随机变量及其分布练习题
随机变量及其分布习题
第二章 随机变量及其分布习题一 、填空题1. 设随机变量ξ的分布律为NaK P ==)(ξ(K=1,2, N ),则常数=a 。
2. 盒内有5个零件,其中2件次品,从中任取3件,用ξ表示取出的次品数,则ξ的概率分布为 。
3.设)(x F 是离散型随机变量的分布函数,若______)(==b P ξ,则)()()(a F b F b a P -=<<ξ成立。
4.设离散型随机变量ξ的分布函数为 ⎝⎛≥+<≤-<≤--<=221321110)(x b a x a x ax x F ,且21)2(==ξP ,则___________________,______,的分布律为ξ==b a5. 设连续型随机变量ξ的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤>=-00)(2x x kex f x则 ____)2(____,)2(____,)21(___,=<===≤<=ξξξP P P k6. 设5个晶体管中有2个次品,3个正品,如果每次从中任取1个进行测试,测试后的产品不放回,直到把2个次品都找到为止,则需要进行的测试次数ξ是一个随机变量,则________)2(______,)5(=≤==ξξP P7. 设随机变量ξ的概率密度为8)1(2)(--=x kex f (+∞<<∞-x ),则=k 。
8. 两个随机变量ηξ,相互独立的充要条件是______9. 设连续型随机变量ξ的概率密度为⎩⎨⎧<≥=-0)(x x e x f x,则ξ的函数ξη=的概率密度________)(=y ηϕ 10. 设随机变量ξ的概率密度为⎩⎨⎧>><<=其他)0,0(,10)(k b x kx x f b,且________________,,75.0)21(===>b k P 则ξ 二 、选择题1 .kk p x P 2)(==ξ)2,1( =k 为一随机变量ξ的分布律的必要条件是( ) (A )k x 非负 (B )k x 为整数(C )20≤≤k p (D )2≥k p 2 . 若函数)(x f y =是一随机变量ξ的概率密度,则( )一定成立(A ))(x f 的定义域为[0,1] (B ))(x f 的值域为[0,1] (C) )(x f 非负(D) )(x f 在),(∞∞-内连续 3.如果)(x F 是( ),则)(x F 一定不可以是连续型随机变量的分布函数( ) (A )非负函数 (B )连续函数 (C )有界函数 (D )单调减少函数 4.下列函数中,( )可以作为连续型随机变量的分布函数(A))(x F = ⎩⎨⎧≥<010x x e x(B )G(x)= ⎩⎨⎧≥<-01x x e x(C)=Φ)(x ⎩⎨⎧≥-<0100x ex x(D) H(x)= ⎩⎨⎧≥+<-0100x ex x5 . 设)(ηξ, 的联合概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤+=其他11),(22y x y x f π则ηξ与为( )的随机变量(A )独立同分布 (B )独立不同分布(C )不独立同分布 (D )不独立也不同分布三、计算题1. 掷两颗骰子,用ξ表示点数之和,求ξ的概率分布。
《概率论与数理统计》习题随机变量及其分布
第二章 随机变量及其分布一. 填空题1. 设随机变量X ~B(2, p), Y ~B(3, p), 若P(X ≥ 1) =95, 则P(Y ≥ 1) = _________. 解. 94951)1(1)0(=-=≥-==X P X P 94)1(2=-p , 31=p 2719321)0(1)1(3=⎪⎭⎫⎝⎛-==-=≥Y P Y P2. 已知随机变量X 只能取-1, 0, 1, 2四个数值, 其相应的概率依次为cc c c 162,85,43,21, 则c = ______. 解. 2,16321628543211==+++=c cc c c c 3. 用随机变量X 的分布函数F(x)表示下述概率: P(X ≤ a) = ________. P(X = a) = ________.P(X > a) = ________. P(x 1 < X ≤ x 2) = ________.解. P(X ≤ a) = F(a) P(X = a) = P(X ≤ a)-P(X < a) = F(a)-F(a -0) P(X > a) = 1-F(a) P(x 1 < X ≤ x 2) = F(x 2)-F(x 1)4. 设k 在(0, 5)上服从均匀分布, 则02442=+++k kx x 有实根的概率为_____.解. k 的分布密度为⎪⎩⎪⎨⎧=051)(k f 其它50≤≤kP{02442=+++k kx x 有实根} = P{03216162≥--k k } = P{k ≤-1或k ≥ 2} =535152=⎰dk 5. 已知2}{,}{kbk Y P k a k X P =-===(k = 1, 2, 3), X 与Y 独立, 则a = ____, b = ____, 联合概率分布_____, Z = X + Y 的概率分布为_____. 解. 116,132==++a a a a . 4936,194==++b b b b(X, Y)的联合分布为ab = 216α, 539=α α249)3()1()3,1()2(==-===-===-=abY P X P Y X P Z P α66)2,1()3,2()1(=-==+-===-=Y X P Y X P Z Pα251)1,1()2,2()3,3()0(=-==+-==+-====Y X P Y X P Y X P Z P α126)2,3()1,2()1(=-==+-====Y X P Y X P Z P α723)1()3()1,3()2(==-===-====abY P X P Y X P Z P6. 已知(X, Y)联合密度为⎩⎨⎧+=0)sin(),(y x c y x ϕ 其它4,0π≤≤y x , 则c = ______, Y 的边缘概率密度=)(y Y ϕ______.解.12,1)sin(4/04/0+==+⎰⎰c dxdy y x c ππ所以⎩⎨⎧++=0)sin()12(),(y x y x ϕ 其它4,0π≤≤y x当 40π≤≤y 时))4cos()(cos 12()sin()12(),()(4y y dx y x dx y x y Y +-+=++==⎰⎰∞+∞-πϕϕπ所以⎪⎩⎪⎨⎧+-+=0))4cos()(cos 12()(y y y Y πϕ 其它40π≤≤y7. 设平面区域D 由曲线2,1,01e x x y xy ====及直线围成, 二维随机变量(X, Y)在D 上服从均匀分布, 则(X, Y)关于X 的边缘密度在x = 2处的值为_______. 解. D 的面积 =2121=⎰e dx x. 所以二维随机变量(X, Y)的密度为: ⎪⎩⎪⎨⎧=021),(y x ϕ 其它D y x ∈),(下面求X 的边沿密度:当x < 1或x > e 2时0)(=x X ϕ当1 ≤ x ≤ e 2时 ⎰⎰===∞+∞-x X xdy dy y x x 102121),()(ϕϕ, 所以41)2(=X ϕ.8. 若X 1, X 2, …, X n 是正态总体N(μ, σ2)的一组简单随机样本, 则)(121n X X X nX +++=服从______. 解. 独立正态分布随机变量的线性函数服从正态分布.μ==⎪⎭⎫ ⎝⎛∑∑==n i i n i i X E n X n E 11)(11, nX D nX n D ni in i i 2121)(11σ==⎪⎭⎫ ⎝⎛∑∑==所以 ),(~2nN X σμ9. 如果(X, Y)的联合分布用下列表格给出,且X 与Y 相互独立, 则α = ______, β = _______.解.213161)1(,181)3(,91)2(,31)2(=+==+==+==++==Y P Y P Y P X P βαβα 132)3()2()1(=++==+=+=βαY P Y P Y P⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+++=======+++=======)181)(31()3()2()3,2()91)(31()2()2()2,2(ββαβαβααY P X P Y X P Y P X P Y X P两式相除得βαβα=++18191, 解得 βα2=, 92,91==αβ.10. 设(X, Y)的联合分布律为则 i. Z = X + Y 的分布律 ______. ii. V = X -Y 的分布律______. iii. U= X 2 + Y -2的分布律_______. 解.二. 单项选择题1. 如下四个函数哪个是随机变量X 的分布函数(A)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=221)(x F 0022≥<≤--<x x x , (B) ⎪⎩⎪⎨⎧=1sin 0)(x x F ππ≥<≤<x x x 00(C) ⎪⎩⎪⎨⎧=1sin 0)(x x F 2/2/00ππ≥<≤<x x x , (D) ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=1310)(x x F 212100≥<≤<x x x解. (A)不满足F(+∞) = 1, 排除(A); (B)不满足单增, 排除(B); (D)不满足F(1/2 + 0) = F(1/2), 排除(D); (C)是答案.2. ),4,2,0(!/)( ===-k k e c k X P k λλ是随机变量X 的概率分布, 则λ, c 一定满足 (A) λ > 0 (B) c > 0 (C) c λ > 0 (D) c > 0, 且 λ > 0解. 因为),4,2,0(!/)( ===-k k e c k X P k λλ, 所以c > 0. 而k 为偶数, 所以λ可以为负. 所以(B)是答案.3. X ~N(1, 1), 概率密度为ϕ(x), 则(A)5.0)0()0(=≥=≤X P X p (B)),(),()(+∞-∞∈-=x x x ϕϕ (C) 5.0)1()1(=≥=≤X P X p (D) ),(),(1)(+∞-∞∈--=x x F x F 解. 因为E(X) = μ = 1, 所以5.0)1()1(=≥=≤X P X p . (C)是答案.4. X, Y 相互独立, 且都服从区间[0, 1]上的均匀分布, 则服从区间或区域上的均匀分布的随机变量是(A) (X, Y) (B) X + Y (C) X 2 (D) X -Y解. X ~⎩⎨⎧=01)(x ϕ 其它10≤≤x , Y ~⎩⎨⎧=01)(y ϕ 其它10≤≤y . 所以(X, Y)~⎩⎨⎧=01),(y x ϕ其它1,0≤≤y x .所以(A)是答案.5. 设函数⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=120)(xx F 1100>≤<≤x x x 则(A) F(x)是随机变量X 的分布函数. (B) 不是分布函数.(C) 离散型分布函数. (D)连续型分布函数.解. 因为不满足F(1 + 0) = F(1), 所以F(x)不是分布函数, (B)是答案.6. 设X, Y 是相互独立的两个随机变量, 它们的分布函数为)(),(y F x F Y X , 则Z = max(X, Y)的分布函数是(A) )(z F Z = max{)(),(z F z F Y X } (B) )(z F Z = max{|)(||,)(|z F z F Y X } (C) )(z F Z = )()(z F z F Y X (D) 都不是解. }{}),{max()()(z Y z X P z Y X P z Z P z F Z ≤≤=≤=≤=且 )()()()(z F z F z Y P z X P Y X =≤≤因为独立. (C)是答案.7. 设X, Y 是相互独立的两个随机变量, 其分布函数分别为)(),(y F x F Y X , 则Z = min(X, Y)的分布函数是(A) )(z F Z = )(z F X (B) )(z F Z = )(z F Y(C) )(z F Z = min{)(),(z F z F Y X } (D) )(z F Z = 1-[1-)(z F X ][1-)(z F Y ] 解. }{1}),{min(1)(1)()(z Y z X P z Y X P z Z P z Z P z F Z >>-=>-=>-=≤=且 )](1)][(1[1)](1)][(1[1z F z F z Y P z X P Y X ---=≤-≤--因为独立 (D)是答案.8. 设X 的密度函数为)(x ϕ, 而,)1(1)(2x x +=πϕ 则Y = 2X 的概率密度是(A))41(12y +π (B) )4(22y +π (C) )1(12y +π (D) y arctan 1π 解. )2()2(}2{)()(yF y X P y X P y Y P y F X Y =≤=≤=≤= )4(2)2(112121)2()2()]([)(22''y y y y F y F y X X Y Y +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅=⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛==ππϕϕ (B)是答案.9. 设随机变量(X, Y)的联合分布函数为⎩⎨⎧=+-0),()(y x e y x ϕ 其它0,0>>y x , 则2YX Z +=的分布密度是(A) ⎪⎩⎪⎨⎧=+-021)()(y x Z e Z ϕ 其它0,0>>y x (B) ⎪⎩⎪⎨⎧=+-0)(2y x Z e z ϕ 其它0,0>>y x(C) ⎩⎨⎧=-04)(2z Z ze Z ϕ 00≤>z z (D) ⎪⎩⎪⎨⎧=-021)(zZ eZ ϕ 00≤>z z解. 2YX Z +=是一维随机变量, 密度函数是一元函数, 排除(A), (B).21210=⎰∞+-dz e z , 所以(D)不是答案. (C)是答案. 注: 排除法做单项选择题是经常使用而且很有效的方法. 该题也可直接计算Z 的密度:当z < 0时0)(=z F Z当z ≥ 0时⎰⎰≤+=≤+=≤+=≤=zy x Z dxdy y x z Y X P z YX P z Z P z F 2),()2()2()()(ϕ =12222020+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-----⎰⎰z z z xz y x e ze dx dy e e==)()('z F z ZZ ϕ⎩⎨⎧-042z ze 00≤>z z , (C)是答案.10. 设两个相互独立的随机变量X 和 Y 分别服从正态分布N(0, 1)和N(1, 1), 则下列结论正确的是(A) P{X + Y ≤ 0} = 1/2 (B) P{X + Y ≤ 1} = 1/2 (C) P{X -Y ≤ 0} = 1/2 (D) P{X -Y ≤ 1} = 1/2解. 因为X 和 Y 分别服从正态分布N(0, 1)和N(1, 1), 且X 和 Y 相互独立, 所以 X + Y ~ N(1, 2), X -Y ~ N(-1, 2) 于是P{X + Y ≤ 1} = 1/2, (B)是答案.11. 设随机变量X 服从指数分布, 则Y = min{X, 2}的分布函数是(A) 是连续函数 (B) 至少有两个间断点 (C) 是阶梯函数 (D) 恰好有一个间断点 解. 分布函数:))2,(m i n (1))2,(m i n ()()(y X P y X P y Y P y F Y >-=≤=≤= 当y ≥ 2时101))2,(m i n (1)(=-=>-=y X P y F Y 当0 ≤ y < 2时)2,(1))2,(m i n (1)(y y X y X P y F Y >>-=>-= ye y X P y X P λ--=≤=>-=1)()(1当y < 0时)2,(1))2,(m i n(1)(y y X y X P y F Y >>-=>-= 0)()(1=≤=>-=y X P y X P于是 ⎪⎩⎪⎨⎧-=-011)(yY e y F λ 0202<<≤≥y y y 只有y = 2一个间断点, (D)是答案.三. 计算题1. 某射手有5发子弹, 射击一次的命中率为0.9, 如果他命中目标就停止射击, 不命中就一直到用完5发子弹, 求所用子弹数X 的分布密度. 解. 假设X 表示所用子弹数. X = 1, 2, 3, 4, 5.P(X = i) = P(前i -1次不中, 第i 次命中) = 9.0)1.0(1⋅-i , i = 1, 2, 3, 4.当i = 5时, 只要前四次不中, 无论第五次中与不中, 都要结束射击(因为只有五发子弹). 所以 P(X = 5) = 4)1.0(. 于是分布律为2. 设一批产品中有10件正品, 3件次品, 现一件一件地随机取出, 分别求出在下列各情形中直到取得正品为止所需次数X 的分布密度.i. 每次取出的产品不放回; ii. 每次取出的产品经检验后放回, 再抽取; iii. 每次取出一件产品后总以一件正品放回, 再抽取.解. 假设A i 表示第i 次取出正品(i = 1, 2, 3, …) i.13)()1(1===A P X P1331210)()|()()2(11212⋅====A P A A P A A P X P1331221110)()|()|()()3(11223321⋅⋅====P P A P A P X P1331221111)()|()|()|()4(1122334⋅⋅⋅===A P A A P A A P A A P X Pii. 每次抽取后将原产品放回1310133)()()()()(11111---⎪⎭⎫⎝⎛====k k k k k A P A P A P A A A p k X P , (k = 1, 2, …)iii. 