276496412)设B 表⽰“对X 的三次独⽴重复观测中事件A ⾄多出现两次”,则3163()1()1(3)1().464P B P B P Y =-=-==-= 4.设最⾼洪⽔位为X,河堤⾄少要修c 单位⾼,由题意得:32()1()10.0110.c P X c P X c dx c x>=-≤=-≤?≥?P X dx >==设A 表⽰“3次独⽴观测中⾄少有两次观测值⼤于3”,则223321220()()().33327P A C =+=2. 解:有实根的条件:2(4)44(2)01K 2,K K K -??+≥?≤-≥或所求概率为 3P (K 2.5dx ≥=521)=5 3. 解:1)33001,|1 3.33xxk k kedx ek +∞--+∞=-==?=?即2)23 4.561.5(1.52)3.xP x edx e e ---≤≤=1(200)1,600x P X e dx e--≤==-?设A 表⽰“3只独⽴元件⾄少1只在最初200⼩时内出故障”,则13311)(1)(1)(---=-=-=eeA P A P .§2.7 正态分布习题1. :(1)(0.022.33)(2.33)(0.02)0.99010.50800.4821;P X <<=Φ-Φ=-=解( 1.850.04)(0.04)( 1.85)(0.04)[1(1.85)](0.04)(1.85)10.5160.967810.4838. P X -<<=Φ-Φ-=Φ--Φ=Φ+Φ-=+-= 2. 解:101)(716)(12)(2)(1)3(2)(1)10.97720.841310.8185;X P X P -<<=-<<=Φ-Φ-=Φ+Φ-=+-=10222)(102)()2()120.748610.4972;333x P x P --<=<=Φ-=?-=103)()0.9()0.9,(1.28)0.9,1.28,13.84.3P X αααα-<=?Φ=Φ≈-==反查表得故得3. 解:设X 表⽰螺栓长度,则:10.05(10.050.12)(2)2(2)120.977210.9544.0.06X P X P --<=<=Φ-=?-=4. 解:30(30)()2(1.5)10.8664,2020X P X P ≤=≤=Φ-=设A 表⽰“三次测量中⾄少有⼀次误差的绝对值不超过30cm ”3()1()1(0.1336)0.9976.P A P A =-=-=§2.8 随机变量函数的分布习题 1. 解:1)Y -3 2 5 6 P161 164 167 1642) Z 1 2 3 4 9 P1621641651641612. 解: 3110≤≤?≤≤y x , 当31≤≤y 时,11()();2y Y Y Y y y F y P Y y P X y P X dx f y F y ---=≤=+≤=≤= ='==;当13,y y ≤≥或时Y 的密度函数为零.故Y 的密度函数为1,13()20,Y y f y ?≤≤?=其它22222()2()22()()()(),,()(),.Y X yy yY Y X Y F y P Y y P y P X y dx y R Y f y F y y R µσµσµσµσµ∈'===∈?3.解:因为的分布函数为所以的密度函数为第⼆章随机变量及其分布复习题⼀选择题1. B2. B3. C4. D5. C ⼆填空题 1.22(),0,1,2,;!kP X k e k k -=== 0.592. 27193. ,1,21π==B A2111,,21x R xπ∈+4.,65,61 分布律:X -1 1 2P 611. 解: X 的分布律为 X 1 2 3 4 P643764196476412. 解: X 的分布律为 1(),1,2,3,.k P X k q p k -=== 3. 解:设X 表⽰两次调整之间⽣产的合格品数,则X 的分布律为1()(1),0,1,2,.k P X k p p k -==-=4. 解: X 的概率分布为55()0.250.75,0,1,2,3,4,5.k k kP X k C k -===设A 表⽰“5道选择题⾄少答对两题”,则()1(0)(1)0.3672.P A P X P X =-=-==5. 解:1)⼀天中必须有油船转⾛意味着“X .>3”242(3)0.143;!kk P X ek ∞(查泊松分布表)2) 设设备增加到⼀天能为y 艘油船服务,才能使到达港⼝的90%的油船可以得到服务.则21212()0.910.9!20.1,15 4.!kk y kk y P X y ek ey y k ∞-=+∞-=+≤≥?-≥?≤+≥?≥∑∑反查泊松分布表得6. 解:21)()()31()31(3131=+=+?>dx b ax dx b ax X P X P47,23=-=?b a7.170170170:1)()0.01()()0.99666170(2.33)0.99 2.33184.6X h h P X h P h h ---≥≥?≥解查表得2)(182)P X ≥=1821701()1(2)0.02,6--Φ=-Φ≈设A 表⽰“100个男⼦中与车门碰头⼈数不多于2个”676.002.098.002.098.098.0)(2982100991100100=++=C C A P .8. 解:(1) X 的分布函数为 1,02()11,02xx e x F x e x -?-∞<≤??=??-<<+∞??011(2)P Y P X e dx P Y P X e dx ∞--∞==>===-=≤==故Y的概率分布律为Y-1 1P1/2 1/2Y的分布函数为0,11(),1121,1YyF y yy<-=-≤<≥。
鹤壁市高中选修三第二单元《随机变量及其分布》测试(有答案解析)
一、选择题1.赵先生朝九晚五上班,上班通常乘坐公交加步行或乘坐地铁加步行.赵先生从家到公交站或地铁站都要步行5分钟.公交车多且路程近一些,但乘坐公交路上经常拥堵,所需时间(单位:分钟)服从正态分布(33N ,24),下车后从公交站步行到单位要12分钟;乘坐地铁畅通,但路线长且乘客多,所需时间(单位:分钟)服从正态分布(44N ,22),下地铁后从地铁站步行到单位要5分钟.给出下列说法:从统计的角度认为所有合理的说法的序号是( )(1)若8:00出门,则乘坐公交上班不会迟到;(2)若8:02出门,则乘坐地铁上班不迟到的可能性更大; (3)若8:06出门,则乘坐公交上班不迟到的可能性更大; (4)若8:12出门.则乘坐地铁上班几乎不可能不迟到.参考数据:2~(,)Z N μσ,则()0.6827P Z μσμσ-<+≈,(22)0.9545P Z μσμσ-<+≈,(33)0.9973P Z μσμσ-<+≈A .(1)(2)(3)(4)B .(2)(4)C .(3)(4)D .(4)2.已知随机变量X 的分布列则对于任意01a b c <<<<,()E X 的取值范围是( ) A .10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭B .1,13⎛⎫ ⎪⎝⎭C .()0,1D .1,3⎛+∞⎫ ⎪⎝⎭3.假定男女出生率相等,某个家庭有两个小孩,已知该家庭至少有一个女孩,则两个小孩都是女孩的概率是( ) A .12B .13C .14D .164.设103p <<,随机变量ξ的分布列如下:p13p - 23p +当p 在10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭内增大时,下列结论正确的是( ) A .()D ξ减小 B .()D ξ增大 C .()D ξ先减小后增大D .()D ξ先增大后减小5.从1,2,3,4,5,6,7,8,9中不放回地依次取2个数,事件A 为“第一次取到的是奇数”,B 为“第二次取到的是3的整数倍”,则(|)P B A =( )A .38B .1340C .1345 D .346.已知随机变量X 的分布列表如下表,且随机变量23Y X =+,则Y 的期望是( )X -1 0 1 P1213mA .73B .53C .13D .167.先后抛掷骰子两次,落在水平桌面后,记正面朝上的点数分别为x ,y ,设事件A 为4x y +>,事件B 为x y ≠,则概率()|P B A =( )A .45B .56C .1315D .2158.条件:p 将1,2,3,4四个数字随机填入如图四个方格中,每个方格填一个数字,但数字可以重复使用.记方格A 中的数字为1x ,方格B 中的数字为2x ;命题1若p ,则()()1122E x E x =,且()()()1212E x x E x E x +=+;命题2若P ,则()()1124D x D x =,且()()()1212D x x D x D x +=+( )A .命题1是真命题,命题2是假命题B .命题1和命题2都是假命题C .命题1是假命题,命题2是真命题D .命题1和命题2都是真命题9.已知一种元件的使用寿命超过1年的概率为0.8,超过2年的概率为0.6,若一个这种元件使用到1年时还未失效,则这个元件使用寿命超过2年的概率为( ) A .0.75B .0.6C .0.52D .0.4810.已知离散型随机变量X 服从二项分布~(,)X B n p ,且()4E X =,()D X q =,则11p q+的最小值为( ) A .2B .52C .94D .411.把一枚骰子连续掷两次,已知在第一次抛出的是奇数点的情况下,第二次抛出的也是奇数点的概率为( ) A .14B .13C .12D .112.若随机变量X 的分布列为( )且()1E X =,则随机变量X 的方差()D X 等于( ) A .13B .0C .1D .23二、填空题13.随机变量X 的概率分布满足()()100,1,2,3,10k C P X k k M===,,则()E X =______________.14.已知随机变量ξ和η,其中η=4ξ-2,且E (η)=7,若ξ的分布列如下表,则n 的值为__.15.已知随机变量X 的分布列为:V X的值为______.则随机变量X的方差()⨯米接力赛,在甲不跑第一棒的条件下,乙不跑第二棒的概率16.甲、乙等4人参加4100是______.17.随机变量X服从于正态分布N(2,σ2)若P(X≤0)=a,则P(2<X<4)=_____E X为2.5 ,18.设随机变量X的概率分布如下表所示,且随机变量X的均值()V X为__________.则随机变量X的方差()三、解答题19.上饶市正在创建全国文明城市,我们简称创文.全国文明城市是极具价值的无形资产和重要城市品牌.创文期间,将有创文检查人员到学校随机找学生进行提问,被提问者之间回答问题相互独立、互不影响.对每位学生提问时,创文检查人员将从规定的5个问题中随机抽取2个问题进行提问.某日,创文检查人员来到A校,随机找了三名同学甲、乙、丙进行提问,其中甲只能答对这规定5个问题中的3个,乙能答对其中的4个,而丙能全部答对这5个问题.计一个问题答对加10分,答错不扣分,最终三人得分相加,满分60分,达到50分以上(含50分)时该学校为优秀.(1)求甲、乙两位同学共答对2个问题的概率;(2)设随机变量X表示甲、乙、丙三位同学共答对的问题总数,求X的分布列及数学期望,并求出A校为优秀的概率.20.某不透明纸箱中共有4个小球,其中1个白球,3个红球,它们除了颜色外均相同.(1)一次从纸箱中摸出两个小球,求恰好摸出2个红球的概率;(2)每次从纸箱中摸出一个小球,记录颜色后放回纸箱,这样摸取4次,记取到红球的次数为ξ,求ξ的分布列;(3)每次从纸箱中摸取一个小球,记录颜色后放回纸箱,这样摸取20次,取得几次红球的概率最大?(只需写出结论)21.2020年5月1日起,北京市实行生活垃圾分类,分类标准为厨余垃圾、可回收物、有害垃圾和其它垃圾四类. 生活垃圾中有一部分可以回收利用,回收1吨废纸可再造出0.8吨好纸,降低造纸的污染排放,节省造纸能源消耗.某环保小组调查了北京市房山区某垃圾处理场2020年6月至12月生活垃圾回收情况,其中可回收物中废纸和塑料品的回收量(单位:吨)的折线图如图:(Ⅰ)现从2020年6月至12月中随机选取1个月,求该垃圾处理厂可回收物中废纸和塑料品的回收量均超过4.0吨的概率;(Ⅱ)从2020年6月至12月中任意选取2个月,记X 为选取的这2个月中回收的废纸可再造好纸超过3.0吨的月份的个数. 求X 的分布列及数学期望;(Ⅲ)假设2021年1月该垃圾处理场可回收物中塑料品的回收量为a 吨. 当a 为何值时,自2020年6月至2021年1月该垃圾处理场可回收物中塑料品的回收量的方差最小.(只需写出结论,不需证明)(注:方差()()()2222121n s x x x x x x n ⎡⎤=-+-++-⎢⎥⎣⎦,其中x 为1x ,2x ,…… n x 的平均数)22.甲、乙两家外卖公司,其送餐员的日工资方案如下:甲公司的底薪80元,每单抽成4元;乙公司无底薪,40单以内(含40单)的部分每单抽成6元,超出40单的部分每单抽成7元,假设同一公司送餐员一天的送餐单数相同,现从两家公司各随机抽取一名送餐员,并分别记录其50天的送餐单数,得到如下频数表: 甲公司送餐员送餐单数频数表: 送餐单数 38 39 40 41 42 天数101510105送餐单数 38 39 40 41 42 天数51010205(1)记乙公司送餐员日工资为X (单位:元),求X 的分布列和数学期望;(2)小王打算到甲、乙两家公司中的一家应聘送餐员,如果仅从日工资的角度考虑,请利用所学的统计学知识为小王作出选择,并说明理由.23.