每次抽取后总以一个正品放回X 1 2 3 4p13101311133⋅ 1312132133⋅⋅ 1331321311⋅⋅⋅ 1310)()1(1===A P X P1331311)()|()()2(11212⋅====A P A A P A A P X P1331321312)()|()|()()3(112123321⋅⋅====A P A A P A A A P A A A P X P 1331321311)()|()|()|()4(1121231234⋅⋅⋅===A P A A P A A A P A A A A P X P3. 随机变量X 的密度为⎪⎩⎪⎨⎧-=01)(2x cx ϕ 其它1||<x , 求: i. 常数c; ii. X 落在)21,21(-内的概率. 解. πππϕ1,22|arcsin 21)(110112====-==⎰⎰-∞+∞-c c c x c dx xc dx x3162|a r c s i n 211))2/1,2/1((2/102/12/12=⋅==-=-∈⎰-ππππx x dxX P 4. 随机变量X 分布密度为i. 2102)(x x -⎪⎩⎪⎨⎧=πϕ 其它1||<x , ii. ⎪⎩⎪⎨⎧-=02)(x x x ϕ 其它2110≤≤<≤x x求i., ii 的分布函数F(x).解. i. 当x ≤ 1时 ⎰⎰∞-∞-===x xdt dt t x F 00)()(ϕ当-1< x < 1时 ⎰⎰∞--++-=-==x x x x xdt t dt t x F 21arcsin 1112)()(212πππϕ 当x ≥ 1时⎰⎰∞--=-==xdt t dt t x F 112)()(112πϕ所以 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++-=121arcsin 110)(2x x xx F ππ 1111≥<<--≤x x xii. 当x < 0时 ⎰⎰∞-∞-===x xdt dt t x F 00)()(ϕ当0 ≤ x < 1时 ⎰⎰∞-===x x x t d t dt t x F 2)()(2ϕ当1 ≤ x < 2时 122)2()()(2110-+-=-+==⎰⎰⎰∞-x x dt t tdt dt t x F x xϕ当2 ≤ x 时 1)2()()(2110⎰⎰⎰∞-=-+==x dt t tdt dt t x F ϕ所以 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-+-=112220)(22x x x x F 221100≥<≤<≤<x x x x5. 设测量从某地到某一目标的距离时带有的随机误差X 具有分布密度函数⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=3200)20(exp 2401)(2x x πϕ, -∞ < x < +∞ 试求: i. 测量误差的绝对值不超过30的概率;ii. 接连独立测量三次, 至少有一次误差的绝对值不超过30的概率.解. 因为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=3200)20(exp 2401)(2x x πϕ, -∞ < x < +∞, 所以X ~N(20, 402). i. {}⎭⎬⎫⎩⎨⎧<-<-=<<-=<25.0402025.13030)30|(|X P X P X P )25.1()25.0(-Φ-Φ=1)25.1()25.0()25.1(1()25.0(-Φ+Φ=Φ--Φ= 18944.05987.0-+== 0.4931.(其中Φ(x)为N(0, 1)的分布函数)ii. P(至少有一次误差的绝对值不超过30) = 1-P(三次误差的绝对值都超过30) =88.012.01)4931.0(13=-=- 6. 设电子元件的寿命X 具有密度为⎪⎩⎪⎨⎧=0100)(2x x ϕ 100100≤<x x问在150小时内, i. 三只元件中没有一只损坏的概率是多少? ii. 三只电子元件全损坏的概率是多少? iii. 只有一个电子元件损坏的概率是多少?解. X 的密度⎪⎩⎪⎨⎧=0100)(2x x ϕ 100100≤<x x . 所以31100)150(1501002==<⎰dx x X P . 令p = P(X ≥ 150) = 1-31= 32.i. P(150小时内三只元件没有一只损坏) =2783=p ii. P(150小时内三只元件全部损坏) =271)1(3=-piii. P(150小时内三只元件只有一只损坏) =943231213=⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛c7. 对圆片直径进行测量, 其值在[5, 6]上服从均匀分布, 求圆片面积的概率分布. 解. 直径D 的分布密度为⎩⎨⎧=01)(d ϕ其它65≤≤d假设42D X π=, X 的分布函数为F(x).)()()(2x D P x X P x F ≤=≤=π当x ≤ 0时, F(x) = 0 当x > 0时⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤≤-=≤=≤=πππx D xP x D P x X P x F 44)()()(2 当时即425,54ππ<<x xF(x) = 0 当时即πππ925,645≤≤≤≤x x⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤≤-=≤=≤=πππx D xP x D P x X P x F 44)()()(2=54145-=⎰ππxdt x当 x > 9π时1)()(65===⎰⎰∞-dt dt t x F x ϕ所以 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=1540)(πxx F ππππ99425425>≤≤<x x x密度⎪⎩⎪⎨⎧==01)(')(x x F x πϕ 其它ππ9425≤≤x8. 已知X 服从参数 p = 0.6的0-1分布在X = 0, X = 1下, 关于Y 的条件分布分别为表1、表2所示表1 表2Y 1 2 3 Y 1 2 3 P(Y|X = 0)41 21 41 P(Y|X = 1) 21 61 31 求(X, Y)的联合概率分布, 以及在Y ≠ 1时, 关于X 的条件分布.解. X 的分布律为(X, Y)3.05321)1()1|1()1,1(=⋅=======X P X Y P Y X P 1.05361)1()1|2()2,1(=⋅=======X P X Y P Y X P2.05331)1()1|3()3,1(=⋅=======X P X Y P Y X P1.05241)0()0|1()1,0(=⋅=======X P X Y P Y X P2.05221)0()0|2()2,0(=⋅=======X P X Y P Y X P1.05241)0()0|3()3,0(=⋅=======X P X Y P Y X P所以Y 的分布律为5.06.03.0)1()1,0()1|0(==≠≠==≠=Y P Y X P Y X P5.06.03.0)1()1,1()1|1(==≠≠==≠=Y P Y X P Y X P所以9. 设随机变量X 与Y 相互独立, 并在区间[0, 9]上服从均匀分布, 求随机变量YXZ =的分布密度.解. X ~⎪⎩⎪⎨⎧=091)(x X ϕ 其它90≤≤x , Y ~⎪⎩⎪⎨⎧=091)(x Y ϕ 其它90≤≤y因为X, Y 相互独立, 所以(X, Y)联合密度为(X, Y)~⎪⎩⎪⎨⎧=0811),(y x ϕ 其它9,0≤≤y x , )()()(z X Y P z Z P z F Z ≤=≤= 当 z ≤ 0时0)(=z F Z 当 0 < z < 1时z z dxdy Xz Y P z X Y P z Z P z F D Z 219928181)()()()(1=⋅⋅==≤=≤=≤=⎰⎰ 当z ≥ 1时⎰⎰=≤=≤=≤=2811)()()()(D Z dxdy Xz Y P z X Y P z Z P z F zz 211)992181(811-=⋅-⋅=所以 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==2'21210)()(zz F z Z Z ϕ 1100≥<<≤z z z 10. 设(X, Y)的密度为⎩⎨⎧--=0)1(24),(y x y y x ϕ 其它1,0,0<+>>y x y x求: i.)21|(),|(),(=x y x y x X ϕϕϕ, ii. )21|(),|(),(=y x y x y Y ϕϕϕ 解.i.⎰∞+∞-=dy y x x X ),()(ϕϕ当x ≤ 0 或 x ≥ 1时0),()(==⎰∞+∞-dy y x x X ϕϕ当0 < x < 1时310)1(4)1(24),()(x dy y x y dy y x x x X -=--==⎰⎰-∞+∞-ϕϕ所以 ⎩⎨⎧-=0)1(4)(3x x X ϕ 其它10<<x所以 ⎪⎩⎪⎨⎧---==0)1()1(6)(),()|(3x y x y x y x x y X ϕϕϕ 其它1,0,0<+>>y x y x 所以 ⎩⎨⎧-==0)21(24)21|(y y x y ϕ 其它210<<yii.⎰∞+∞-=dx y x y Y ),()(ϕϕ当y ≤ 0 或 y ≥ 1时0),()(==⎰∞+∞-dx y x y Y ϕϕ当0 < y < 1时210)1(12)1(24),()(y y dx y x y dx y x y y Y -=--==⎰⎰-∞+∞-ϕϕ所以 ⎩⎨⎧-=0)1(12)(2y y y Y ϕ 其它10<<y所以 ⎪⎩⎪⎨⎧---==0)1()1(2)(),()|(2y y x y y x y x Y ϕϕϕ其它1,0,0<+>>y x y x 所以 ⎩⎨⎧-==0)21(4)21|(x y x ϕ 其它210<<x。
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.。
第二章《随机变量及其分布》作业
第二章 《随机变量及其分布》作业班级 学号 姓名一、单项选择题1. 设连续随机变量X 的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧<<=其它,;,020,2)(x x x f 则P {-3≤X ≤1}= ( ) (A). 0(B). 0.25(C). 0.5(D). 12.设随机变量X 服从参数为λ的泊松分布,且{}{}21===X P X P , 则λ=( )(A) 1 ; (B) 2 ; (C) 3; (D) 4. 3.设随机变量),(~2σμN X ,则=≤≤)(b X a P ( )).(A )()(b a Φ-Φ; ).(B )()(b a Φ+Φ; ).(C )()(σμσμ-Φ--Φb a ; ).(D )()(σμσμ-Φ--Φa b .4. 若4重伯努利试验中,事件A 至少发生一次的概率为8165,则在一次 试验中,事件A 发生的概率为( )).(A 1; ).(B 32; ).(C 41; ).(D 43.5. 设随机变量,且,则c=( ).0 ; ; ; .二 .填空题1.已知随机变量只能取-1,0,1,2四个数值,其相应的概率依次是,则2.则X 的分布函数为=)(x F .),(~2σμN X )()(c X p c X p >=≤)(A )(B μ)(C μ-)(D σX c c c c 161,81,41,21=c3.设连续型随机变量X 的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤<-≤≤=其它021)2(10)(x x k x kx x f ,则k= ; ⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤≤2321X P = .4.某高速公路一天的事故数X 服从参数3=λ的泊松分布,则一天内没有发生事故的概率是5.设离散型随机变量X 的分布列为则 随机变量函数 Y =()21+X 的分布列是6.设随机变量ξ在(1,6)上服从均匀分布,求方程012=++x x ξ有实根的概率 .7.已知ξ服从)4,150(2N ,则140(P <=≤)160ξ ,=≤)150(ξP 。
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。
第二章随机变量及其分布习题
第二章随机变量及其分布习题(1)随机变量及其分布1.一袋中有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2.分析下列函数是否是分布函数.若是分布函数,判断是哪类随机变量的分布函数.(1)⎪⎩⎪⎨⎧≥<≤--<=.0,1,02,21,2,0)(x x x x F (2)⎪⎩⎪⎨⎧≥<≤<=.,1,0,sin ,0,0)(ππx x x x x F (3)⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≥<≤+<=.21,1,210,21,0,0)(x x x x x F 3.盒中装有大小相等的球10个,编号分别为0、1、2、…、9.从中任取1个,观察号码是“小于5”、“等于5”、“大于5”的情况.试定义一个随机变量,求其分布律和分布函数.4.已知随机变量X 的概率密度为||1()2x f x e -=,x -∞<<+∞.求X 的分布函数.5.设随机变量X 的密度函数为⎪⎩⎪⎨⎧<-=其它,01,1)(2x x c x f ,试求:(1)常数c ;(2)}210{≤≤X P ;(3)X 的分布函数.6.设随机变量X 的分布函数为⎪⎩⎪⎨⎧≥<≤<=.,1,1,ln ,1,0)(e x e x x x x F X ,求(1)P (X<2),P {0<X ≤3},P (2<X<25);(2)求概率密度f X (x ).7.设随机变量X 的概率密度)(x f 为(1)⎪⎩⎪⎨⎧≤≤--=其它01112)(2x x x f π,(2)⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-<≤=其他021210)(x x x x x f 求X 的分布函数F (x ),并作出(2)中的f (x )与F (x )的图形。
8.设随机变量X 的分布律为(0>α为参数)2,1,1)(===k ak X P k 求(1)(5)P X ≥;(2)(3)P X 为的倍数。
随机变量及其分布函数习题
第2章 随机变量及其分布习题 21.设有函数⎩⎨⎧≤=其它,,0,0,sin )(πx x x F试说明)(x F 能否是某随机变量的分布函数。
解:不能,易知对21x x <,有:),()(}1{}{}{12221x F x F x X P x X P x X x P -=<-<=<<又)()(,0}{1221x F x F x X x P ≥≥<<,因此)(x F 在定义域内必为单调递增函数。
然而)(x F 在),0(π上不是单调递增函数,所以不是某随机变量的分布函数。
2.-筐中装有7只蓝球,编号为1,2.3,4,5,6,7。
在筐中同时取3只,以X 表示取出的3只当中的最大号码,写出随机变量X 的分布列。
解:X 的可能值为3,4,5,6,7。
在7只篮球中任取3个共有37C 种取法。
}3{=X 表示取出的3只篮球以3为最大值,其余两个数是1,2,仅有这一种情况,故3515673211)3(37=⋅⋅⋅⋅===C X P}4{=X 表示取出的3只篮球以4为最大值,其余两个数可以在1,2,3中任取两个,共有23C 种取法,故35356732113)4(3723=⋅⋅⋅⋅===C C X P 。
}5{=X 表示取出的3只篮球以5为最大值,其余两个数可在1,2,3,4中任取2个,共有24C 种取法,故3565673212134)5(3724=⋅⋅⋅⋅⋅⋅===C C X P , }6{=X 表示取出的3只篮球以6为最大值,其余两个数可在1,2,3,4,5中任取2个,共有25C 种取法,故35105673212145)6(3725=⋅⋅⋅⋅⋅⋅===C C X P ,}7{=X 表示取出的3只篮球以7为最大值,其余两个数可在1,2,3,4,5,6中任取2个,共有26C 种取法,故35155673212156)7(3726=⋅⋅⋅⋅⋅⋅===C C X P 。
3. 设X 服从)10(-分布,其分布列为,)1(}{1kkp p k X P --== ,1,0=k 求X 的分布函数,并作出其图形。
专题10计数原理、概率、随机变量及其分布