某食品厂为了检查一条自动包装流水线的生产情况,随即抽取该流水线上40件产品作为样本算出他们的重量(单位:克)重量的分组区间为(490495],,(495500],,…,(510515],,由此得到样本的频率分布直方图,如图所示.(1)根据频率分布直方图,求重量超过505克的产品数量.(2)在上述抽取的40件产品中任取2件,设X 为重量超过505克的产品数量,求X 的分布列及期望.(3)在上述抽取的40件产品中任取5件产品,求恰有2件产品的重量超过505克的概率. 24.教育是阻断贫困代际传递的根本之策.补齐贫困地区义务教育发展的短板,让贫困家庭子女都能接受公平而有质量的教育,是夯实脱贫攻坚根基之所在.治贫先治愚﹐扶贫先扶智.为了解决某贫困地区教师资源匮乏的问题,郑州市教育局拟从5名优秀教师中抽选人员分批次参与支教活动.支教活动共3分批次进行,每次支教需要同时派送2名教师,且每次派送人员均从5人中随机抽选.已知这5名优秀教师中,2人有支教经验,3人没有支教经验. (1)求5名优秀教师中的“甲”,在这3批次活动中有且只有一次被抽选到的概率﹔ (2)求第二次抽选时,选到没有支教经验的教师的人数最有可能是几人﹖请说明理由; (3)现在需要2名支教教师完成某项特殊教学任务,每次只能派一个人,且每个人只派一次,如果前一位教师一定时间内不能完成教学任务,则再派另一位教师.若有A B 、两个教师可派,他们各自完成任务的概率分别为12p p 、,假设121p p >>,且假定各人能否完成任务的事件相互独立.若按某种指定顺序派人,这两个人各自能完成任务的概率依次为12,q q ,其中12,q q 是12p p 、的一个排列,试分析以怎样的顺序派出教师,可使所需派出教师的人员数目的数学期望达到最小.25.假设有3箱同种型号零件,里面分别装有50件、30件、40件,而且一等品分别有20件、12件和24件,现在任取一箱,从中不放回地先后取出两个零件,试求:(1)先取出的零件是一等品的概率; (2)两次取出的零件均为一等品的概率.26.设袋中有5个红球,3个黑球,2个白球,试按:(1)有放回摸球三次,每次摸一球,求第三次才摸到白球的概率; (2)不放回摸球三次,每次摸一球,求第三次才摸到白球的概率.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】结合正态分布的性质对每种情况分别求解概率,即可进行判断. 【详解】对于(1)赵先生乘坐公交车的时间不大于43分钟才不会迟到,因为(43)(45)p Z p Z <<且(33123312)0.9973p z -<<+≈,所以(43)(45)0.50.50.99730.9987P Z p Z <≈+⨯≈, 所以赵先生上班迟到还是有可能发生的,(1)不合理;(2)赵先生乘坐地铁上班,则其乘坐地铁的时间不大于48分钟,才不会迟到, 因为(444444)0.9545p Z -<<+≈, 所以(48)0.50.95450.50.9773P Z ≈+⨯≈,所以若8:02出门,则乘坐地铁上班不迟到的可能性为0.9773, 若乘坐公交,则乘坐时间不大于41分钟才不会迟到,因为(338338)0.9545P z -<<+≈,所以(41)0.50.50.95450.9773P Z ≈+⨯≈, 故二者的可能性一样,(2)不合理;(3)赵先生乘坐公交车的时间不大于37分钟才不会迟到,因为(334334)0.6827p z -<<+≈,所以(37)(45)0.50.50.68270.8414P Z p Z <≈+⨯≈,赵先生乘坐地铁的时间不大于44分钟才不会迟到,因为(44)0.50.8414p z ≈<,(3)的说法合理;(4)赵先生乘坐地铁的时间不大于38分钟才不会迟到,因为(446446)0.9973p z -<<+≈,所以(38)(10.9973)0.50.0014P Z ≈-⨯≈,即可能性非常小,(4)的说法合理. 故选:C . 【点睛】本题主要考查了正态分布,考查了考生的数据处理的能力,分析及解决问题的能力,考查了核心素养是数据分析,数学运算.2.B解析:B 【分析】由题易得222()E X a b c =++,结合题中条件再由基本不等式可得2222()133a b c a b c ++++>=,即1()3E X >;再由2222()2()12()1a b c a b c ab bc ca ab bc ca ++=++-++=-++<,即()1E X <,最后得出()E X 的取值范围. 【详解】由随机变量的期望定义可得出222()E X a b c =++, 因为01a b c <<<<,且1a b c ++=,所以222222222a b aba c acbc bc ⎧+>⎪+>⎨⎪+>⎩,三式相加并化简可得222a b c ab bc ac ++>++,故2222222222()2222()3()a b c a b c ac bc ab a b c ac bc ab a b c ++=+++++=+++++<++,即2222()133a b c a b c ++++>=,所以2()1()33a b c E X ++>=,又因为2()()2()12()1E X a b c ab bc ca ab bc ca =++-++=-++<,所以1()13E X <<. 故选:B . 【点睛】本题考查随机变量的期望,考查基本不等式的应用,考查逻辑思维能力和运算求解能力,属于常考题.3.B解析:B 【分析】记事件A 为“至少有一个女孩”,事件B 为“另一个也是女孩”,分别求出A 、B 的结果个数,问题是求在事件A 发生的情况下,事件B 发生的概率,即求(|)P B A ,由条件概率公式求解即可. 【详解】解:一个家庭中有两个小孩只有4种可能:{男,男},{男,女},{女,男},{女,女}.记事件A 为“至少有一个女孩”,事件B 为“另一个也是女孩”,则{A =(男,女),(女,男),(女,女)},{B =(男,女),(女,男),(女,女)},{AB =(女,女)}.于是可知3()4P A =,1()4P AB =. 问题是求在事件A 发生的情况下,事件B 发生的概率,即求(|)P B A ,由条件概率公式,得()114334P B A ==.故选:B . 【点睛】本题的考点是条件概率与独立事件,主要考查条件概率的计算公式:()()()P AB P B A P A =,等可能事件的概率的求解公式:()mP M n=(其中n 为试验的所有结果,m 为基本事件的结果).4.A解析:A 【分析】根据方差公式得出211()64D p ξ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭,结合二次函数的性质,即可得出答案. 