专题10计数原理、概率、随机变量及其分布一、单选题1.甲、乙、丙、丁四人排成一列,则丙不在排头,且甲或乙在排尾的概率是( )A .14B .13C .12 D .232.在(4x 的展开式中,3x 的系数为( )A .6B .6-C .12D .12-二、多选题3.随着“一带一路”国际合作的深入,某茶叶种植区多措并举推动茶叶出口.为了解推动出口后的亩收入(单位:万元)情况,从该种植区抽取样本,得到推动出口后亩收入的样本均值2.1x =,样本方差20.01s =,已知该种植区以往的亩收入X 服从正态分布()21.8,0.1N ,假设推动出口后的亩收入Y 服从正态分布()2,N x s ,则( )(若随机变量Z 服从正态分布()2,N μσ,()0.8413P Z μσ<+≈)A .(2)0.2P X >>B .(2)0.5P X ><C .(2)0.5P Y >>D .(2)0.8P Y ><三、填空题4.甲、乙两人各有四张卡片,每张卡片上标有一个数字,甲的卡片上分别标有数字1,3,5,7,乙的卡片上分别标有数字2,4,6,8,两人进行四轮比赛,在每轮比赛中,两人各自从自己持有的卡片中随机选一张,并比较所选卡片上数字的大小,数字大的人得1分,数字小的人得0分,然后各自弃置此轮所选的卡片(弃置的卡片在此后的轮次中不能使用).则四轮比赛后,甲的总得分不小于2的概率为.5.1013x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,各项系数中的最大值为. 6.有6个相同的球,分别标有数字1、2、3、4、5、6,从中无放回地随机取3次,每次取1个球.记m 为前两次取出的球上数字的平均值,n 为取出的三个球上数字的平均值,则m 与n 之差的绝对值不大于12的概率为. 7.在63333x x⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,常数项为. 8.,,,,A B C D E 五种活动,甲、乙都要选择三个活动参加.甲选到A 的概率为;已知乙选了A 活动,他再选择B 活动的概率为.四、解答题9.某投篮比赛分为两个阶段,每个参赛队由两名队员组成,比赛具体规则如下:第一阶段由参赛队中一名队员投篮3次,若3次都未投中,则该队被淘汰,比赛成绩为0分;若至少投中一次,则该队进入第二阶段.第二阶段由该队的另一名队员投篮3次,每次投篮投中得5分,未投中得0分.该队的比赛成绩为第二阶段的得分总和.某参赛队由甲、乙两名队员组成,设甲每次投中的概率为p ,乙每次投中的概率为q ,各次投中与否相互独立.(1)若0.4p =,0.5q =,甲参加第一阶段比赛,求甲、乙所在队的比赛成绩不少于5分的概率.(2)假设0p q <<,(i )为使得甲、乙所在队的比赛成绩为15分的概率最大,应该由谁参加第一阶段比赛? (ii )为使得甲、乙所在队的比赛成绩的数学期望最大,应该由谁参加第一阶段比赛? 10.某保险公司为了了解该公司某种保险产品的索赔情况,从合同险期限届满的保单中随机抽取1000份,记录并整理这些保单的索赔情况,获得数据如下表:假设:一份保单的保费为0.4万元;前3次索赔时,保险公司每次赔偿0.8万元;第四次索赔时,保险公司赔偿0.6万元.假设不同保单的索赔次数相互独立.用频率估计概率.(1)估计一份保单索赔次数不少于2的概率;(2)一份保单的毛利润定义为这份保单的保费与赔偿总金额之差.(i )记X 为一份保单的毛利润,估计X 的数学期望()E X ;(ⅱ)如果无索赔的保单的保费减少4%,有索赔的保单的保费增加20%,试比较这种情况下一份保单毛利润的数学期望估计值与(i )中()E X 估计值的大小.(结论不要求证明)。
二、随机变量及其分布(答案)
概率论与数理统计练习题系第二章专业班姓名随机变量及其分布(一)学号一.选择题:1 .设X是失散型随机变量,以下可以作为X的概率分布是[B]X x1x2x3x4X x1x2x3x4( A)1111(B)1111 p p248162488X x1x2x3x4(D)X x1x2x3x4( C)1111p1111 p23412234122 .设随机变量ξ的分布列为X0123C ] p0.10.30.4F ( x) 为其分布函数,则 F ( 2) = [0.2( A)(B)( C)(D)1二、填空题:1 .设随机变量X的概率分布为X012,则 a = p a0.20.52 .某产品 15 件,其中有次品 2 件。
现从中任取3 件,则抽得次品数X 的概率分布为P(X 0)C13366, P( x1)C21 C13236, P( xC22 C1313 C153105C1531052)105C1533 .设射手每次击中目标的概率为, 连续射击10 次,则击中目标次数X 的概率分布为P( X k ) C10k(0.7)k (0.3)10 k(k0,1, 2,L ,10)三、计算题:1 .同时掷两颗骰子,设随机变量X为“两颗骰子点数之和”求:( 1)X的概率分布;(2)P( X3) ;(3)P( X12)解:(1)P( X2)1P( X3)2P( X4)3P(X 5)4,,,,36363636P( X6)5,P( X7) 6 , P( X5 436 8), P(X 9)363636P( X10)3 ,P( X11)2 ,P( X 1363612)36所以 X 的概率分布列:X 2 34 5 6 7 89 10 11 12P12 34 5 6 5 4 3 2 1363636363636 3636363636(2) P(X3) 336( 3) P(X>12)=02 .产品有一、 二、三等品及废品四种, 其中一、 二、三等品及废品率分别为 60%,10%,20%及 10%,任取一个产品检查其质量,试用随机变量X 描述检查结果。
第二章 《随机变量及其分布》练习题
第二章 《随机变量及其分布》练习题一、选择题1.任意抛掷三枚均匀硬币,恰有2枚正面朝上的概率为( )A .34 B .38 C .13 D .142.在4次独立重复试验中,事件A 发生的概率相同,若事件A 至少发生1次的概率为6581,则事件A 在1次试验中发生的概率为( )A .13 B .25 C .56 D .343.若X ~B (10,0.8),则P (X =8)等于( )A .C 810×0.88×0.22B .C 810×0.82×0.28 C .0.88×0.22D .0.82×0.284.若X 是一个随机变量,则E (X -E (X ))的值为( )A .无法求B .0C .E (X )D .2E (X )5.某人从家乘车到单位,途中有3个交通岗.假设在各交通岗遇到红灯的事件是相互独立的,且概率都是0.4,则此人上班途中遇红灯次数的均值为( ) A .0.4 B .1.2 C .0.43D .0.66.已知随机变量ξ的概率分布如下表所示:且η=2ξ+3,则E (η)等于( )A.35 B.65 C.215 D.1257.随机变量ξ的分布列为则ξ的数学期望是( )A .2B .2.1C .2.3D .随m 的变化而变化8.某班有14的学生数学成绩优秀,如果从班中随机地找出5名学生,那么其中数学成绩优秀的学生数ξ~B ⎝⎛⎭⎫5,14,则E (-ξ)的值为( ) A.14 B .-14 C.54 D .-549.有10张卡片,其中8张标有数字2,2张标有数字5,从中任意抽出3张卡片,设3张卡片上的数字之和为X ,则X 的数学期望是( )A .7.8 B .8 C .16 D .15.6 10.设随机变量ξ的分布列如下表:且E (ξ)=1.6,则a -b 等于( D .-0.411.设一随机试验的结果只有A 和A 且P (A )=m ,令随机变量ξ=⎩⎪⎨⎪⎧1,A 发生0,A 不发生,则ξ的方差D (ξ)等于( )A .mB .2m (1-m )C .m (m -1)D .m (1-m )12.由以往的统计资料表明,甲、乙两运动员在比赛中得分情况为:D .无法确定 13.已知随机变量ξ,η满足ξ+η=8,且ξ服从二项分布ξ~B (10,0.6),则E (η)和D (η)的值分别是( )A .6和2.4B .2和2.4C .2和5.6D .6和5.614.随机变量X 的分布列如下:若E (X )=158,则D (X )等于( ) A.732 B.932 C.3364 D.556415.若随机变量ξ的分布列为P (ξ=m )=13,P (ξ=n )=a ,若E (ξ)=2,则D (ξ)的最小值等于( )A .0B .2C .4D .无法计算16.某班举行了一次“心有灵犀”的活动,教师把一张写有成语的纸条出示给A 组的某个同学,这个同学再用身体语言把成语的意思传递给本组其他同学.若小组内同学甲猜对成语的概率是0.4,同学乙猜对成语的概率是0.5,且规定猜对得1分,猜不对得0分,则这两个同学各猜1次,得分之和X (单位:分)的数学期望为( )A .0.9 B .0.8 C .1.2 D .1.117.有10张卡片,其中8张标有数字2,2张标有数字5,从中任意抽出3张卡片,设3张卡片上的数字之和为X ,则X 的数学期望是( )A .7.8 B .8 C .16 D .15.6二、填空题1.一射手对靶射击,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X 的期望为________.2.袋中装有6个红球,4个白球,从中任取1个球,记下颜色后再放回,连续摸取4次,设X 是取得红球的次数,则E (X )=________.3.随机变量ξ的取值为0,1,2.若P (ξ=0)=15,E (ξ)=1,则D (ξ)=________.4.节日期间,某种鲜花的进价是每束2.5元,售价是每束5元,节后对没有卖出的鲜花以每束1.6元处理.根据前5年节日期间对这种鲜花需求量ξ(束)的统计(如下表),若进这种鲜花500束在今年节日期间销售,则利润的均值是________元.三、解答题1.某师范大学志愿者支教团体有6名男同学,4名女同学.在这10名同学中,3名同学来自数学系,其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个系.现从这10名同学中随机选取3名同学,到希望小学进行支教活动(每位同学被选到的可能性相同). (Ⅰ)求选出的3名同学来自互不相同的系的概率;(Ⅱ)设X 为选出的3名同学中女同学的人数,求随机变量X 的分布列和数学期望.2.现有甲、乙两个靶,某射手向甲靶射击一次,命中的概率为34;向乙靶射击一次命中的概率为23,该射手每次射击的结果相互独立.假设该射手进行一次测试,先向甲靶射击两次,若两次都命中,则通过测试;若两次中只命中一次,则再向乙靶射击一次,命中也可通过测试,其它情况均不能通过测试.(1)求该射手通过测试的概率;(2)求该射手在这次测试中命中的次数X 的分布列及数学期望.3.在“出彩中国人”的一期比赛中,有6位歌手(1~6)登台演出,由现场的百家大众媒体投票选出最受欢迎的出彩之星,各家媒体独立地在投票器上选出3位出彩候选人,其中媒体甲是1号歌手的歌迷,他必选1号,另在2号至6号中随机的选2名;媒体乙不欣赏2号歌手,他必不选2号;媒体丙对6位歌手的演唱没有偏爱,因此在1至6号歌手中随机的选出3名.(1)求媒体甲选中3号且媒体乙未选中3号歌手的概率;(2)用X表示3号歌手得到媒体甲、乙、丙的票数之和,求X的分布列及数学期望.4.某学校举行知识竞赛,第一轮选拔共设有A、B、C、D四个问题,规则如下:①每位参加者计分器的初始分均为10分,答对问题A、B、C、D分别加1分、2分、3分、6分,答错任一题减2分;②每回答一题,计分器显示累计分数,当累计分数小于8分时,答题结束,淘汰出局;当累计分数大于或等于14分时,答题结束,进入下一轮;当答完四题,累计分数仍不足14分时,答题结束,淘汰出局;③每位参加者按问题A、B、C、D顺序作答,直至答题结束.假设甲同学对问题A、B、C、D回答正确的概率依次为34、12、13、14,且各题回答正确与否相互之间没有影响.(1)求甲同学能进入下一轮的概率;(2)用ξ表示甲同学本轮答题结束时答题的个数,求ξ的分布列和数学期望E(ξ).第二章 《随机变量及其分布》练习题一、选择题1.任意抛掷三枚均匀硬币,恰有2枚正面朝上的概率为( )A .34 B .38 C .13 D .14[解析] 抛一枚硬币,正面朝上的概率为12,则抛三枚硬币,恰有2枚朝上的概率为P =C 23⎝⎛⎭⎫122×12=38. 2.在4次独立重复试验中,事件A 发生的概率相同,若事件A 至少发生1次的概率为6581,则事件A 在1次试验中发生的概率为( )A .13 B .25 C .56 D .34[解析] 事件A 在一次试验中发生的概率为p ,由题意得1-C 04p 0(1-p )4=6581,所以1-p =23,p =13, 3.若X ~B (10,0.8),则P (X =8)等于( )A .C 810×0.88×0.22B .C 810×0.82×0.28 C .0.88×0.22D .0.82×0.28[解析] ∵X ~B (10,0.8),∴P (X =k )=C k 100.8k (1-0.8)10-k ,∴P (X =8)=C 8100.88·0.22,故选A . 4.若X 是一个随机变量,则E (X -E (X ))的值为( )A .无法求B .0C .E (X )D .2E (X )[解析] 只要认识到E (X )是一个常数,则可直接运用均值的性质求解.∵E (aX +b )=aE (X )+b ,而E (X )为常数,∴E (X -E (X ))=E (X )-E (X )=0. [答案] B5.某人从家乘车到单位,途中有3个交通岗.假设在各交通岗遇到红灯的事件是相互独立的,且概率都是0.4,则此人上班途中遇红灯次数的均值为( )A .0.4B .1.2C .0.43D .0.6[解析] ∵途中遇红灯的次数X 服从二项分布,即X ~B (3,0.4),∴E (X )=3×0.4=1.2. [答案] B 6.已知随机变量ξ的概率分布如下表所示:且η=2ξ+3,则E (η)等于( )A.35 B.65 C.215 D.125解析:E (ξ)=0×715+1×715+2×115=35,E (η)=E (2ξ+3)=2E (ξ)+3=2×35+3=215.答案:C7.随机变量ξ的分布列为则ξ的数学期望是( )A .2B .2.1C .2.3D .随m 的变化而变化解析:∵0.2+0.5+m =1,∴m =0.3,∴E (ξ)=1×0.2+2×0.5+3×0.3=2.1.答案:B8.某班有14的学生数学成绩优秀,如果从班中随机地找出5名学生,那么其中数学成绩优秀的学生数ξ~B ⎝⎛⎭⎫5,14,则E (-ξ)的值为( )A.14 B .-14 C.54 D .-54 解析:∵E (ξ)=5×14=54,∴E (-ξ)=-E (ξ)=-54,故选D.9.有10张卡片,其中8张标有数字2,2张标有数字5,从中任意抽出3张卡片,设3张卡片上的数字之和为X ,则X 的数学期望是( )A .7.8 B .8 C .16 D .15.6解析:X 的取值为6,9,12,P (X =6)=C 38C 310=715,P (X =9)=C 28C 12C 310=715,P (X =12)=C 18C 22C 310=115.E (X )=6×715+9×715+12×115=7.8.答案:A10.设随机变量ξ的分布列如下表:且E (ξ)=1.6,则a -b 等于( D .-0.4解析:根据题意,⎩⎪⎨⎪⎧ 0.1+a +b +0.1=1,0×0.1+a +2×b +3×0.1=1.6,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =0.3b =0.5.所以a -b =-0.2.答案C11.设一随机试验的结果只有A 和A 且P (A )=m ,令随机变量ξ=⎩⎪⎨⎪⎧1,A 发生0,A 不发生,则ξ的方差D (ξ)等于( )A .mB .2m (1-m )C .m (m -1)D .m (1-m ) 解析:依题意ξ服从两点分布,∴D (ξ)=m (1-m ),故选D.12.由以往的统计资料表明,甲、乙两运动员在比赛中得分情况为:A .甲B .乙C .甲、乙均可D .无法确定解析:E (ξ1)=E (ξ2)=1.1,D (ξ1)=1.12×0.2+0.12×0.5+0.92×0.3=0.49,D (ξ2)=1.12×0.3+0.12×0.3+0.92×0.4=0.69,∴D (ξ1)<D (ξ2),即甲比乙得分稳定,选甲参加较好,故选A.13.已知随机变量ξ,η满足ξ+η=8,且ξ服从二项分布ξ~B (10,0.6),则E (η)和D (η)的值分别是( )A .6和2.4 B .2和2.4 C .2和5.6D .6和5.6解析:由已知E (ξ)=10×0.6=6,D (ξ)=10×0.6×0.4=2.4.∵ξ+η=8,∴η=8-ξ.∴E (η)=-E (ξ)+8=2,D (ξ)=(-1)2D (ξ)=2.4.答案:B 14.随机变量X 的分布列如下:若E (X )=158,则D (X )等于( ) A.732 B.932 C.3364 D.5564解析:由⎩⎪⎨⎪⎧1×0.5+2x +3y =158,0.5+x +y =1,得⎩⎨⎧x =18,y =38.所以D (X )=⎝⎛⎭⎫1-1582×12+⎝⎛⎭⎫2-1582×18+⎝⎛⎭⎫3-1582×38=5564. 答案:D15.若随机变量ξ的分布列为P (ξ=m )=13,P (ξ=n )=a ,若E (ξ)=2,则D (ξ)的最小值等于( )A .0B .2C .4D .无法计算解析:由于分布列中,概率和为1,则a +13=1,a =23. ∵E (ξ)=2,∴m 3+2n3=2.∴m =6-2n .∴D (ξ)=13×(m -2)2+23×(n -2)2=23×(n -2)2+13×(6-2n -2)2=2n 2-8n +8=2(n -2)2.∴n =2时,D (ξ)取最小值0.答案:A16.某班举行了一次“心有灵犀”的活动,教师把一张写有成语的纸条出示给A 组的某个同学,这个同学再用身体语言把成语的意思传递给本组其他同学.若小组内同学甲猜对成语的概率是0.4,同学乙猜对成语的概率是0.5,且规定猜对得1分,猜不对得0分,则这两个同学各猜1次,得分之和X (单位:分)的数学期望为( )A .0.9 B .0.8 C .1.2D .1.1[解析] X 的取值为0、1、2,P (X =0)=(1-0.4)(1-0.5)=0.3, P (X =1)=0.4×(1-0.5)+(1-0.4)×0.5=0.5, P (X =2)=0.4×0.5=0.2,∴E (X )=0×0.3+1×0.5+2×0.2=0.9. [答案] A17.有10张卡片,其中8张标有数字2,2张标有数字5,从中任意抽出3张卡片,设3张卡片上的数字之和为X ,则X 的数学期望是( )A .7.8 B .8 C .16 D .15.6[解析] X 的取值为6、9、12,P (X =6)=C 38C 310=715,P (X =9)=C 28C 12C 310=715,P (X =12)=C 18C 22C 310=115. E (X )=6×715+9×715+12×115=7.8. [答案] A二、填空题1.一射手对靶射击,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X 的期望为________.