【详解】122()01333E p p p ξ⎛⎫⎛⎫=⨯-+⨯+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 222122()013333D p p p p ξ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+--++-⨯+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⨯2212113964p p p ⎛⎫=--+=-++ ⎪⎝⎭当p 在10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭内增大时,()D ξ∴减小 故选:A 【点睛】本题主要考查了求离散型随机变量的方差,涉及了二次函数性质的应用,属于中档题.5.B解析:B 【分析】由条件概率的定义()(|)()P A B P B A P A =,分别计算(),()P A B P A 即得解.【详解】 由题意5()9P A = 事件AB 为“第一次取到的是奇数且第二次取到的是3的整数倍”:若第一次取到的为3或9,第二次有2种情况;若第一次取到的为1,5,7,第二次有3种情况,故共有223313⨯+⨯=个事件1313()9872P A B ==⨯由条件概率的定义:()13(|)()40P A B P B A P A ==故选:B 【点睛】本题考查了条件概率的计算,考查了学生概念理解,分类讨论,数学运算的能力,属于中档题.6.A解析:A 【分析】由随机变量X 的分布列求出m ,求出()E X ,由23Y X =+,得()()23E Y E X =+,由此能求出结果. 【详解】由随机变量X 的分布列得:11123m ++=, 解得16m =, ()11111012363E X ∴=-⨯+⨯+⨯=-,23Y X =+,()()2723333E Y E X ∴=+=-+=.故选:A . 【点睛】本题考查离散型随机变量的数学期望的求法,考查离散型随机变量的分布列、数学期望的性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.7.C解析:C 【分析】分别得到所有基本事件总数、4x y +>的基本事件个数、满足4x y +>且x y ≠的基本事件个数,根据古典概型概率公式计算可得()P AB 和()P A ;由条件概率公式计算可得结果. 【详解】先后抛掷骰子两次,正面朝上所得点数(),x y 的基本事件共有6636⨯=个 则4x y +≤的有()1,1、()1,2、()2,1、()2,2、()1,3、()3,1,共6个基本事件4x y ∴+>的基本事件共有36630-=个,其中x y =的有()3,3、()4,4、()5,5、()6,6,共4个∴满足4x y +>且x y ≠的基本事件个数为30426-=个()26133618P AB ∴==,()30153618P A == ()()()131318151518P AB P B A P A ∴=== 故选:C【点睛】本题考查条件概率的计算问题,涉及到古典概型概率问题的求解;关键是能够准确计算基本事件总数和满足题意的基本事件的个数.8.D解析:D 【分析】方格A 中的数字为1x ,方格B 中的数字为2x ;由题意可知:所填入的数字1x 与2x 相互独立.再利用数学期望的性质及其方差的性质即可得出. 【详解】方格A 中的数字为1x ,方格B 中的数字为2x ;由题意可知:所填入的数字1x 与2x 相互独立.命题1若p ,则由数学期望的性质可得:()()1122E x E x =,且()()()1212E x x E x E x +=+;命题2若P ,则由方差的性质可得:()()1124D x D x =,且()()()1212D x x D x D x +=+.因此命题1,2都正确. 故选:D. 【点睛】本题考查数学期望的性质及其方差的性质,考查逻辑推理能力和运算求解能力.9.A解析:A 【分析】记事件:A 该元件使用寿命超过1年,记事件:B 该元件使用寿命超过2年,计算出()P A 和()P AB ,利用条件概率公式可求出所求事件的概率为()()()P AB P B A P A =.【详解】记事件:A 该元件使用寿命超过1年,记事件:B 该元件使用寿命超过2年, 则()0.8P A =,()()0.6P AB P B ==,因此,若一个这种元件使用到1年时还未失效,则这个元件使用寿命超过2年的概率为()()()0.60.750.8P AB P B A P A ===,故选A. 【点睛】本题考查条件概率的计算,解题时要弄清楚两个事件的关系,并结合条件概率公式进行计算,考查分析问题和计算能力,属于中等题.10.C解析:C 【分析】根据二项分布()~X B n p ,的性质可得()E X ,()D X ,化简即44p q +=,结合基本不等式即可得到11p q+的最小值. 【详解】离散型随机变量X 服从二项分布()X B n p ,,所以有()4E X np ==,()()1D X q np p ==-(,所以44p q +=,即14qp +=,(0p >,0q >) 所以11114q p p q p q ⎛⎫⎛⎫+=++= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ 5592144444q p q p p q p q ⎛⎫++≥⨯=+= ⎪⎝⎭, 当且仅当423q p ==时取得等号.故选C . 【点睛】本题主要考查了二项分布的期望与方差,考查了基本不等式,属于中档题. 11.C解析:C 【解析】分析:设A 表示“第一次抛出的是奇数点”,B 表示“第二次抛出的是奇数点”,利用古典概型概率公式求出()(),P A P AB 的值,由条件概率公式可得结果. 详解:设A 表示“第一次抛出的是奇数点”,B 表示“第二次抛出的是奇数点”,()()31111,62224P A P AB ===⨯=, ()()()114|122P AB P B A P A ===,∴在第一次抛出的是奇数点的情况下,第二次抛出的也是奇数点的概率为12,故选C. 点睛:本题考查概率的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意条件概率计算公式的合理运用,同时注意区分独立事件同时发生的概率与条件概率的区别与联系.12.D解析:D 【解析】分析:先根据已知求出a,b 的值,再利用方差公式求随机变量X 的方差()D X .详解:由题得1113,,130213a b a b a b ⎧++=⎪⎪∴==⎨⎪⨯++=⎪⎩ 所以2221112()(01)(11)(21).3333D X =-⋅+-⋅+-⋅= 故答案为D.点睛:(1)本题主要考查分布列的性质和方差的计算,意在考查学生对这些知识的掌握水平.