解析:X 的可能取值为3,2,1,0,P (X =3)=0.6;P (X =2)=0.4×0.6=0.24;P (X =1)=0.42×0.6=0.096;P (X =0)=0.43=0.064.所以E (X )=3×0.6+2×0.24+1×0.096+0×0.064=2.376.2.袋中装有6个红球,4个白球,从中任取1个球,记下颜色后再放回,连续摸取4次,设X 是取得红球的次数,则E (X )=________.解析:每一次摸得红球的概率为610=35,由X ~B ⎝⎛⎭⎫4,35,则E (X )=4×35=125. 3.随机变量ξ的取值为0,1,2.若P (ξ=0)=15,E (ξ)=1,则D (ξ)=________.解析:由题意设P (ξ=1)=p ,则ξ的分布列如下由E (ξ)=1,可得p =35,所以D (ξ)=12×15+02×35+12×15=25. 答案:254.节日期间,某种鲜花的进价是每束2.5元,售价是每束5元,节后对没有卖出的鲜花以每束1.6元处理.根据前5年节日期间对这种鲜花需求量ξ(束)的统计(如下表),若进这种鲜花500束在今年节日期间销售,则利润的均值是________元.解析:节日期间这种鲜花需求量的均值为E (ξ)=200×0.20+300×0.35+400×0.30+500×0.15=340(束).设利润为η,则η=5ξ+1.6×(500-ξ)-500×2.5=3.4ξ-450, 所以E (η)=3.4E (ξ)-450=3.4×340-450=706(元). 三、解答题1.某师范大学志愿者支教团体有6名男同学,4名女同学.在这10名同学中,3名同学来自数学系,其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个系.现从这10名同学中随机选取3名同学,到希望小学进行支教活动(每位同学被选到的可能性相同). (Ⅰ)求选出的3名同学来自互不相同的系的概率;(Ⅱ)设X 为选出的3名同学中女同学的人数,求随机变量X 的分布列和数学期望. 解:(Ⅰ)3A 设“选出的名同学来自互不相同的系”为事件,1203373731049()60C C C C P A C346310()(0,1,2,3)k k c c p xk k c (Ⅱ)随机变量X 的所有可能值为0,1,2,3.随机变量X 的分布列为数学期望113161236210305E X .2.现有甲、乙两个靶,某射手向甲靶射击一次,命中的概率为34;向乙靶射击一次命中的概率为23,该射手每次射击的结果相互独立.假设该射手进行一次测试,先向甲靶射击两次,若两次都命中,则通过测试;若两次中只命中一次,则再向乙靶射击一次,命中也可通过测试,其它情况均不能通过测试.(1)求该射手通过测试的概率;(2)求该射手在这次测试中命中的次数X 的分布列及数学期望.[解析] (1)设“该射手通过测试”为事件A ,“向甲靶射击两次都命中”为事件B ,“向甲靶射击两次中只命中一次,则再向乙靶射击一次,命中”为事件C .事件B ,C 互斥,且A =B +C .所以该射手通过测试的概率P (A )=P (B )+P (C )=⎝⎛⎭⎫342+C 12·34·⎝⎛⎭⎫1-34·23=1316. (2)由题意知,X =0,1,2. P (X =0)=⎝⎛⎭⎫1-342=116;P (X =1)=C 12·34·⎝⎛⎭⎫1-34·⎝⎛⎭⎫1-23=18;P (X =2)=P (A )=1316. 所以该射手在这次测试中命中的次数X 的分布列为该射手在这次测试中命中的次数X 的数学期望为E (X )=0×116+1×18+2×1316=74.3.在“出彩中国人”的一期比赛中,有6位歌手(1~6)登台演出,由现场的百家大众媒体投票选出最受欢迎的出彩之星,各家媒体独立地在投票器上选出3位出彩候选人,其中媒体甲是1号歌手的歌迷,他必选1号,另在2号至6号中随机的选2名;媒体乙不欣赏2号歌手,他必不选2号;媒体丙对6位歌手的演唱没有偏爱,因此在1至6号歌手中随机的选出3名.(1)求媒体甲选中3号且媒体乙未选中3号歌手的概率;(2)用X 表示3号歌手得到媒体甲、乙、丙的票数之和,求X 的分布列及数学期望.[分析] (1)设A 表示事件:“媒体甲选中3号歌手”,B 表示事件“媒体乙选中3号歌手”,C 表示事件“媒体丙选中3号歌手”,由等可能事件概率公式求出P (A ),P (B ),由此利用相互独立事件的概率乘法公式和对立事件的概率公式能求出媒体甲选中3号歌手且媒体乙未选中3号歌手的概率.(2)先由等可能事件概率计算公式求出P (C ),由已知得X 的可能取值为0,1,2,3,分别求出相应的概率,由此能求出X 的分布列及数学期望.[解析] (1)设A 表示事件“媒体甲选中3号歌手”,B 表示事件“媒体乙选中3号歌手”,C 表示事件“媒体丙选中3号歌手”, P (A )=C 14C 25=25,P (B )=C 24C 35=35,媒体甲选中3号且媒体乙未选中3号歌手的概率为P (A B )=P (A )(1-P (B ))=25×(1-35)=425.(2)P (C )=C 25C 36=12,由已知得X 的可能取值为0,1,2,3,P (X =0)=P (A B C )=(1-25)(1-35)(1-12)=325,P (X =1)=P (A B C )+P (A B C )+P (A B C )=25(1-35)(1-12)+(1-25)×35×(1-12)+(1-25)(1-35)×12=1950, P (X =2)=P (AB C )+P (A B C )+P (A BC )=25×35×(1-12)+25(1-35)×12+(1-25)×35×12=1950,P (X =3)=P (ABC )=25×35×12=325,∴X 的分布列为E (X )=0×325+1×1950+2×1950+3×325=32.114.某学校举行知识竞赛,第一轮选拔共设有A 、B 、C 、D 四个问题,规则如下:①每位参加者计分器的初始分均为10分,答对问题A 、B 、C 、D 分别加1分、2分、3分、6分,答错任一题减2分;②每回答一题,计分器显示累计分数,当累计分数小于8分时,答题结束,淘汰出局;当累计分数大于或等于14分时,答题结束,进入下一轮;当答完四题,累计分数仍不足14分时,答题结束,淘汰出局;③每位参加者按问题A 、B 、C 、D 顺序作答,直至答题结束.假设甲同学对问题A 、B 、C 、D 回答正确的概率依次为34、12、13、14,且各题回答正确与否相互之间没有影响.(1)求甲同学能进入下一轮的概率;(2)用ξ表示甲同学本轮答题结束时答题的个数,求ξ的分布列和数学期望E (ξ).[解析] 设A 、B 、C 、D 分别表示甲同学能正确回答第一、二、三、四个问题的事件,A -、B -、C -、D-分别为A 、B 、C 、D 的对立事件(例如A -表示甲同学第一题回答错误).由题设条件知,P (A )=34,P (B )=12,P (C )=13,P (D )=14,P (A -)=14,P (B -)=12,P (C -)=23,P (D -)=34. (1)记“甲同学能进入下一轮”为事件W ,则由题设条件知W =ABC +AB C -D +A B -CD +A -BCD +A-B C -D ,∵A 、B 、C 、D 各事件相互独立,∴P (W )=P (A )·P (B )·P (C )+P (A )·P (B )·P (C -)·P (D )+P (A )·P (B -)·P (C )·P (D )+P (A -)·P (B )·P (C )·P (D )+P (A -)·P (B )·P (C -)·P (D )=34×12×13+34×12×23×14+34×12×13×14+14×12×13×14+14×12×23×14=14. (2)由题意知,ξ的可能取值为2、3、4,则P (ξ=2)=P (A -B -)=P (A -)·P (B -)=14×12=18, P (ξ=3)=P (ABC +A B -C -)=P (A )P (B )P (C )+P (A )P (B -)P (C -)=34×12×13+34×12×23=38. P (ξ=4)=1-P (ξ=2)-P (ξ=3)=1-18-38=12, ∴ξ的分布列为∴E (ξ)=2×18+3×38+4×12=278.。
随机变量及其概率分布练习题
随机变量及其概率分布练习题(共90分)一.选择题(每题2分共20分)2.F(X)是随机变量X 的分布函数,则下列结论不正确的是( )A.≤0F(x )1≤B.F(x )=P{X=x }C.F(x )=P{X x ≤}D.F(∞+)=1, F(∞-)=03.设随机变量X 的分布律为如下表格:F(x)为其分布函数,则F(5)=( ) X0 2 4 6 P 0.1 0.2 0.3 0.4A.0.3B.0.5C.0.6D.0.44.下列函数可以作为随机变量分布函数的是( ) 4x 01≤≤x 2x 10<≤xA.F(x)=B.F(x)=1 其它2 其它-1 x<0 0 x<0C.F(x)= 2x 10<≤xD.F(x)= 2x 5.00<≤x 1 其它 1 x ≥0.54x 31<<-x 5.设X 的密度函数为f(x)= 则P{-2<x<2}=( ) 0, 其它A. 0B.83C. 43D. 856. 以下函数可作为随机变量X 的概率密度的是( )A.f(x)=.;11,0,其它<<-⎩⎨⎧x xB.f(x)=.;11,,02其它<<-⎩⎨⎧x xC.f(x)=.;11,0,21其它<<-⎪⎩⎪⎨⎧x D.f(x)=.;11,0,2其它<<-⎩⎨⎧x7.设随机变量X~N(1,4),5.0)0(,8413.0)1(=Φ=Φ,则事件{13X ≤≤}的概率为() A.0.1385 B.0.2413 C.0.2934 D.0.34138.已知随机变量X 的分布函数为( )F(x)= ⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧≥<≤<≤<313132102100x x x x ,则P }{1X ==A . 61B .21C .32D .19.已知连续型随机变量X 服从区间[a ,b ]上的均匀分布,则概率=⎭⎬⎫⎩⎨⎧+<32b a X P ( )A .0B .31C .32D .110、设随机变量X 在区间[2,6]上服从均匀分布,则P{2<x<4}=( )A.P{5<x<7}B.p{1<x<3}C.P{3<x<5}D.P{4.5<x<6.5}二.填空题(每题2分共20分)2.设连续型随机变量X 的分布函数为如下F(x), 则X 的概率密度)(x f 为( ) 0 x<0F(x)= 2x, 5.00<≤x1 x ≥0.53.设随机变量X 的分布为P{X=k}=10k,k=0,1,2,3,4,则P{0.5<X ≤2}=( )4.设随机变量X ~N(2,9),已知标准正态分布函数值=Φ)1(0.8413,为使P{X<a}<0.8413,则常数a<( )5.某人掷五次骰子,则在五次中得到点为6的次数X 的分布率为P{X=i}=( ) i=0,1,2,3,4,56.设随机变量X 服从区间[]10,0上的均匀分布,则P (X>4)=_ _.7.在[]T ,0内通过某交通路口的汽车数X 服从泊松分布,且已知P{X=4}=3P{X=3},则在[]T ,0内至少有一辆汽车通过的概率为_ _.8.已知随机变量X 的分布函数为F(x)=⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≥<≤<≤<3x 13x 1321x 0210x 0 则P{2<X ≤4}=_ _.9.已知随机变量X 的概率密度为f(x)=ce -|x|,-∞<x<+∞,则c=_ _.10.设随机变量X 的概率分布为F (x )为其分布函数,则F (3)=_ _.三.计算题。
第二章 随机变量及其分布 习题
第二章 随机变量及其分布第一节 随机变量、离散型随机变量及其分布规律一、判断题 随机变量X 的分布规律1. 表 是变量X 有{}3,2,1,0,652=−==k k k X P ,则它2.若对随机是随机变量X 的分布规律3.若对随机变量X 有{},5,4,3,2,1,251=+==k k k X P 则它是随机变量X 的分布律 二、填空题1.设随机变量X 的分布律为{}N k Nak X P ⋯⋯===,4,3,2,1,,则=a 2.设随机变量X 的分布律为{}⋯⋯===−,2,1,!3k e k k X P kλ,则=λ3.设离散型随机变量X 服从两点分布,且()()()=====1,041X P X P X P 则4.设随机变量(),,~p n b X 且已知()()(),3221=====X P X P X P 则n = p =5.某试验的成功概率为43,失败概率为41,若以X 表示试验者首次成功所进行的试验次数,则X 的分布律为6.设随机变量X 服从二项分布(),,2p b 随机变量Y 服从二项分布若()p b ,3。
若(),951=≥X P 则()=≥1Y P三、在15件同类型的零件中有2件次品,从中取3次,每次任取1件,作不放回抽取。
以X 表示取出的次品的个数。
1.求X 的分布律 2.画出分布律的图形四、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 每个设备被使用的概率为0.1,问在同一时刻, 1.恰有2个设备被使用的概率是多少?2.至少有3个设备被同时使用的概率是多少?3.至多有3个设备被同时使用的概率是多少?五、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,试问: 1.在一周内恰好发生2次交通事故的概率是多少? 2.在一周内至少发生1次交通事故的概率是多少?六、某商店过去的销售记录表明,某种商品每月的销售数可用参数10=λ的泊松分布描述,为了以99%以上的把握该种商品不脱销,每月该种产品的库存量为多少件?七、设X 服从泊松分布,其分布律为{}⋯===−,1,0,!k k e k X P k λλ ,当k 为何值,()k X P =最大?第二节 随机变量分布函数、连续型随机变量及其概率密度一、判断题:1.(),.102,212,0⎪⎩⎪⎨⎧≥<≤−−<=x x x x F 是某个随机变量的分布函数。
随机变量及其分布练习试卷1(题后含答案及解析)
随机变量及其分布练习试卷1(题后含答案及解析) 题型有:1. 单项选择题 2. 多项选择题 3. 综合分析题单项选择题每题1分。
每题的备选项中,只有1个符合题意。
1.一个样本由n个观测值组成,已知样本均值的样本标准差S皆为正数,如果每个观测值扩大到2倍,则下列说法正确的是()。
A.和S都扩大2倍B.和S都不变C.扩大2倍,S扩大4倍D.扩大4倍,S扩大2倍正确答案:C解析:由E(aX+b)=aE(X)+b var(ax+b)=a2var(X)可知。
知识模块:随机变量及其分布2.以下分别用来表示分布的中心位置和散布的大小的特征值是()。
A.均值、方差B.方差、均值C.标准差、均值D.方差、标准差正确答案:A解析:均值表示了分布的中心位置,方差和标准差表示分布的散布的大小。
知识模块:随机变量及其分布设随机变量Z的分布列为:X:0 1 2 3 4 P:0.50.20.10.15 0.05则3.E(X)为()。
A.0.105B.2.0C.1.6D.1.0正确答案:A解析:(1)E(X)=0×0.5+1×0.2+2×0.1+3×0.15+4×0.05=0.105知识模块:随机变量及其分布4.P(0≤X<3)为()。
A.0.9C.0.4D.0.7正确答案:B解析:(2)P(0≤X<3)=0.5+0.2+0.1=0.8知识模块:随机变量及其分布5.设X为[a、b)上的连续型随机变量,已知a<c<d<b,且c-a=d-c=b-d,则下列结论成立的是()。
A.P(a<X≤d)=2P(a<X≤c)B.P(c<X≤d)=P(d<X≤b)C.P(a≤X<b)=1/3D.P(X=a)=P(X=b)正确答案:D解析:对于连续型随机变量,在给定区间上取值的概率P是以在取值区间上,概率密度分布曲线与X轴所夹的曲边梯形的面积。
对于连续随机变量X取一点的概率为0,所以选D。
知识模块:随机变量及其分布6.设X~N(1,4),则P(0≤X<2)可表示为()。
《概率论与数理统计》习题随机变量及其分布
第二章 随机变量及其分布一. 填空题1. 设随机变量X ~B(2, p), Y ~B(3, p), 若P(X ≥ 1) =95, 则P(Y ≥ 1) = _________. 解. 94951)1(1)0(=-=≥-==X P X P 94)1(2=-p , 31=p 2. 已知随机变量X 只能取-1, 0, 1, 2四个数值, 其相应的概率依次为cc c c 162,85,43,21, 则c = ______. 解. 2,16321628543211==+++=c cc c c c 3. 用随机变量X 的分布函数F(x)表示下述概率:P(X ≤ a) = ________. P(X = a) = ________.P(X > a) = ________. P(x 1 < X ≤ x 2) = ________.解. P(X ≤ a) = F(a) P(X = a) = P(X ≤ a)-P(X < a) = F(a)-F(a -0) P(X > a) = 1-F(a) P(x 1 < X ≤ x 2) = F(x 2)-F(x 1)4. 设k 在(0, 5)上服从均匀分布, 则02442=+++k kx x 有实根的概率为_____.解. k 的分布密度为⎪⎩⎪⎨⎧=051)(k f 其它50≤≤kP{02442=+++k kx x 有实根} = P{03216162≥--k k } = P{k ≤-1或k ≥ 2} =535152=⎰dk 5. 已知2}{,}{kbk Y P k a k X P =-===(k = 1, 2, 3), X 与Y 独立, 则a = ____, b = ____, 联合概率分布_____, Z = X + Y 的概率分布为_____. 解. 116,132==++a a a a . 4936,194==++b b b bP24α 66α 251α 126α 72αab = 216α, 5391=α 6. 已知(X, Y)联合密度为⎩⎨⎧+=0)sin(),(y x c y x ϕ 其它4,0π≤≤y x , 则c = ______, Y 的边缘概率密度=)(y Y ϕ______.解.12,1)sin(4/04/0+==+⎰⎰c dxdy y x c ππ所以⎩⎨⎧++=0)sin()12(),(y x y x ϕ 其它4,0π≤≤y x当 40π≤≤y 时所以⎪⎩⎪⎨⎧+-+=0))4cos()(cos 12()(y y y Y πϕ 其它40π≤≤y7. 设平面区域D 由曲线2,1,01e x x y xy ====及直线围成, 二维随机变量(X, Y)在D 上服从均匀分布, 则(X, Y)关于X 的边缘密度在x = 2处的值为_______. 解. D 的面积 =2121=⎰e dx x. 所以二维随机变量(X, Y)的密度为: 下面求X 的边沿密度: 当x < 1或x > e 2时 当1 ≤ x ≤ e 2时 ⎰⎰===∞+∞-x X x dy dy y x x 102121),()(ϕϕ, 所以41)2(=X ϕ. 8. 若X 1, X 2, …, X n 是正态总体N(μ, σ2)的一组简单随机样本, 则)(121n X X X nX +++=Λ服从______. 解. 独立正态分布随机变量的线性函数服从正态分布.μ==⎪⎭⎫ ⎝⎛∑∑==n i i n i i X E n X n E 11)(11, nX D nX n D ni in i i 2121)(11σ==⎪⎭⎫ ⎝⎛∑∑==所以 ),(~2nN X σμ9. 如果(X, Y)的联合分布用下列表格给出,且X 与Y 相互独立, 则α = ______, β = _______.解.两式相除得βαβα=++18191, 解得 βα2=, 92,91==αβ.10. 设(X, Y)则 i. Z = X + Y iii. U= X 2 + Y -2的分布律_______. 解.二. 单项选择题1. 如下四个函数哪个是随机变量X 的分布函数(A)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=221)(x F 0022≥<≤--<x x x , (B) ⎪⎩⎪⎨⎧=1sin 0)(x x F ππ≥<≤<x x x 00(C) ⎪⎩⎪⎨⎧=1sin 0)(x x F 2/2/00ππ≥<≤<x x x , (D) ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=1310)(x x F 212100≥<≤<x x x解. (A)不满足F(+∞) = 1, 排除(A); (B)不满足单增, 排除(B); (D)不满足F(1/2 + 0) = F(1/2), 排除(D); (C)是答案. 2. ),4,2,0(!/)(Λ===-k k ec k X P kλλ是随机变量X 的概率分布, 则λ, c 一定满足(A) λ > 0 (B) c > 0 (C) c λ > 0 (D) c > 0, 且 λ > 0 解. 因为),4,2,0(!/)(Λ===-k k ec k X P kλλ, 所以c > 0. 而k 为偶数, 所以λ可以为负.所以(B)是答案.3. X ~N(1, 1), 概率密度为ϕ(x), 则(A)5.0)0()0(=≥=≤X P X p (B)),(),()(+∞-∞∈-=x x x ϕϕ (C) 5.0)1()1(=≥=≤X P X p (D) ),(),(1)(+∞-∞∈--=x x F x F 解. 因为E(X) = μ = 1, 所以5.0)1()1(=≥=≤X P X p . (C)是答案.4. X, Y 相互独立, 且都服从区间[0, 1]上的均匀分布, 则服从区间或区域上的均匀分布的随机变量是(A) (X, Y) (B) X + Y (C) X 2 (D) X -Y解. X ~⎩⎨⎧=01)(x ϕ 其它10≤≤x , Y ~⎩⎨⎧=01)(y ϕ 其它10≤≤y . 所以(X, Y)~⎩⎨⎧=01),(y x ϕ其它1,0≤≤y x .所以(A)是答案.5. 设函数⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=120)(xx F 1100>≤<≤x x x 则(A) F(x)是随机变量X 的分布函数. (B) 不是分布函数.(C) 离散型分布函数. (D)连续型分布函数.解. 因为不满足F(1 + 0) = F(1), 所以F(x)不是分布函数, (B)是答案.6. 设X, Y 是相互独立的两个随机变量, 它们的分布函数为)(),(y F x F Y X , 则Z = max(X, Y)的分布函数是(A) )(z F Z = max{)(),(z F z F Y X } (B) )(z F Z = max{|)(||,)(|z F z F Y X } (C) )(z F Z = )()(z F z F Y X (D) 都不是解. }{}),{m ax ()()(z Y z X P z Y X P z Z P z F Z ≤≤=≤=≤=且 )()()()(z F z F z Y P z X P Y X =≤≤因为独立. (C)是答案.7. 设X, Y 是相互独立的两个随机变量, 其分布函数分别为)(),(y F x F Y X , 则Z = min(X, Y)的分布函数是(A) )(z F Z = )(z F X (B) )(z F Z = )(z F Y(C) )(z F Z = min{)(),(z F z F Y X } (D) )(z F Z = 1-[1-)(z F X ][1-)(z F Y ] 解. }{1}),{m in(1)(1)()(z Y z X P z Y X P z Z P z Z P z F Z >>-=>-=>-=≤=且 (D)是答案.8. 设X 的密度函数为)(x ϕ, 而,)1(1)(2x x +=πϕ 则Y = 2X 的概率密度是(A))41(12y +π (B) )4(22y +π (C) )1(12y +π (D) y arctan 1π解. )2()2(}2{)()(yF y X P y X P y Y P y F X Y =≤=≤=≤= (B)是答案.9. 设随机变量(X, Y)的联合分布函数为⎩⎨⎧=+-0),()(y x e y x ϕ 其它0,0>>y x , 则2YX Z +=的分布密度是(A) ⎪⎩⎪⎨⎧=+-021)()(y x Z e Z ϕ 其它0,0>>y x (B) ⎪⎩⎪⎨⎧=+-0)(2y x Z e z ϕ 其它0,0>>y x(C) ⎩⎨⎧=-04)(2z Z ze Z ϕ 00≤>z z (D) ⎪⎩⎪⎨⎧=-021)(zZ eZ ϕ 00≤>z z解. 2YX Z +=是一维随机变量, 密度函数是一元函数, 排除(A), (B). 21210=⎰∞+-dz e z , 所以(D)不是答案. (C)是答案.注: 排除法做单项选择题是经常使用而且很有效的方法. 该题也可直接计算Z 的密度: 当z < 0时 当z ≥ 0时 =12222020+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-----⎰⎰z z z x z y x e ze dx dy e e ==)()('z F z ZZ ϕ⎩⎨⎧-042z ze 00≤>z z , (C)是答案.10. 设两个相互独立的随机变量X 和 Y 分别服从正态分布N(0, 1)和N(1, 1), 则下列结论正确的是(A) P{X + Y ≤ 0} = 1/2 (B) P{X + Y ≤ 1} = 1/2 (C) P{X -Y ≤ 0} = 1/2 (D) P{X -Y ≤ 1} = 1/2解. 因为X 和 Y 分别服从正态分布N(0, 1)和N(1, 1), 且X 和 Y 相互独立, 所以 X + Y ~ N(1, 2), X -Y ~ N(-1, 2) 于是P{X + Y ≤ 1} = 1/2, (B)是答案.11. 设随机变量X 服从指数分布, 则Y = min{X, 2}的分布函数是(A) 是连续函数 (B) 至少有两个间断点 (C) 是阶梯函数 (D) 恰好有一个间断点 解. 分布函数: 当y ≥ 2时 当0 ≤ y < 2时 当y < 0时于是 ⎪⎩⎪⎨⎧-=-011)(yY e y F λ 0202<<≤≥y y y 只有y = 2一个间断点, (D)是答案.三. 计算题1. 某射手有5发子弹, 射击一次的命中率为0.9, 如果他命中目标就停止射击, 不命中就一直到用完5发子弹, 求所用子弹数X 的分布密度. 解. 假设X 表示所用子弹数. X = 1, 2, 3, 4, 5.P(X = i) = P(前i -1次不中, 第i 次命中) = 9.0)1.0(1⋅-i , i = 1, 2, 3, 4.当i = 5时, 只要前四次不中, 无论第五次中与不中, 都要结束射击(因为只有五发子弹). 所以 P(X = 5) = 4)1.0(. 于是分布律为2. 设一批产品中有10件正品, 3件次品, 现一件一件地随机取出, 分别求出在下列各情形中直到取得正品为止所需次数X 的分布密度.i. 每次取出的产品不放回; ii. 每次取出的产品经检验后放回, 再抽取; iii. 每次取出一件产品后总以一件正品放回, 再抽取.解. 假设A i 表示第i 次取出正品(i = 1, 2, 3,…) i. ii.1310133)()()()()(11111---⎪⎭⎫⎝⎛====k k k k k A P A P A P A A A p k X P ΛΛ, (k = 1, 2, …) iii. 每次抽取后总以一个正品放回3. 随机变量X 的密度为⎪⎩⎪⎨⎧-=01)(2x cx ϕ 其它1||<x , 求: i. 常数c; ii. X 落在)21,21(-内的概率. 解. πππϕ1,22|arcsin 21)(110112====-==⎰⎰-∞+∞-c c cx c dx xc dx x4. 随机变量X 分布密度为i. 2102)(x x -⎪⎩⎪⎨⎧=πϕ 其它1||<x , ii. ⎪⎩⎪⎨⎧-=02)(x x x ϕ 其它2110≤≤<≤x x求i., ii 的分布函数F(x).解. i. 当x ≤ 1时 当-1< x < 1时 当x ≥ 1时所以 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++-=121arcsin 110)(2x x xx F ππ 1111≥<<--≤x x xii. 当x < 0时当0 ≤ x < 1时 当1 ≤ x < 2时 当2 ≤ x 时所以 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-+-=112220)(22x x x x F 221100≥<≤<≤<x x x x 5. 设测量从某地到某一目标的距离时带有的随机误差X 具有分布密度函数⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=3200)20(exp 2401)(2x x πϕ, -∞ < x < +∞ 试求: i. 测量误差的绝对值不超过30的概率;ii. 接连独立测量三次, 至少有一次误差的绝对值不超过30的概率.解. 因为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=3200)20(exp 2401)(2x x πϕ, -∞ < x < +∞, 所以X ~N(20, 402).i. {}⎭⎬⎫⎩⎨⎧<-<-=<<-=<25.0402025.13030)30|(|X P X P X P 18944.05987.0-+== 0.4931.(其中Φ(x)为N(0, 1)的分布函数)ii. P(至少有一次误差的绝对值不超过30) = 1-P(三次误差的绝对值都超过30) =88.012.01)4931.0(13=-=-6. 设电子元件的寿命X 具有密度为问在150小时内, i. 三只元件中没有一只损坏的概率是多少? ii. 三只电子元件全损坏的概率是多少? iii. 只有一个电子元件损坏的概率是多少?解. X 的密度⎪⎩⎪⎨⎧=0100)(2x x ϕ 100100≤<x x . 所以31100)150(1501002==<⎰dx x X P . 令p = P(X ≥ 150) = 1-31= 32.i. P(150小时内三只元件没有一只损坏) =2783=p ii. P(150小时内三只元件全部损坏) =271)1(3=-piii. P(150小时内三只元件只有一只损坏) =943231213=⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛c 7. 对圆片直径进行测量, 其值在[5, 6]上服从均匀分布, 求圆片面积的概率分布. 解. 直径D 的分布密度为⎩⎨⎧=01)(d ϕ其它65≤≤d假设42D X π=, X 的分布函数为F(x).当x ≤ 0时, F(x) = 0 当x > 0时当时即425,54ππ<<x xF(x) = 0 当时即πππ925,645≤≤≤≤x x=54145-=⎰ππxdt x当 x > 9π时所以 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=1540)(πxx Fππππ99425425>≤≤<x x x 密度⎪⎩⎪⎨⎧==01)(')(x x F x πϕ 其它ππ9425≤≤x8. 已知X 服从参数 p = 0.6的0-1分布在X = 0, X = 1下, 关于Y 的条件分布分别为表1、表2所示表1 表2Y 1 2 3 Y 1 2 3 P(Y|X = 0)41 21 41 P(Y|X = 1) 21 61 31 求(X, Y)的联合概率分布, 以及在Y ≠ 1时, 关于X 的条件分布.解. X 的分布律为(X, Y)所以Y 的分布律为所以9. 设随机变量X 与Y 相互独立, 并在区间[0, 9]上服从均匀分布, 求随机变量YXZ =的分布密度.解. X ~⎪⎩⎪⎨⎧=091)(x X ϕ 其它90≤≤x , Y ~⎪⎩⎪⎨⎧=091)(x Y ϕ 其它90≤≤y因为X, Y 相互独立, 所以(X, Y)联合密度为(X, Y)~⎪⎩⎪⎨⎧=0811),(y x ϕ 其它9,0≤≤y x , )()()(z X Y P z Z P z F Z ≤=≤=当 z ≤ 0时0)(=z F Z 当 0 < z < 1时 y = xz (z < 1)D 1当z ≥ 1时zz 211)992181(811-=⋅-⋅=所以 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==2'21210)()(zz F z Z Z ϕ 1100≥<<≤z z z 10. 设(X, Y)的密度为 求: i.)21|(),|(),(=x y x y x X ϕϕϕ, ii. )21|(),|(),(=y x y x y Y ϕϕϕ 解. i.⎰∞+∞-=dy y x x X ),()(ϕϕ当x ≤ 0 或 x ≥ 1时当0 < x < 1时所以 ⎩⎨⎧-=0)1(4)(3x x X ϕ 其它10<<x所以 ⎪⎩⎪⎨⎧---==0)1()1(6)(),()|(3x y x y x y x x y X ϕϕϕ 其它1,0,0<+>>y x y x 所以 ⎩⎨⎧-==0)21(24)21|(y y x y ϕ 其它210<<yii.⎰∞+∞-=dx y x y Y ),()(ϕϕ当y ≤ 0 或 y ≥ 1时当0 < y < 1时所以 ⎩⎨⎧-=0)1(12)(2y y y Y ϕ 其它10<<y所以 ⎪⎩⎪⎨⎧---==0)1()1(2)(),()|(2y y x y y x y x Y ϕϕϕ 其它1,0,0<+>>y x y x文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.11 所以 ⎩⎨⎧-==0)21(4)21|(x y x ϕ 其它210<<x。
随机变量及其分布作业
2.1.1离散型随机变量及其分布列(1)1.随机变量1ξ是某城市1天中发生的火警次数,随机变量2ξ是某城市1天之内的温度,随机变量3ξ是某火车站1小时内的游客流动人数。
这三个随机变量为连续型随机变量的是 ( ) A.只有1ξ和3ξ B.只有2ξ C.只有2ξ和3ξ D 只有3ξ2.下列变量中,不是随机变量的是 ( ) A.一射手射击一次的环数 B.标准状态下,水在100o C 时会沸腾 C.抛掷两枚骰子,所得的点数之和 D.某电话总机在时间区间(0,T )内收到的呼叫次数3.下列两个变量之间的关系是函数关系的是( )A .光照时间和果树产量B .降雪量和交通事故发生率C .人的年龄和身高D .正方形的边长和面积4.有以下四个随机变量,其中离散型随机变量的个数是( )① 某无线寻呼台1分钟内接到寻呼次数ξ是一个随机变量;③ 一个沿数轴进行随机运动的质点,它在数轴上的位置全是一个随机变量;④ 某人射击一次中靶的环数ξ是一个随机变量 A .1 B .2 C .3 D .0 5.袋中有大小相同的5只钢球,分别标有1、2、3、4、5五个号码.在有放回的抽取条件下依次取出2个球,设两个球号码之和为随机变量ξ,则ξ所有可能值的个数是( )A .25B .10C .9D .56.如果ξ是一个离散型随机变量,那么下列命题中,假命题是( ) A .ξ取每个可能值的概率是非负实数 B .ξ取所有可能值概率之和为1C .ξ取某两个可能值的概率等于分别取其中每个值的概率之和D .ξ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7.袋中有2个黑球6个红球,从中任取两个,下列问题可以作为随机变量的是 ( ) A .取到的球的个数 B .取到红球的个数C .至少取到一个红球D .至少取到一个红球的概率6.抛掷两枚骰子,所得点数之和记为ξ,那么ξ=4表示的随机实验结果是( )A .一颗是3点,一颗是1点B .两颗都是2点C .两颗都是4点D .一颗是3点,一颗是1点或两颗都是2点 7.现有10张奖票,只有1张可中奖,第一人与第十人抽中奖的概率为 ( ) (A)21,101 (B) 101,21 (C) 101,101 (D) 109,101 8.掷两颗骰子,设出现点数之和为12,11,10的概率依次为1p ,2p ,3p ,则下式正确的是 ( )(A)1p =2p <3p (B)1p <2p =3p (C)1p <2p <3p (D) 1p >2p >3p 9.如果天气状况分为阴、小雨、中雨、大雨、晴五种,它们分别用数字1、2、3、4、5来表示,用ξ来表示一天的天气状况.若某天的天气状况是阴天有小雨,则用ξ的表示式可表示为 . 10.设某项试验的成功概率是失败概率的2倍,用随机变量ξ描述1次试验的成功次数,则(0)P ξ==_______________。