(2) 对于离散型随机变量ξ,如果它所有可能取的值是1x ,2x ,…,n x ,…,且取这些值的概率分别是1p ,2p ,…,n p ,那么D ξ=211()x E p ξ-⋅+222()x E p ξ-⋅+…+2()n n x E p ξ-⋅,称为随机变量ξ的均方差,简称为方差,式中的E ξ是随机变量ξ的期望.二、填空题13.【分析】由可求得再利用随机变量数学期望公式结合倒序相加法可求得的值【详解】由题意可得则倒序:故则故答案为:【点睛】关键点点睛:本题考查数学期望的计算解题的关键就是利用二项式系数的对称性结合倒序相加法 解析:5【分析】由()101k P X k ===∑可求得102M =,再利用随机变量数学期望公式结合倒序相加法可求得()E X 的值. 【详解】由题意可得()101010101000212k k k C P X k M MM ======⇒=∑∑, 则()012101010101001210C C C C E X M M M M=⋅+⋅+⋅++⋅. 倒序:()109801010101010980C C C C E X M M M M=⋅+⋅+⋅++⋅. 0101010C C =,191010C C =,281010C C =,,故()()012101010101010210E X C C C C M=++++=,则()5E X =.故答案为:5. 【点睛】关键点点睛:本题考查数学期望的计算,解题的关键就是利用二项式系数的对称性,结合倒序相加法求出()E X 的值,同时也要注意随机变量在所有可能取值下的概率之和为1,结合二项式定理求出M 的值.14.【解析】所以且概率和解得解析:13【解析】42ηξ=-,()()9427,4E E E ηξξ=-==,所以()11912344124E m n ξ=⨯+++⨯=,且概率和111412m n +++=,解得13n =.15.【分析】由分布列求出然后由方差公式计算方差【详解】由题意故答案为:【点睛】本题考查随机变量的概率分布列考查随机变量的方差根据分布列计算出期望再由方差公式计算即得考查了学生的运算求解能力 解析:65216【分析】由分布列求出q ,然后由方差公式计算方差. 【详解】 由题意1111362q =--=,111()11263E X =-⨯+⨯=-,222111111165()(1)(0)()2333663216V X =⨯-++⨯++⨯+=.故答案为:65216. 【点睛】本题考查随机变量的概率分布列,考查随机变量的方差.根据分布列计算出期望,再由方差公式计算即得.考查了学生的运算求解能力.16.【分析】根据古典概型的概率计算公式先计算总的基本事件数:甲不跑第一棒的基本事件数:再确定所求事件:甲不跑第一棒的条件下乙不跑第二棒的的基本事件数:即可得到答案【详解】由题得甲不跑第一棒的总的基本事件解析:79【分析】根据古典概型的概率计算公式,先计算总的基本事件数:甲不跑第一棒的基本事件数:1333C A ,再确定所求事件:甲不跑第一棒的条件下,乙不跑第二棒的的基本事件数:13123322C A A A -,即可得到答案.【详解】由题得甲不跑第一棒的总的基本事件数:133318C A =,甲不跑第一棒,乙跑第二棒的基本事件有12224A A =,所以甲不跑第一棒,乙不跑第二棒的基本事件有1312332214C A A A -=,所以由古典概型的概率公式得:在甲不跑第一棒的条件下,乙不跑第二棒的概率是:147189P ==. 故答案为:79. 【点睛】本题考查古典概型概率公式的应用、利用排列组合计算基本事件数,解题关键在于求甲不跑第一棒,乙不跑第二棒的基本事件数时,利用正难则反的思想,先计算甲不跑第一棒,乙跑第二棒的基本事件数,再用总的基本事件数减去这个结果即为所求.17.【分析】利用正态分布的对称性求得的值【详解】由条件知故【点睛】本小题主要考查正态分布在指定区间的概率属于基础题 解析:0.5a -【分析】利用正态分布的对称性,求得()24P X <<的值.【详解】由条件知()()40P X P X a ≥=≤=,故()240.5P X a <<=-. 【点睛】本小题主要考查正态分布在指定区间的概率,属于基础题.18.【解析】分析:根据分布列的性质求出的值然后再根据方差的定义求解即可得到结论详解:由题意得即解得∴点睛:(1)离散型随机变量的分布列中所有概率和为1这一性质为求概率和检验分布列是否正确提供了工具(2)解析:98【解析】分析:根据分布列的性质求出,a b 的值,然后再根据方差的定义求解即可得到结论.详解:由题意得3318163352348162a b a b ⎧+++=⎪⎪⎨⎪++⨯+⨯=⎪⎩,即716528a b a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得14316a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩.∴()2222515353539123424216282168V X ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⨯+-⨯+-⨯+-⨯= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.点睛:(1)离散型随机变量的分布列中所有概率和为1,这一性质为求概率和检验分布列是否正确提供了工具.(2)求分布列的期望和方差时可根据定义直接求解即可.三、解答题19.(1)310;(2)分布列见解析,期望值245,3350. 【分析】(1)首先事件甲、乙两位同学共答对2个问题,分为两人各答对1题,或是乙答对2题,再求互斥事件和的概率;(2)由条件可知3,4,5,6X =,再根据随机变量对应的事件,分别求概率,再列出分布列,并计算数学期望,根据分布列,列出该学校为优秀的概率. 【详解】(1)记“甲、乙两位同学共答对2题”为事件A ,则()()111122324124225310C C C C C C P M C ⋅⋅⋅+⋅==(2)由题意可知随机变量X 的可能取值为3、4、5、6,()()211224153251325C C C C P X C ⋅⋅⋅===()()3410P X P M ===()()211211223415324532512525C C C C C C C C P X C ⋅⋅⋅+⋅⋅⋅===()()2223453259650C C C P X C ⋅⋅===所以,随机变量X 的分布列如下表所示:13129243456251025505EX =⨯+⨯+⨯+⨯= A 校为优秀的概率()()1293356255050P X P X =+==+=. 【点睛】关键点点睛:本题的关键是分清随机变量代表的事件,其中容易错的是乙同学会5题中的四个题,所以两个题,至少会一题. 20.(1)12;(2)分布列见解析;(3)15次. 【分析】(1)利用组合数公式和古典概型的概率公式可求得所求事件的概率; (2)由题意可知,34,4B ξ⎛⎫⎪⎝⎭,利用二项分布可得出随机变量ξ的分布列; (3)根据独立重复试验的概率公式可得出结论. 【详解】(1)一次从纸箱中摸出两个小球,恰好摸出2个红球,相当于从3个红球中摸出2个红球,由古典概型的概率公式可知,所求事件的概率为232412C P C ==;(2)每次从纸箱中摸出一个小球,记录颜色后放回纸箱,则每次摸到红球的概率均为34,这样摸球4次,则34,4B ξ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 所以,()4110=4256P ξ⎛⎫== ⎪⎝⎭,()3143131=4464P C ξ⎛⎫==⋅⋅ ⎪⎝⎭,()22243127244128P C ξ⎛⎫⎛⎫==⋅⋅= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,()334312734464P C ξ⎛⎫==⋅⋅= ⎪⎝⎭,()438144256P ξ⎛⎫===⎪⎝⎭. 因此,随机变量ξ的分布列如下表所示:【点睛】思路点睛:求解随机变量分布列的基本步骤如下:(1)明确随机变量的可能取值,并确定随机变量服从何种概率分布; (2)求出每一个随机变量取值的概率;(3)列成表格,对于抽样问题,要特别注意放回与不放回的区别,一般地,不放回抽样由排列、组合数公式求随机变量在不同取值下的概率,放回抽样由分步乘法计数原理求随机变量在不同取值下的概率. 21.(Ⅰ)17;(Ⅱ)分布列见解析,67;(Ⅲ) 4.4a =. 【分析】(Ⅰ)这是一个古典概型,共有7个月,该垃圾处理厂可回收物中废纸和塑料品的回收量均超过4.0吨的只有8月份,然后代入公式求解.(Ⅱ)先得到6月至12月回收的废纸可再造好纸超过3.0吨的月份有:7月、8月、10月,共3个月,则X 的所有可能取值为0,1,2,再分别求得相应的概率,列出分布列,再求期望.(Ⅲ)根据添加的新数a 等于原几个数的平均值时,方差最小求解. 【详解】(Ⅰ)记“该垃圾处理厂可回收物中废纸和塑料品的回收量均超过4.0吨”为事件A 由题意,只有8月份的可回收物中废纸和塑料品的回收量均超过4.0吨 所以1()7P A =. (Ⅱ)因为回收利用1吨废纸可再造出0.8吨好纸所以6月至12月回收的废纸可再造好纸超过3.0吨的月份有:7月、8月、10月,共3个月.X 的所有可能取值为0,1,2. 023427(0)62217C P X C C ==== 113427(1)124217C C P X C ⋅==== 203427(2)31217C P X C C ==== 所以X 的分布列为:()0127777E X =⨯+⨯+⨯=;(Ⅲ) 4.4a =当添加的新数a 等于原几个数的平均值时,方差最小. 【点睛】方法点睛:(1)求解离散型随机变量X 的分布列的步骤:①理解X 的意义,写出X 可能取的全部值;②求X 取每个值的概率;③写出X 的分布列.(2)求离散型随机变量的分布列的关键是求随机变量所取值对应的概率,在求解时,要注意应用计数原理、古典概型等知识.22.(1)详见解析;(2)推荐小王去乙公司应聘,理由见解析. 【分析】(1)本题首先可以设乙公司送餐员送餐单数为a ,然后依次求出38a =、39a =、40a =、41a =、42a =时的工资X 以及概率p ,即可列出X 的分布列并求出数学期望;(2)本题可求出甲公司送餐员日平均工资,然后与乙公司送餐员日平均工资进行对比,即可得出结果. 【详解】(1)设乙公司送餐员送餐单数为a , 当38a =时,386228X =⨯=,515010p ; 当39a =时,396234X =⨯=,101505p ; 当40a =时,406240X =⨯=,101505p; 当41a =时,40617247X =⨯+⨯=,202505p;当42a=时,40627254X =⨯+⨯=,515010p,故X 的所有可能取值为228、234、240、247、254, 故X 的分布列为:故()228234240247254241.81055510E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=. (2)甲公司送餐员日平均送餐单数为:380.2390.3400.2410.2420.139.7⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=,则甲公司送餐员日平均工资为80439.7238.8+⨯=元, 因为乙公司送餐员日平均工资为241.8元,238.8241.8<, 所以推荐小王去乙公司应聘. 【点睛】 关键点点睛:(1)求分布列的关键是根据题意确定随机变量的所有可能取值和取每一个值时的概率,然后列成表格的形式后即可,(2)根据统计数据做出决策时,可根据实际情况从平均数、方差等的大小关系作出比较后得到结论.23.(1)12件;(2)分布列见解析;期望为3965;(3)231703. 【分析】(1)求出重量超过505克的产品的频率,再计算数量即可;(2)X 的所有可能取值为0、1、2,求出对应的概率即可列出分布列,求出数学期望; (3)求出恰有2件产品的重量超过505克包含的基本事件的个数,除以总的基本事件的个数即可求解. 【详解】(1)重量超过505克的产品频率为0.0550.0150.3⨯+⨯=, 重量超过505克的产品数量是400.312⨯=件; (2)X 的所有可能取值为0、1、2,021228240142763(0)780130C C P X C ⋅⨯====, 1228241011228(15)7801306C C P X C ⋅⨯====, 20122824061111(2)780130C C P X C ⋅⨯====,X的分布列为:X的期望561139 ()012130********E X=⨯+⨯+⨯=;(3)设在上述抽取的40件产品中任取5件产品,恰有2件产品的重量超过505克为事件A,则322812540231 ()703C CP AC⋅==.【点睛】思路点睛:求离散型随机变量的分布列及期望的一般步骤:(1)根据题中条件确定随机变量的可能取值;(2)求出随机变量所有可能取值对应的概率,即可得出分布列;(3)根据期望的概念,结合分布列,即可得出期望(在计算时,要注意随机变量是否服从特殊的分布,如超几何分布或二项分布等,可结合其对应的概率计算公式及期望计算公式,简化计算).24.(1)54125;(2)第二次抽取到的无支教经验的教师人数最有可能是1人,理由见解析;(3)按照先A后B的顺序所需人数期望最小.【分析】(1)在每轮抽取中,甲被抽中的概率为25,则三次抽取中,“甲”恰有一次被抽取到的概率为2132355 P C⎛⎫= ⎪⎝⎭(2)设ξ表示第二次抽取到的无支教经验的教师人数,可能的取值有0,1,2,分别求出各种情况的概率,从而得出答案.(3)设X表示先A后B完成任务所需人员数目,求出的X期望,设Y表示B先后A完成任务所需人员数目,求出的Y期望,从而得出结论.【详解】(1)5名优秀教师中的“甲”在每轮抽取中,被抽取到概率为142525CC=,则三次抽取中,“甲”恰有一次被抽取到的概率为213235455125 P C⎛⎫==⎪⎝⎭(2)第二次抽取到的没有支教经验的教师人数最有可能是1人.设ξ表示第二次抽取到的无支教经验的教师人数,可能的取值有0,1,2,则有:。