随机变量及其分布练习题
第二章随机变量及其分布练习题1.甲、乙两人各进行一次射击,甲击中目标的概率是0.8,乙击中目标的概率是0.6,则两人都击中目标的概率是( )A.1.4 B.0.9C.0.6 D.0.48 2.设随机变量1~62X B ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,则(3)P X =等于( ) A.516 B.316 C.58 D.7163.设随机变量X 的概率分布列为X1 2 3P 则E (X +2)A.B .9C.D.4.两台相互独立工作的电脑,产生故障的概率分别为a ,b ,则产生故障的电脑台数的均值为( )A.ab B.a b + C.1ab - D.1a b --5.某普通高校招生体育专业测试合格分数线确定为60分.甲、乙、丙三名考生独立参加测试,他们能达到合格的概率分别是0.9,0.8,0.75,则三人中至少有一人达标的概率为( )A .0.015B .0.0056.设随机变量~()X B n p ,,则22()()DX EX 等于( ) A.2p B.2(1)p - C.np D.2(1)p p -7.对标有不同编号的6件正品和4件次品的产品进行检测,不放回地依次摸出2件.在第一次摸出正品的条件下,第二次也摸到正品的概率是( ).A.B.C.D.8.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)=().A.B.C.D.9.设随机变量ξ服从正态分布N(0,1),P(ξ>1)=p,则P(-1<ξ<0)等于().A.p B.1-p C.1-2p D.-p10.已知随机变量X服从正态分布N(μ,σ2),且P(μ-2σ<X<μ+2σ)=0.9544,P(μ-σ<X<μ+σ)=0.6826.若μ=4,σ=1,则P(5<X<6)=()A.0.1359 B.0.1358C.0.2718 D.0.271611.甲、乙两人进行乒乓球比赛,比赛规则为“3局2胜”,即以先赢2局者为胜.根据经验,每局比赛中甲获胜的概率为0.6,则本次比赛甲获胜的概率是().A.0.216B.0.36C.0.432D.0.64812.马老师从课本上抄录一个随机变量ξ的概率分布列如下表:x 12 3P(ξ=x)?!?处字迹模糊,但能断定这两个“?”处的数值相同.据此,小牛给出了正确答案E(ξ)=________.13.如图,EFGH是以O为圆心、半径为1的圆的内接正方形.将一颗豆子随机地扔到该圆内,用A表示事件“豆子落在正方形EFGH内”,B表示事件“豆子落在扇形OHE(阴影部分)内”,则(1)P(A)=________;(2)P(B|A)=________.14.某灯泡厂生产大批灯泡,其次品率为1.5%,从中任意地陆续取出100个,则其中正品数X的均值为个,方差为.15.某大厦的一部电梯从底层出发后只能在第18、19、20层停靠,若该电梯在底层载有5位乘客,且每位乘客在这三层的每一层下电梯的概率均为,用X 表示这5位乘客在第20层下电梯的人数,则P(X=4)=________.16.在口袋中有不同编号的3个白球和2个黑球.如果不放回地依次取两个球,求在第1次取到白球的条件下,第2次也取到白球的概率.17.某商场为刺激消费,拟按以下方案进行促销:顾客每消费500元便得到奖券一张,每张奖券的中奖概率为,若中奖,商场返回顾客现金100元.某顾客现购买价格为2300元的台式电脑一台,得到奖券4张.(1)设该顾客中奖的奖券张数为X,求X的分布列;(2)设该顾客购买台式电脑的实际支出为Y元,用X表示Y,并求Y的数学期望.18.某公司“咨询热线”电话共有8路外线,经长期统计发现,在8点到10点这段时间内,外线电话同时打入情况如下表所示:电话同时打入个数x0 1 2 3 4 5 6 7 8概率p 0.130.350.270.14 0.08 0.02 0.01 0 0(1)若这段时间内,公司只安排了2位接线员(一个接线员一次只能接一个电话)①求至少一路电话不能一次接通的概率;②在一周五个工作日中,如果有三个工作日的这段时间(8点至10点)内至少一路电话不能一次接通,那么公司的形象将受到损害,现用至少一路电话不能一次接通的概率表示公司形象的“损害度”,求上述情况下公司形象的“损害度”.(2)求一周五个工作日的这段时间(8点至10点)内,电话同时打入数X的均值.19.某仪表厂从供应商处购置元器件20件,双方协商的验货规则是:从中任取3件进行质量检测,若3件中无不合格品,则这批元器件被接受,否则就要重新对这批元器件逐个检查.(1)若该批元器件的不合格率为10%,求需对这批元器件逐个检查的概率;(2)若该批元器件的不合格率为20%,求3件中不合格元器件个数的分布列与期望.20.某商店试销某种商品20天,获得如下数据:日销售量(件)012 3频数159 5商品3件,当天营业结束后检查存货.若发现存量少于2件,则当天进货补充至3件,否则不进货.将频率视为概率.(1)求当天商店不进货的概率;(2)记X为第二天开始营业时该商品的件数.求X的分布列和数学期望.21.设每个工作日甲、乙、丙、丁4人需使用某种设备的概率分别为0.6,0.5,0.5,0.4,各人是否需使用设备相互独立.(1)求同一工作日至少3人需使用设备的概率;(2)X表示同一工作日需使用设备的人数,求X的数学期望.。
高中 随机变量及其分布测试卷
随机变量及其分布测试卷(时间:90分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.袋中有2个黑球6个红球,从中任取两个,可以作为随机变量的是()A .取到球的个数B .取到红球的个数C .至少取到一个红球D .至少取得一个红球的概率解析:随机变量是随着试验结果变化而变化的变量,只有B 项满足.答案:B2.已知随机变量ξ的分布列如下表所示,若η=5ξ+1,则E (η)等于()ξ012P 715715115A .4B .5C.35 D.23解析:E (ξ)=0×715+1×715+2×115=35,∴E (η)=E (5ξ+1)=5E (ξ)+1=4.答案:A3.甲、乙两歼击机的飞机员向同一架敌机射击,设击中的概率分别为0.4,0.5,且两人是否击中相互不受影响,则恰有一人击中敌机的概率为()A .0.9B .0.2C .0.7D .0.5解析:设事件A ,B 分别表示甲、乙飞行员击中敌机,则P (A )=0.4,P (B )=0.5,且A与B 互相独立,则事件恰有一人击中敌机的概率为P (A B -+A -B )=P (A )[1-P (B )]+[1-P (A )]P (B )=0.5,故选D 项.答案:D4.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0.75,连续两天为优良的概率是0.6,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()A .0.8B .0.75C .0.6D .0.45解析:设某天空气质量为优良为事件A ,随后一天空气质量为优良为事件B ,由已知得P (A )=0.75,P (AB )=0.6,所求事件的概率为P (B |A )=P (AB )P (A )=0.60.75=0.8,故选A 项.答案:A5.设两个正态分布N (μ1,σ21)(σ1>0)和N (μ2,σ22)(σ2>0)的密度函数图象如图所示,则有()A .μ1<μ2,σ1<σ2B .μ1<μ2,σ1>σ2C .μ1>μ2,σ1<σ2D .μ1>μ2,σ1>σ2解析:μ反映的是正态分布的平均水平,x =μ是正态密度曲线的对称轴,由题图可知μ1<μ2;σ反映的正态分布的离散程度,σ越大,越分散,曲线越“矮胖”,σ越小,越集中,曲线越“瘦高”,由题图可知σ1<σ2.答案:A6.已知ξ~B n ,12,η~B n ,13E (ξ)=15,则E (3η+6)等于()A .30B C .36D .10解析:因为ξ~B n ,12E (ξ)=n 2.又E (ξ)=15,则n =30,所以η~B 30,13故E (η)=30×13=10.∴E (3η+6)=3E (η)+6=36.答案:C7.设火箭发射失败的概率为0.01,若发射10次,其中失败的次数为X ,则下列结论正确的是()A .E (X )=0.01B .P (X =k )=0.01k ×0.9910-kC .D (X )=0.1D .P (X =k )=C k 10×0.01k ×0.9910-k 解析:∵X ~B (10,0.01),∴E (X )=10×0.01=0.1,D (X )=10×0.01×0.99=0.099.∴P (X=k )=C k 10×0.01k ×0.9910-k .答案:D8.若随机变量X 1~B (n,0.2),X 2~B (6,p ),X 3~B (n ,p ),且E (X 1)=2,D (X 2)=32,则D (X 3)等于()A .2.5B .1.5C .0.5D .3.5解析:0.2n =2,6p (1-p )=32,n =10,p =0.5.故D (X 3)=10×0.5×(1-0.5)=2.5.答案:A9.已知某产品的次品率为4%,其合格品中75%为一级品,则任选一件为一级品的概率为()A .75%B .96%C .72%D .78.125%解析:记“任选一件产品是合格品”为事件A ,则P (A )=1-P (A -)=1-4%=96%.记“任选一件产品是一级品”为事件B .由于一级品必是合格品,所以事件A 包含事件B ,故P (AB )=P (B ).由合格品中75%为一级品知P (B |A )=75%;故P (B )=P (AB )=P (A )·P (B |A )=96%×75%=72%.答案:C10.已知随机变量X ~N (0,σ2).若P (X >2)=0.023,则P (-2≤X ≤2)=()A .0.477B .0.628C .0.954D .0.977解析:因为随机变量X ~N (0,σ2),所以正态曲线关于直线x =0对称.又P (X >2)=0.023,所以P (X <-2)=0.023,所以P (-2≤X ≤2)=1-P (X >2)-P (X <-2)=1-2×0.023=0.954.答案:C11.某商家进行促销活动,促销方案是:顾客每消费1000元,便可以获得奖券一张,每张奖券中奖的概率为15,若中奖,则商家返还中奖顾客现金1000元.小王购买一套价格为2400元的西服,只能得到2张奖券,于是小王补偿50元给一同事购买一件价格为600元的便服,这样小王就得到了3张奖券.设小王这次消费的实际支出为ξ(元),则E (ξ)等于()A .1850元B .1720元C .1560元D .1解析:P (ξ=2450)=64125,P (ξ=1450)=C =48125,P (ξ=450)=C12125,P (ξ=-550)=C =1125.E (ξ)=2450×64125+1450×48125+450×12125+(-550)×1125=1850(元).答案:A12.已知甲盒中仅有1个球且为红球,乙盒中有m 个红球和n 个篮球(m ≥3,n ≥3),从乙盒中随机抽取i (i =1,2)个球放入甲盒中.(a)放入i 个球后,甲盒中含有红球的个数记为ξ(i =1,2);(b)放入i 个球后,从甲盒中取1个球是红球的概率记为p i (i =1,2).则()A .p 1>p 2,E (ξ1)<E (ξ2)B .p 1<p 2,E (ξ1)>E (ξ2)C .p 1>p 2,E (ξ1)>E (ξ2)D .p 1<p 2,E (ξ1)<E (ξ2)解析:法一(特值法):取m =n =3进行计算,比较即可.法二(标准解法):从乙盒中取1个球时,取出的红球的个数记为ξ,则ξ的所有可能取值为0,1,则P (ξ=0)=n m +n =P (ξ1=1),P (ξ=1)=m m +n =P (ξ1=2),所以E (ξ1)=1×P (ξ1=1)+2×P (ξ1=2)=m m +n+1,所以p 1=E (ξ1)2=2m +n 2(m +n ),从乙盒中取2个球时,取出的红球的个数记为η,则η的所有可能取值为0,1,2,则P (η=0)=C 2n C 2m +n=P (ξ2=1),P (η=1)=C 1n C 1m C 2m +n =P (ξ2=2),P (η=2)=C 2m C 2m +n=P (ξ2=3),所以E (ξ2)=1×P (ξ2=1)+2×P (ξ2=2)+3×P (ξ2=3)=2m m +n+1,所以p 2=E (ξ2)3=3m +n 3(m +n ),所以p 1>p 2,E (ξ1)<E (ξ2).故选A 项.答案:A二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.设随机变量ξ的概率分布列如下表所示ξ012P a b c 其中a ,b ,c 成等差数列,若随机变量ξ的均值为43,则ξ的方差为________.解析:由题意知,a +b +c =1,2b =a +c ,b +2c =43.解得a =16,b =13,c =12∴D (ξ)×16+×13+×12=59.答案:5914.某人参加驾照考试,共考6个科目,假设他通过各科考试的事件是相互独立的,并且概率都是p ,若此人未能通过的科目数ξ的均值是2,则p =________.解析:因为通过各科考试的概率为p ,所以不能通过考试的概率为1-p ,易知ξ~B (6,1-p ),所以E (ξ)=6(1-p )=2,解得p =23.答案:2315.据抽样统计,在某市的公务员考试中,考生的综合评分X 服从正态分布N (60,102),考生共10000人,若一考生的综合评分为80分,则该考生的综合成绩在所有考生中的名次是第________名.解析:依题意,P (60-20<x ≤60+20)=0.9544,P (X >80)=12(1-0.9544)≈0.0228,故成绩高于80分的考生人数为10000×0.0228=228(人).所以该生的综合成绩在所有考生中的名次是第229名.答案:22916.甲罐中有5个红球,2个白球和3个黑球,乙罐中有4个红球,3个白球和3个黑球.先从甲罐中随机取出一球放入乙罐,分别以A 1,A 2和A 3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球,以B 表示由乙罐取出的球是红球的事件.则下列结论中正确的是________(写出所有正确结论的编号).①P (B )=25;②P (B |A 1)=511;③事件B 与事件A 1相互独立;④A 1,A 2,A 3是两两互斥的事件;⑤P (B )的值不能确定,因为它与A 1,A 2,A 3中究竟哪一个发生有关.解析:从甲罐中取出一球放入乙罐,则A 1,A 2,A 3中任意两个事件不可能同时发生,即A 1,A 2,A 3两两互斥,故④正确,易知P (A 1)=12,P (A 2)=15,P (A 3)=310,则P (B |A 1)=511P (B |A 2)=411,P (B |A 3)=411,故②对③错;∴P (B )=P (A 1B )+P (A 2B )+P (A 3B )=P (A 1)·P (B |A 1)+P (A 2)P (B |A 2)+P (A 3)·P (B |A 3)=12×511+15×411+310×411=922,故①⑤错误.综上知,正确结论的序号为②④.答案:②④三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)某跳高运动员一次试跳2米高度成功的概率是失败的概率的4倍,且每次试跳成功与否相互之间没有影响.(1)求该跳高运动员试跳三次,第三次才成功的概率;(2)求该跳高运动员在三次试跳中恰有两次试跳成功的概率.解析:设该跳高运动员在一次试跳中成功的概率为p ,则失败的概率为1-p .依题意有p=4(1-p ),解得p =45.(1)成功的概率为(1-p )2p ×45=4125.(2)恰有两次成功的概率为p 1=C ×15=48125.18.(12分)甲、乙两名工人加工同一种零件,两人每天加工的零件数相同,所得次品数分别为X ,Y ,X 和Y 的分布列如下表.试对这两名工人的技术水平进行比较.X012P610110310Y012P 510310210解析:工人甲生产出次品数X 的数学期望和方差分别为E (X )=0×610+1×110+2×310=0.7,D (X )=(0-0.7)2×610+(1-0.7)2×110+(2-0.7)2×310=0.81.工人乙生产出次品数Y 的数学期望和方差分别为E (Y )=0×510+1×310+2×210=0.7,D (Y )=(0-0.7)2×510+(1-0.7)2×310+(2-0.7)2×210=0.61.由E (X )=E (Y )知,两人生产出次品的平均数相同,技术水平相当,但D (X )>D (Y ),可见乙的技术比较稳定.19.(12分)甲、乙两人破译一密码,他们能破译的概率分别为13和14.求:(1)两人都能破译的概率;(2)两人都不能破译的概率;(3)恰有一人能破译的概率;(4)至多有一人能够破译的概率.解析:设“甲能破译”为事件A ,“乙能破译”为事件B ,则A 、B 相互独立,从而A 与B -、A -与B 、A -与B -均相互独立.