2022-2023学年高二下数学:随机变量及其分布(附答案解析)
第1页(共21页)2022-2023学年高二下数学:随机变量及其分布一.选择题(共8小题)1.(2021春•河西区期中)已知随机变量的分布列如表:X012P0.2a b若E (X )=1,则D (X )=()A .0.1B .0.2C .0.4D .0.62.(2021秋•徐州期中)某单位招聘员工,先对应聘者的简历进行评分,评分达标者进入面试环节.现有1000人应聘,他们的简历评分X 服从正态分布N (60,102),若80分及以上为达标,则估计进入面试环节的人数为()(附:若随机变量X ~N (μ,σ2),则P (μ﹣σ<X <μ+σ)=0.6827,P (μ﹣2σ<X <μ+2σ)≈0.9545,P (μ﹣3σ<X <μ+3σ)≈0.9973.)A .12B .23C .46D .1593.(2021秋•孝感期中)在一次运动会男子羽毛球单打比赛中,运动员甲和乙进入了决赛.假设每局比赛中甲获胜的概率为0.6,乙获胜的概率为0.4,已知比赛规则是3局2胜制,则乙获得冠军的概率为()A .0.288B .0.352C .0.648D .0.2564.(2021秋•常州期中)某个班级有55名学生,其中男生35名,女生20名,男生中有20名团员,女生中有12名团员.在该班中随机选取一名学生,如果选到的是团员,那么选到的是男生的概率为()A .B .C .D .5.(2020春•鼓楼区校级期末)某地7个贫困村中有3个村是深度贫困,现从中任意选3个村,下列事件中概率等于的是()A .至少有1个深度贫困村B .有1个或2个深度贫困村C .有2个或3个深度贫困村D .恰有2个深度贫困村6.(2021春•邯郸期中)随机变量ξ的概率分布列为,k =1,2,3,4,其中c 是常数,则P (ξ≤2)的值为()。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
备考期末试之二《随机变量及其分布》1.已知箱中共有6个球,其中红球、黄球、蓝球各2个.每次从该箱中取1个球 (有放回,每球取到的机会均等),共取三次.设事件A :“第一次取到的球和第二次取到的球颜色相同”,事件B :“三次取到的球颜色都相同”,则(|)P B A =( ) A .16 B .13 C .23D .1 2.一盒中有12个乒乓球,其中9个新的,3个旧的,从盒中任取3个球来用,用完后装回盒中,此时盒中旧球个数X 是一个随机变量,其分布列为)(X P ,则)4(=X P 的值为( ) A .2201 B . 5527 C . 22027 D .25213.设随机变量X 等可能取1、2、3...n 值,如果(4)0.4p X ≤=,则n 值为( ) A. 4 B. 6 C. 10 D. 无法确定 4.已知随机变量X 的分布列为:()12kp X k ==, ,3,2,1=k ,则()24p X <≤=( ) A.163 B. 41 C. 161 D. 165 5.设离散型随机变量ξ的概率分布如下,则a 的值为( )A .2 B .6 C .3 D .46.①某寻呼台一小时内收到的寻呼次数X ;②在(0,1)区间内随机的取一个数X ;③某超市一天中的顾客量X 其中的X 是离散型随机变量的是( ) A .①; B .②; C .③; D .①③7.如果X 是一个离散型随机变量,则假命题是( ) A. X 取每一个可能值的概率都是非负数; B. X 取所有可能值的概率之和为1;C. X 取某几个值的概率等于分别取其中每个值的概率之和;D. X 在某一范围内取值的概率大于它取这个范围内各个值的概率之和则p 等于( ) A.110 B.210 C.25 D.129.在15个村庄中有7个村庄交通不便,现从中任意选10个村庄,用ξ表示这10个村庄中交通不便的村庄数,下列概率中等于46781015C C C ⋅的是( ) A .P(ξ=2) B .P(ξ≤2) C .P(ξ=4)D .P(ξ≤4)10.投掷红、蓝两个骰子,事件A=“红骰子出现4点”,事件B=“蓝骰子出现的点数是偶数”,则P (A|B )=( ) A.16 B. 13 C. 112 D. 1211.设随机变量X 的分布列为()()21,2,3,,,kP X k k n λ==⋅=⋯⋯,则λ的值为( ) A .1; B .12; C .13; D .1412.设随机变量X 的分布列为()()1,2,3,,,kP X k k n λ===⋯⋯,则λ的值为( )A .1;B .12; C .13; D .1413.设随机变量X 的概率分布列为2()()1,2,33kp X k a k ===,则a 的值为( ) A.1927 B.1917 C.3827 D.3817 14.设某批电子手表正品率为34,次品率为14,现对该批电子手表进行测试,设第X 次首次测到正品,则(3)P X =等于( )A. )43()41(223⨯CB. )41()43(223⨯CC. )43()41(2⨯D. )41()43(2⨯15.甲乙两人进行羽毛球比赛,比赛采取五局三胜制,无论哪一方先胜三局则比赛结束,假定甲每局比赛获胜的概率均为32,则甲以1:3的比分获胜的概率为( ) A . 278 B .8164 C . 94 D .9816.已知8a x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭展开式中常数项为5670,其中a 是常数,则展开式中各项系数的和是( )A .28B .48C .28或48D .1或2817.已知随机变量X ~B(6,0.4),则当η=-2X +1时,D(η)=( ) A .-1.88 B .-2.88 C .5. 76 D .6.7618.用10个均匀材料做成的各面上分别标有数字1,2,3,4,5,6的正方体玩具,每次同时抛出,共抛5次,则至少有一次全部都是同一数字的概率是( )A. 1055[1()]6-B. 5105[1()]6-C. 5951[1()]6-- D.9511[1()]6--19.