(1)“两人都能破译”为事件AB ,则P (AB )=P (A )P (B )=13×14=112.(2)“两人都不能破译”为事件A -B -,则P (A -B -)=P (A -)P (B -)=[1-P (A )][1-P (B )]=12.(3)“恰有一人能破译”为事件(A B -)∪(A -B ),又A B -与A -B 互斥,所以P [(A B -)∪(A -B )]=P (A B -)+P (A -B )=P (A )P (B -)+P (A -)P (B )=13×14=512.(4)“至多一人能破译”为事件(A B -)∪(A -B )∪)(A -B -),而A B -、A -B -、A -B -互斥,故P [(A B -)∪(-)--P (A -)(-B (A -B -)=P (A )P (B -)+P (A -)·P (B )+P (A -)P (B -)=13××14+=1112.20.(12分)在某校举行的数学竞赛中,全体参赛学生的竞赛成绩近似地服从正态分布N (70,100),已知成绩在90分以上(含90分)的学生有12人.(1)试问此次参赛学生的总数约为多少人?(2)若成绩在80分以上(含80分)为优,试问此次竞赛成绩为优的学生约为多少人?解析:(1)设参赛学生的成绩为X ,因为X ~N (70,100),所以μ=70,σ=10.则P (X ≥90)=P (X ≤50)=12[1-P (50<X <90)]=12[1-P (μ-2σ<X <μ+2σ)]=12×(1-0.9544)=0.0228,120.0228≈526.因此,此次参赛学生的总数约为526人.(2)由P (X ≥80)=P (X ≤60)=12[1-P (60<X <80)]=12[1-P (μ-σ<X <μ+σ)]=12×(1-0.6826)=0.1587,得526×0.1587≈83.因此,此次竞赛成绩为优的学生约为83人.21.(12分)某学校举行联欢会,所有参演的节目都由甲、乙、丙三名专业老师投票决定是否获奖.甲、乙、丙三名老师都有“获奖”“待定”“淘汰”三类票各一张.每个节目投票时,甲、乙、丙三名老师必须且只能投一张票,每人投三类票中的任何一类票的概率都为13,且三人投票相互没有影响.若投票结果中至少有两张“获奖”票,则决定该节目最终获一等奖;否则,该节目不能获一等奖.(1)求某节目的投票结果是最终获一等奖的概率;(2)求该节目投票结果中所含“获奖”票和“待定”票票数之和X 的分布列及数学期望.解析:(1)设某节目的投票结果是最终获一等奖这一事件为A ,则事件A 包括:该节目可以获2张“获奖”票,或者获3张“获奖”票.因为甲、乙、丙三名老师必须且只能投一张票,每人投三类票中的任何一类票的概率都为13,且三人投票相互没有影响,所以P (A )=C +C =727.(2)所含“票和“待定”票票数之和X 的值为0,1,2,3.P (X =0)=C =1;P (X =1)=C =627;P (X =2)=C =1227;P (X =3)=C =827.因此X 的分布列为X 0123P 1276271227827所以X 的数学期望为E (X )=0×127+1×627+2×1227+3×827=2.(或由X ~B E (X )=3×23=2)22.(12分)从某企业生产的某种产品中抽取500件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频率分布直方图:(1)求这500件产品质量指标值的样本平均数x -和样本方差s 2(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表).(2)由直方图可以认为,这种产品的质量指标值Z 服从正态分布N (μ,σ2),其中μ近似为样本平均数x -,σ2近似为样本方差s 2.①利用该正态分布,求P (187.8<Z <212.2);②某用户从该企业购买了100件这种产品,记X 表示这100件产品中质量指标值位于区间(187.8,212.2)的产品件数.利用①的结果,求E (X ).附:150≈12.2.若Z ~N (μ,σ2),则P (μ-σ<Z <μ+σ)=0.6826,P (μ-2σ<Z <μ+2σ)=0.9544.解析:(1)抽取产品的质量指标值的样本平均数x -和样本方差s 2分别为x -=170×0.02+180×0.09+190×0.22+200×0.33+210×0.24+220×0.08+230×0.02=200,s 2=(-30)2×0.02+(-20)2×0.09+(-10)2×0.22+0×0.33+102×0.24+202×0.08+302×0.02=150.(2)①由(1)知,Z ~N (200,150),从而P (187.8<Z <212.2)=P (200-12.2<Z <200+12.2)=0.6826.②由①知,一件产品的质量指标值位于区间(187.8,212.2)的概率为0.6826,依题意知X ~B (100,0.6826),所以E (X )=100×0.6826=68.26.。
数学-随机变量及其分布 试题版
第七章随机变量及其分布目录第七章随机变量及其分布 27.1条件概率与全概率公式 27.1.1条件概率 27.1.2全概率公式 3习题7.1 47.2离散型随机变量及其分布列 5习题7.2 67.3离散型随机变量的数字特征 77.3.1离散型随机变量的均值 77.3.2离散型随机变量的方差 9习题7.3 107.4二项分布与超几何分布 117.4.1二项分布 117.4.2超几何分布 13习题7.4 147.5正态分布 15习题7.5 16复习参考题7 17随机变量及其分布7.1条件概率与全概率公式7.1.1条件概率思考原理一般地,设A,B为两个随机事件,且P(A)>0,我们称P(B∣A)=P(AB) P(A)为在事件A发生的条件下,事件B发生的条件概率,简称条件概率(conditional probability ).思考原理由条件概率的定义,对任意两个事件A与B,若P(A)>0,则P(AB)=P(A)P(B∣A)我们称上式为概率的乘法公式(multiplication formula).1在5道试题中有3道代数题和2道几何题,每次从中随机抽出1道题,抽出的题不再放回.求:(1)第1次抽到代数题目第2次抽到几何题的概率;(2)在第1次抽到代数题的条件下,第2次抽到几何题的概率.2已知3张奖券中只有1张有奖,甲、乙、丙3名同学依次无放回地各抽一张.他们中奖的概率与抽奖的次序有关吗?3银行储蓄卡的密码由6位数字组成.某人在银行自助取款机上取钱时,忘记了密码的最后1位数字,求:(1)任意按最后1位数字,不超过2次就按对的概率;(2)如果记得密码的最后1位是偶数,不超过2次就按对的概率.练习1.设A⊆B,且P(A)=0.3,P(B)=0.6.根据事件包含关系的意义及条件概率的意义,直接写出P(B∣A)和P(A∣B)的值再由条件概率公式进行验证.2.从一副不含大小王的52张扑克牌中,每次从中随机抽出1张扑克牌,抽出的牌不再放回.已知第1次抽到A牌,求第2次抽到A牌的概率.3.袋子中有10个大小相同的小球,其中7个白球,3个黑球.每次从袋子中随机摸出1个球,摸出的球不再放回.求:(1)在第1次摸到白球的条件下,第2次摸到白球的概率;(2)两次都摸到白球的概率.7.1.2全概率公式探究公式一般地,设A 1,A 2,⋯,A n 是一组两两互斥的事件,A 1∪A 2∪⋯∪A n =Ω,且P A i >0,i =1,2,⋯,n ,则对任意的事件B ⊆Ω,有P (B )=ni =1 P A i P B ∣A i .我们称上面的公式为全概率公式(t otalprobability formula ).4某学校有A ,B 两家餐厅,王同学第1天午餐时随机地选择一家餐厅用餐.如果第1天去A 餐厅,那么第2天去A 餐厅的概率为0.6;如果第1天去B 餐厅,那么第2天去A 餐厅的概率为0.8.计算王同学第2天去A 餐厅用餐的概率.5有3台车床加工同一型号的零件,第1台加工的次品率为6%,第2,3台加工的次品率均为5%,加工出来的零件混放在一起.已知第1,2,3台车床加工的零件数分别占总数的25%,30%,45%.(1)任取一个零件,计算它是次品的概率;(2)如果取到的零件是次品,计算它是第式£=1,2,3)台车床加工的概率.探究公式贝叶斯公式(Bayes formula ):设A 1,A 2,⋯,A n 是一组两两互斥的事件,A 1∪A 2∪⋯∪A n =Ω,且P A i >0,i =1,2,⋯,n ,则对任意的事件B ⊆Ω,贝叶斯公式是由英国数学家贝叶斯(T .Bayes ,1702-1761)发现的,它用来描述两个条件概率之间的关系.P (B )>0,有P A i ∣B =P A i P B ∣A iP (B )=P A i P B ∣A ink =1P A k P B ∣A k,i =1,2,⋯,n6在数字通信中心信号是由数字0和1组成的序列.由于随机因素的干扰,发送的信号0或1有可能被错误地接收为1或0.已知发送信号0时,接收为0和1的概率分别为0.9和0.1;发送信号1时,接收为1和0的概率分别为0.95和0.05.假设发送信号0和1是等可能的.(1)分别求接收的信号为0和1的概率;(2)已知接收的信号为0,求发送的信号是1的概率.练习1.现有12道四选一的单选题,学生张君对其中9道题有思路,3道题完全没有思路.有思路的题做对的概率为0.9,没有思路的题只好任意猜一个答案,猜对答案的概率为0.25.张君从这12道题中随机选择1题,求他做对该题的概率.2.两批同种规格的产品,第一批占40%,次品率为5%;第二批占60%,次品率为4%.将两批产品混合,从混合产品中任取1件.(1)求这件产品是合格品的概率;(2)已知取到的是合格品,求它取自第一批产品的概率.习题7.1复习巩固1.为了研究不同性别学生患色盲的比例,调查了某学校2000名学生,数据如下表所示.男女合计色盲60262非色盲11407981938合计12008002000从这2000人中随机选择1个人.(1)已知选到的是男生,求他患色盲的概率;(2)已知选到的学生患色盲,求他是男生的概率.2.从人群中随机选出1人,设B=“选出的人患有心脏病”,C=“选出的人是年龄大于50岁的心脏病患者”,请你判断P(B)和P(C)的大小,并说明理由.3.甲、乙两人同时向一目标射击,已知甲命中目标的概率为0.6,乙命中目标的概率为0.5.已知目标至少被命中1次,求甲命中目标的概率.4.甲和乙两个箱子中各装有10个球,其中甲箱中有5个红球、5个白球,乙箱中有8个红球、2个白球.掷一枚质地均匀的骰子,如果点数为1或2,从甲箱子随机摸出1个球;如果点数为3,4,5,6,从乙箱子中随机摸出1个球.求摸到红球的概率.5.在A、B、C三个地区爆发了流感,这三个地区分别有6%、5%、4%的人患了流感假设这三个地区的人口数的比为5:7:8,现从这三个地区中任意选取一个人.(1)求这个人患流感的概率;(2)如果此人患流感,求此人选自A地区的概率.6.已知P(A)>0,P(B)>0,P(B∣A)=P(B),证明:P(A∣B)=P(A).综合运用7.一批产品共有100件,其中5件为不合格品.收货方从中不放回地随机抽取产品进行检验,并按以下规则判断是否接受这批产品:如果抽检的第1件产品不合格,则拒绝整批产品;如果抽检的第1件产品合格,则再抽1件,如果抽检的第2件产品合格,则接受整批产品,否则拒绝整批产品.求这批产品被拒绝的概率.8.在孟德尔豌豆试验中,子二代的基因型为DD、Dd、dd,其中D为显性基因,d为隐性基因,且这三种基因型的比为1:2:1.如果在子二代中任意选取2颗豌豆作为父本杂交,那么子三代中基因型为dd的概率是多大?9.证明条件概率的性质(1)和(2).拓广探索10.证明:当P(AB)>0时,P(ABC)=P(A)P(B∣A)P(C∣AB).据此你能发现计算P A1A2⋅⋅⋅A n的公式吗?7.2离散型随机变量及其分布列思考原理一般地,对于随机试验样本空间Ω中的每个样本点ω,都有唯一的实数X (ω)与之对应,我们称X 为随机变量(random var iable ).思考原理可能取值为有限个或可以一一列举的随机变量,我们称为离散型随机变量(discrete random var iable ).通常用大写英文字母表示随机变量,例如X ,Y ,Z ;用小写英文字母表示随机变量的取值,例如x ,y ,z .思考原理一般地,设离散型随机变量X 的可能取值为x 1,x 2,⋯,x n ,我们称X 取每一个值x i 的概率P X =x i =p i ,i =1,2,⋯,n为X 的概率分布列(list of probability distribution ),简称分布列.探究公式对于只有两个可能结果的随机试验,用A 表示“成功”,A表示“失败”,定义X =1,A 发生,0,A发生.如果P (A )=p ,则P (A)=1-p ,那么X 的分布列如表7.2-3所示.表7.2-3X 01P1-pp我们称X 服从两点分布(two -po int distribution )或0-1分布.1一批产品中次品率为5%,随机抽取1件,定义X =1,抽到次品,0,抽到正品. 求X 的分布列.2某学校高二年级有200名学生,他们的体育综合测试成绩分5个等级,每个等级对应的分数和人数如表7.2-4所示.表7.2-4等级不及格及格中等良优分数12345人数2050604030从这200名学生中任意选取1人,求所选同学分数X 的分布列,以及P (X ≥4).3一批笔记本电脑共有10台,其中A 品牌3台,B 品牌7台.如果从中随机挑选2台,求这2台电脑中A 品牌台数的分布列.练习1.举出两个离散型随机变量的例子.2.下列随机试验的结果能否用离散型随机变量表示?若能,请写出各随机变量可能的取值,并说明这些值所表示的随机试验的结果.(1)抛掷2枚骰子,所得点数之和;(2)某足球队在5次点球中射进的球数;(3)任意抽取一瓶标有1500mL的饮料,其实际含量与规定含量之差.3.篮球运动员在比赛中每次罚球命中得1分,不中得0分.已知某运动员罚球命中的概率为0.7,求他罚球1次的得分的分布列.4.抛掷一枚质地均匀的硬币2次,写出正面向上次数X的分布列.习题7.2复习巩固1.张同学从学校回家要经过4个红绿灯路口,每个路口可能遇到红灯或绿灯.(1)写出随机试验的样本空间;(2)设他可能遇到红灯的次数为X,写出X的可能取值,并说明这些值所表示的随机事件.2.某位同学求得一个离散型随机变量的分布列为:X0123P0.20.30.150.45试说明该同学的计算结果是否正确.3.在某项体能测试中,跑1km时间不超过4min为优秀.某位同学跑1km所花费的时间X是离散型随机变量吗?如果只关心该同学是否能够取得优秀成绩,应该如何定义随机变量?4.某位射箭运动员命中目标的环数X的分布列为:X678910P0.050.150.250.350.20如果命中9环或10环为优秀,那么他一次射击成绩为优秀的概率是多少?综合运用5.老师要从10篇课文中随机抽3篇让学生背诵,规定至少要背出其中2篇才能及格,某同学只能背诵其中的6篇,试求:(1)抽到他能背诵的课文的数量的分布列;(2)他能及格的概率.6.某种资格证考试,每位考生一年内最多有3次考试机会.一旦某次考试通过,便可领取资格证书.不再参加以后的考试,否则就继续参加考试,直到用完3次机会.李明决定参加考试,如果他每次参加考试通过的概率依次为0.6,0.7,0.8,且每次考试是否通过相互独立,试求:(1)李明在一年内参加考试次数X的分布列;(2)李明在一年内领到资格证书的概率.7.3离散型随机变量的数字特征7.3.1离散型随机变量的均值探究公式一般地,若离散型随机变量X的分布列如表7.3-2所示,表7.3-2X x1x2⋯x nP p1p2⋯p n则称E(X)=x1p1+x2p2+⋯+x n p nn=x i p ii=1为随机变量X的均值(m ean)或数学期望(mathematical exp ectation),数学期望简称期望.1在篮球比赛中,罚球命中1次得1分,不中得0分.如果某运动员罚球命中的概率为0.8.那么他罚球1次的得分X的均值是多少?2抛掷一枚质地均匀的骰子,设出现的点数为X,求X的均值.3猜歌名游戏是根据歌曲的主旋律制成的铃声来猜歌名.某嘉宾参加猜歌名节目,猜对每首歌曲的歌名相互独立,猜对三首歌曲A,B,C歌名的概率及猜对时获得相应的公益基金如表7.3-3所示.表7.3-3歌曲A B:C 猜对的概率0.80.60.4获得的公益基金额/元100020003000规则如下:按照A,B,C的顺序猜,只有猜对当前歌曲的歌名才有资格猜下一首.求嘉宾获得的公益基金总额X的分布列及均值.探究公式一般地,下面的结论成立:E(aX+b)=aE(X)+b.4根据天气预报,某地区近期有小洪水的概率为0.25,有大洪水的概率为0.01,该地区某工地上有一台大型设备,遇到大洪水时要损失60600元,遇到小洪水时要损失10000元.为保护设备,有以下3种方案:方案1运走设备,搬运费为3800元;方案2建保护围墙,建设费为2000元,但围墙只能防小洪水;方案3不采取措施.工地的领导该如何决策呢?练习1.已知随机变量X的分布列为:X12345P0.10.30.40.10.1(1)求E(X);(2)求E(3X+2).2.抛掷一枚硬币,规定正面向上得1分,反面向上得-1分,求得分X的均值.3.甲、乙两台机床生产同一种零件,它们生产的产量相同,在1h内生产出的次品数分别为X1,X2其分布列分别为:甲机床次品数的分布列X10123P0.40.30.20.1乙机床次品数的分布列X2012P0.30.50.2哪台机床更好?请解释你所得出结论的实际含义?7.3.2离散型随机变量的方差探究公式我们称D (X )=x 1-E (X ) 2p 1+x 2-E (X ) 2p 2+⋯+x n -E (X ) 2p n=ni =1 x i -E (X ) 2p i为随机变量X 的方差(va r iance ),有时也记为V ar (X ),并称D (X )为随机变量X 的标准差(s ta n dard deviation ),记为σ(X ).