一个口袋内有带标号的7个白球,3个黑球,作有放回抽样,连摸2次,每次任意摸出1球,则2次摸出的球为一白一黑的概率是( )A. 732()()1010⨯⨯ B. 1111()()()()7337⨯+⨯ C. 112()()73⨯⨯ D.7337()()()()10101010⨯+⨯ 20.甲、乙两名篮球队员轮流投篮直至某人投中为止,设甲每次投篮命中的概率为0.4,乙投中的概率为0.6,而且不受其他次投篮结果的影响,设投篮的轮数为X ,若甲先投,则()P X k =等于( )A.4.06.01⨯-kB. 0.24k-1×0.4C. 6.04.01⨯-kD. 24.076.01⨯-k 21.10个球中有一个红球,有放回的抽取,每次取出一球,直到第n 次才取得()k k n ≤次红球的概率为( )A .2191010n k-⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .191010k n k-⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .11191010kn kk n C---⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .111191010k n kk n C----⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22.一牧场有10头牛,因误食含有病毒的饲料而被感染,已知该病的发病率为0.02.设发病的牛的头数为ξ,则D ξ等于A.0.2B.0.8C.0.196D.0.80423.设导弹发射的事故率为0.01,若发射10次,其出事故的次数为ξ,则下列结论正确的是A.E ξ=0.1B.D ξ=0.1C.P (ξ=k )=0.01k ·0.9910-kD.P (ξ=k )=C k 10·0.99k·0.0110-k24.一射手对靶射击,直到第一次命中为止每次命中的概率为0.6,现有4颗子弹,命中后的剩余子弹数目ξ的期望为A.2.44B.3.376C.2.376D.2.425.设服从二项分布B (n ,p )的随机变量ξ的期望和方差分别是2.4与1.44,则二项分布的参数n 、p 的值为A.n=4,p=0.6B.n=6,p=0.4C.n=8,p=0.3D.n=24,p=0.1 26.已知ξ~B (n ,p ),且E ξ=7,D ξ=6,则p 等于 A.71B.61 C.51 D.41 27.设投掷1颗骰子的点数为ξ,则 A.E ξ=3.5,D ξ=3.52B.E ξ=3.5,D ξ=1235C.E ξ=3.5,D ξ=3.5D.E ξ=3.5,D ξ=163528.如果随机变量),1(~2σξ-N ,且4.0)13(=-≤≤-ξP ,则=≥)1(ξP ( ) A .4.0 B . 3.0 C .2.0 D .1.0 29.下列四个判断:①某校高三(1)班的人和高三(2)班的人数分别是n m 和,某次测试数学平均分分别是b a ,,则这两个班的数学平均分为2ba +;②从总体中抽取的样本),4.4,5(),9.3,4(),6.3,3(),1.3,2(),5.2,1(则回归直线y bx a =+必过点(3,3,6);③已知ξ服从正态分布2(1,2)N ,且(11)0.3P ξ-≤≤=,则(3)0.2P ξ>= 其中正确的个数有( )A.0个B.1个C.2个D.3个30.已知随机变量X 服从正态分布2(3,)N σ,且(5)0.8P X <=,则(13)P X <<=( )(A )0.6 (B )0.4 (C )0.3 (D )0.231.设随机变量ξ服从正态分布),1(2σN .若P(ξ<2)=0.8,则p(0<ξ<1)的值为( )A. 0.2B. 0.3C.0.4D. 0.632.已知随机变量~(3,1)X N ,且(24)0.6826P X ≤≤=,则(4)P X >等于 A .0.1585 B .0.1586 C .0.1587 D .0.1588 33.随机变量ξ服从正态分布2(40,)N σ,若(30)0.2P ξ<=,则(3050)P ξ<<=( )A .0.2B .0.4C .0.6D .0.834.已知随机变量X 服从正态分布N(3,1),且(24)P X ≤≤=0.6826,则=>)4(X P ( )A .0.1585B .0.1588C .0.1587D .0.1586 35.已知随机变量ξ服从正态分布2(0,)N σ,若(2)0.023P ξ>=,则(22)P ξ-=≤≤(A)0.477 (B)0.625 (C)0.954 (D)0.97736.设随机变量ξ服从正态分布()21,N σ.若()20.8P ξ<=,则()01P ξ<<的值为( )A .0.2B .0.3C .0.4D .0.637.已知随机变量ξ服从正态分布(3,1)N 且(24)0.6826P ≤ξ≤=,则(4)P ξ>=( ) A.0.1588B.0.1587C.0.1586D.0.158538.已知随机变量ξ服从正态分布),2(2σN ,且(P 4)0.8ξ<=,则(P 02)ξ<<=A 、6.0B 、4.0C 、3.0D 、2.039.设随机变量()2~1,5X N ,且()()02P X P X a ≤=>-,则实数a 的值为( ) A . 4 B . 6 C . 8 D .10 40. 已知随机变量2(2)N σ,,(4)0.84P ξ=≤,则(0)P ξ=≤( )A .0.16B .0.32C .0.68D. 0.8441.设随机变量ξ服从正态分布N (2,9),若)1()1(-<=+>c P c P ξξ,则=c ( ) A. 1 B. 2 C. 3D. 442.设随机变量X ~N (2,4),则D (21X )的值等于 ( ) A.1 B.2 C.21 D.4 43.设随机变量X 服从正态分布N (0,1),P (X >1)= p , 则P(-1<X <0)等于 A .p 21B .1-pC .1-2pD .p -2144.已知随机变量ξ服从正态分布2(2,)N σ且(4)0.8P ξ<=,则(02)P ξ<<=( )A. 0.6B. 0.4C. 0.3D.0.2 45..已知随机变量ξ服从正态分布),2(2a N ,且P(ξ<4)=0.8,则P(0<ξ<2)=( )A.0.6 B .0.4 C .0.3 D .0. 246.某市对10000名中学生的数学成绩(满分100分)进行抽样统计,发现他们近似服从正态分布N ~(70,102),若90分以上者有230人,则这10000名学生中分数在50分到90分之间的人数约有( )A.7140人B.230人C.9540人D.4770人 47.设随机变量ξ服从正态分布N(0,1),若P(ξ>1)= p ,则P(-1<ξ<0)=( )。