探究公式在方差的计算中,利用下面的结论经常可以使计算简化.D (X )=ni =1 x i -E (X ) 2p i=n i =1 x 2i -2E (X )x i +(E (X ))2p i=ni =1x 2i p i -2E (X )ni =1x i p i +(E (X ))2ni =1p i=ni =1x 2i p i -(E (X ))2.5抛掷一枚质地均匀的骰子,求掷出的点数X 的方差.6投资A ,B 两种股票,每股收益的分布列分别如表7.3-9和表7.3-10所示.表7.3-9股票A 收益的分布列收益X /元-102概率0.10.30.6表7.3-10股票B 收益的分布列收益Y /元012概率0.30.40.3(1)投资哪种股票的期望收益大?(2)投资哪种股票的风险较高?练习1.已知随机变量X 的分布列为:X 1234P0.20.30.40.1求D (X )和σ(2X +7).2.若随机变量X 满足P (X =c )=1,其中c 为常数,求D (X ).3.甲、乙两个班级同学分别目测数学教科书的长度,其误差(精确到1cm )X 和Y 的分布列如下:甲班的目测误差分布列X-2-1012P0.10.20.40.20.1乙班的目测误差分布列Y-2-1012P0.050.150.60.150.05先直观判断X和Y的分布哪一个离散程度大,再分别计算X和Y的方差,验证你的判断.!习题7.3复习巩固1.某品牌手机投放市场,每部手机可能发生按定价售出、打折后售出、没有售出而收回三种情况.按定价售出每部利润100元,打折后售出每部利润0元,没有售出而收回每部利润-300元.据市场分析,发生这三种情况的概率分别为0.6,0.3,0.1.求每部手机获利的均值和方差.2.现要发行10000张彩票,其中中奖金额为2元的彩票1000张,10元的彩票300张,50元的彩票100张,100元的彩票50张,1000元的彩票5张.1张彩票可能中奖金额的均值是多少元?3.随机变量X的分布列为P(X=0)=0.2,P(X=1)=a,P(X=2)=b,若E(X)=1,求a和b.4.在单项选择题中,每道题有4个选项,其中仅有一个选项正确.如果从四个选项中随机选一个,选对的概率为0.25.请给选对和选错分别赋予合适的分值,使得随机选择时得分的均值为0.5.证明:D(aX+b)=a2D(X).综合运用6.有A和B两道谜语,张某猜对A谜语的概率为0.8,猜对得奖金10元;猜对B谜语的概率为0.5,猜对得奖金20元,规则规定:只有在猜对第一道谜语的情况下,才有资格猜第二道.如果猜谜顺序由张某选择,他应该选择先猜哪一道谜语?7.甲、乙两种品牌的手表,它们的日走时误差分别为X和Y(单位:s),其分布列为:甲品牌的走时误差分布列X-101P0.10.80.1乙品牌的走时误差分布列Y-2-1012P0.10.20.40.20.1试比较甲、乙两种品牌手表的性能.拓广探索8.设E(X)=μ,a是不等于μ的常数,探究X相对于μ的偏离程度与X相对于a的偏离程度的大小,并说明结论的意义.7.4二项分布与超几何分布7.4.1二项分布思考原理我们把只包含两个可能结果的试验叫做伯努利试验(Bernoulli trials ).思考原理我们将一个伯努利试验独立地重复进行n 次所组成的随机试验称为n 重伯努利试验.显然,n 重伯努利试验具有如下共同特征:(1)同一个伯努利试验重复做n 次;(2)各次试验的结果相互独立.探究公式一般地,在n 重伯努利试验中,设每次试验中事件A 发生的概率为p (0<p <1),用X 表示事件A 发生的次数,则X 的分布列为P (X =k )=C k n p k (1-p )n -k ,k =0,1,2,⋯,n如果随机变量X 的分布列具有上式的形式,则称随机变量X 服从二项分布(binomialdistribution ),记作X ∼B (n ,p ).1将一枚质地均匀的硬币重复抛掷10次,求:(1)恰好出现5次正面朝上的概率;(2)正面朝上出现的频率在0.4,0.6 内的概率.2如图是一块高尔顿板的示意图.在一块木板上钉着若干排相互平行但相互错开的圆柱形小木钉,小木钉之间留有适当的空隙作为通道,前面挡有一块玻璃.将小球从顶端放入,小球下落的过程中,每次碰到小木钉后都等可能地向左或向右落下,最后落入底部的格子中.格子从左到右分别编号为0,1,2,⋯,10,用X 表示小球最后落入格子的号码,求X 的分布列.3甲、乙两选手进行象棋比赛,如果每局比赛甲获胜的概率为0.6,乙获胜的概率为0.4,那么采用3局2胜制还是采用5局3胜制对甲更看利?归纳一般地,确定一个二项分布模型的步骤如下:(1)明确伯努利试验及事件A的意义,确定事件A发生的概率p;(2)确定重复试验的次数n,并判断各次试验的独立性;(3)设X为n次独立重复试验中事件A发生的次数,则X∼B(n,p).探究公式一般地,可以证明:如果X∼B(n,p),那么E(X)=np,D(X)=np(1-p).练习1.将一枚质地均匀的硬币连续抛掷4次,X表示“正面朝上”出现的次数.(1)求X的分布列;(2)E(X)=,D(X)=.2.鸡接种一种疫苗后,有80%不会感染某种病毒.如果5只鸡接种了疫苗,求:(1)没有鸡感染病毒的概率;(2)恰好有1只鸡感染病毒的概率.3.判断下列表述正确与否,并说明理由:(1)12道四选一的单选题,随机猜结果,猜对答案的题目数X~B(12,0.25);(2)100件产品中包含10件次品,不放回地随机抽取6件,其中的次品数Y~B(6,0.1).4.举出两个服从二项分布的随机变量的例子.7.4.2超几何分布探究公式一般地,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-k N-kC 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}.如果随机变量X的分布列具有上式的形式,那么称随机变量X服从超几何分布(hypergeometric distribution).探究公式随机变量X服从超几何分布,则E(X)=nM N4从50名学生中随机选出5名学生代表,求甲被选中的概率.5一批零件共有30个,其中有3个不合格.随机抽取10个零件进行检测,求至少有1件不合格的概率.6一个袋子中有100个大小相同的球,其中有40个黄球、60个白球,从中随机地摸出20个球作为样本.用X表示样本中黄球的个数.(1)分别就有放回摸球和不放回摸球,求X的分布列;(2)分别就有放回摸球和不放回摸球,用样本中黄球的比例估计总体中黄球的比例,求误差不超过0.1的概率:练习1.一箱24罐的饮料中4罐有奖券,每张奖券奖励饮料一罐,从中任意抽取2罐,求这2罐中有奖券的概率.2.学校要从12名候选人中选4名同学组成学生会,已知有4名候选人来自甲班.假设每名候选人都有相同的机会被选到,求甲班恰有2名同学被选到的概率.3.举出两个服从超几何分布的随机变量的例子.习题7.4复习巩固1.抛掷一枚骰子,当出现5点或6点时,就说这次试验成功,求在30次试验中成功次数X的均值和方差.2.若某射手每次射击击中目标的概率为0.9,每次射击的结果相互独立,则在他连续4次的射击中,恰好有一次未击中目标的概率是多大.3.如图,一个质点在随机外力的作用下,从原点0出发,每隔1s等可能地向左或向右移动一个单位,共移动6次.求下列事件的概率.(1)质点回到原点;(2)质点位于4的位置.4.从一副不含大小王的52张扑克牌中任意抽出5张,求至少有2张A牌的概率(精确到0.00001).综合运用5.某射手每次射击击中目标的概率为0.8,共进行10次射击,求(精确到0.01):(1)恰有8次击中目标的概率;(2)至少有8次击中目标的概率.6.有一个摸奖游戏,在一个口袋中装有10个红球和20个白球,这些球除颜色外完全相同,一次从中摸出5个球,至少摸到3个红球就中奖.求中奖的概率(精确到0.001).7.一个车间有3台车床,它们各自独立工作.设同时发生故障的车床数为X,在下列两种情形下分别求X的分布列.(1)假设这3台车床型号相同,它们发生故障的概率都是20%;(2)这3台车床中有A型号2台,B型号1台,A型车床发生故障的概率为10%,B型车床发生故障的概率为20%.拓广探索8.某药厂研制一种新药,宣称对治疗某种疾病的有效率为90%.随机选择了10个病人,经过使用该药治疗后,治愈的人数不超过6人,你是否怀疑药厂的宣传.7.5正态分布思考原理取值往往充满某个区间甚至整个实轴,但取一点的概率为0,我们称这类随机变量为连续型随机变量(continuous random var iable).思考原理对任意的x∈R,f(x)>0,它的图象在x轴的上方.可以证明x轴和曲线之间的区域的面积为1.我们称f(x)为正态密度函数,称它的图象为正态密度曲线,简称正态曲线,如图7.5-4所示.若随机变量X的概率分布密度函数为f(x),则称随机变量X服从正态分布(normal distribution ),记为X∼Nμ,σ2.特别地,当μ=0,σ=1时,称随机变量X服从标准正态分布.思考原理由X的密度函数及图象可以发现,正态曲线还有以下特点:(1)曲线是单峰的,它关于直线x=μ对称;(2)曲线在x=μ处达到峰值1;σ2π(3)当|x|无限增大时,曲线无限接近x轴.探究公式若X∼Nμ,σ2,则E(X)=μ,D(X)=σ2.1李明上学有时坐公交车,有时骑自行车.他各记录了50次坐公交车和骑自行车所花的时间,经数据分析得到:坐公交车平均用时30min,样本方差为36;骑自行车平均用时34min,样本方差为4.假设坐公交车用时X和骑自行车用时Y都服从正态分布.(1)估计X,Y的分布中的参数;(2)根据(1)中的估计结果,利用信息技术工具画出X和Y的分布密度曲线;(3)如果某天有38min可用,李明应选择哪种交通工具?如果某天只有34min可用,又应该选择哪种交通工具?请说明理由.练习1.设随机变量X~N(0,1),则X的密度函数为,P X≤0≈,P X ≤1≈,P X≤1≈,P(X>1)≈.(精确到0.0001.)2.设随机变量X~N0,22,随机变量Y~N0,32,画出分布密度曲线草图,并指出P(X≤-2)与P(X≤2)的关系,以及P(|X|≤1)与P(|Y|≤1)之间的大小关系.3.举出两个服从正态分布的随机变量的例子.习题7.5复习巩固1.对某地区数学考试成绩的数据分析,男生成绩X服从正态分布N72,82,女生成绩Y服从正态分布N74,62.请你从不同角度比较男、女生的考试成绩.2.某市高二年级男生的身高X(单位:cm)近似服从正态分布N170,52,随机选择一名本市高二年级的男生,求下列事件的概率:(1)165<X≤175;(2)X≤165;(3)X>175.3.若X~Nμ,σ2,则X位于区域[μ,μ+σ]内的概率是多少?综合运用4.袋装食盐标准质量为400g,规定误差的绝对值不超过4g就认为合格.假设误差服从正态分布,随机抽取100袋食盐,误差的样本均值为0,样本方差为4.请你估计这批袋装食盐的合格率.复习参考题7复习巩固1.举例说明P(B)与P(B∣A)没有确定的大小关系.2.抛掷两枚质地均匀的骰子,求:(1)两个点数都出现偶数的概率;(2)已知第一枚骰子的点数是偶数的条件下,第二枚骰子的点数也是偶数的概率.3.假设有两箱零件,第一箱内装有10件,其中有2件次品;第二箱内装有20件,其中有3件次品.现从两箱中随意挑选一箱,然后从该箱中随机取1个零件.(1)求取出的零件是次品的概率;(2)已知取出的是次品,求它是从第一箱取出的概率.4.已知离散型随机变量X的分布列如下表所示:X012P0.361-2q q2求:(1)常数q的值;(2)E(X)和D(X).5.已知随机变量X取可能的值1,2,⋯,n是等可能的,且E(X)=10,求n的值.6.已知每门大炮击中目标的概率都是0.3,现存n门大炮同时对某一目标各射击一次.(1)当n=10时,求恰好击中目标3次的概率(精确到0.001);(2)如果使目标至少被击中一次的概率超过95%,至少需要多少门大炮?综合运用7.长时间玩手机可能影响视力.据调查,某校学生大约40%的人近视,而该校大约有20%的学生每天玩手机超过1h,这些人的近视率约为50%.现从每天玩手机不超过1h的学生中任意调查一名学生,求他近视的概率.8.某商场要在国庆节开展促销活动,促销活动可以在商场内举行,也可以在商场外举行.统计资料表明,每年国庆节商场内的促销活动可获得利润2万元;商场外的促销活动,如果不遇到有雨天气可获得利润8万元,如果遇到有雨天气则会带来经济损失3万元.9月30日气象台预报国庆节当地的降水概率是40%,商场应该选择哪种促销方式?9.一份某种意外伤害保险费为20元,保险金额为50万元.某城市的一家保险公司一年能销售10万份保单,而需要赔付的概率为10-5.利用计算工具求(精确到0.0001):(1)这家保险公司亏本的概率;(2)这家保险公司一年内获利不少于100万元的概率.拓广探索10.甲、乙、丙三人相互做传球训练,第1次由甲将球传出,每次传球时,传球者都等可能地将球传给另外两个人中的任何一人,求n次传球后球在甲手中的概率.11.某单位有10000名职工,想通过验血的方法筛查乙肝病毒携带者.假设携带病毒的人占5%,如果对每个人的血样逐一化验,就需要化验10000次.统计专家提出了一种化验方法:随机地按5人一组分组,然后将各组5个人的血样混合再化验.如果混合血样呈阴性,说明这5个人全部阴性;如果混合血样呈阳性,说明其中至少有一人的血样呈阳性,就。
第二章 随机变量及其分布习题
第二章 随机变量及其分布习题一 、填空题1. 设随机变量ξ的分布律为NaK P ==)(ξ(K=1,2, N ),则常数=a 。
2. 盒内有5个零件,其中2件次品,从中任取3件,用ξ表示取出的次品数,则ξ的概率分布为 。
3.设)(x F 是离散型随机变量的分布函数,若______)(==b P ξ,则)()()(a F b F b a P -=<<ξ成立。
4.设离散型随机变量ξ的分布函数为 ⎝⎛≥+<≤-<≤--<=221321110)(x b a x a x ax x F ,且21)2(==ξP ,则___________________,______,的分布律为ξ==b a 5. 设连续型随机变量ξ的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤>=-00)(2x x kex f x则 ____)2(____,)2(____,)21(___,=<===≤<=ξξξP P P k6. 设5个晶体管中有2个次品,3个正品,如果每次从中任取1个进行测试,测试后的产品不放回,直到把2个次品都找到为止,则需要进行的测试次数ξ是一个随机变量,则________)2(______,)5(=≤==ξξP P7. 设随机变量ξ的概率密度为8)1(2)(--=x kex f (+∞<<∞-x ),则=k 。
8. 两个随机变量ηξ,相互独立的充要条件是______9. 设连续型随机变量ξ的概率密度为⎩⎨⎧<≥=-0)(x x e x f x,则ξ的函数ξη=的概率密度________)(=y ηϕ 10. 设随机变量ξ的概率密度为⎩⎨⎧>><<=其他)0,0(,10)(k b x kx x f b,且________________,,75.0)21(===>b k P 则ξ 二 、选择题1 .kk p x P 2)(==ξ)2,1( =k 为一随机变量ξ的分布律的必要条件是( ) (A )k x 非负 (B )k x 为整数(C )20≤≤k p (D )2≥k p 2 . 若函数)(x f y =是一随机变量ξ的概率密度,则( )一定成立(A ))(x f 的定义域为[0,1] (B ))(x f 的值域为[0,1] (C) )(x f 非负(D) )(x f 在),(∞∞-内连续3.如果)(x F 是( ),则)(x F 一定不可以是连续型随机变量的分布函数( ) (A )非负函数 (B )连续函数(C )有界函数 (D )单调减少函数 4.下列函数中,( )可以作为连续型随机变量的分布函数(A))(x F = ⎩⎨⎧≥<010x x e x(B )G(x)= ⎩⎨⎧≥<-01x x e x(C)=Φ)(x ⎩⎨⎧≥-<010x ex x(D) H(x)= ⎩⎨⎧≥+<-0100x ex x 5 . 设)(ηξ, 的联合概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤+=其他11),(22y x y x f π则ηξ与为( )的随机变量(A )独立同分布 (B )独立不同分布(C )不独立同分布 (D )不独立也不同分布三、计算题1. 掷两颗骰子,用ξ表示点数之和,求ξ的概率分布。
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随机变量及其分布练习
题
Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
第二章随机变量及其分布练习题
1.甲、乙两人各进行一次射击,甲击中目标的概率是,乙击中目标的概率是,则两人都击中目标的概率是( ) A.
B.
C. D.
2.设随机变量1
~62X B ⎛⎫
⎪⎝⎭
,,则(3)P X =等于( )
A.
516
B.
316
C.5
8
D.
716
3.设随机变量X 的概率分布列为
X 1
2
3
P
则E (X +2)B .
4.两台相互独立工作的电脑,产生故障的概率分别为a ,b ,则产生故障的电脑台数的均值为( ) A.ab
B.a b +
C.1ab -
D.1a b --
5.某普通高校招生体育专业测试合格分数线确定为60分.甲、乙、丙三名考生独立参加测试,他们能达到合格的概率分别是,,,则三人中至少有一人达标的概率为( )
A .
B .
6.设随机变量~()X B n p ,,则2
2
()()DX EX 等于( )
A.2p B.2(1)p - C.np D.2(1)p p -
7.对标有不同编号的6件正品和4件次品的产品进行检测,不放回地依次摸出
2件.在第一次摸出正品的条件下,第二次也摸到正品的概率是( ).
8.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)=().
9.设随机变量ξ服从正态分布N(0,1),P(ξ>1)=p,则P(-1<ξ<0)等于().
p B.1-p C.1--p
10.已知随机变量X服从正态分布N(μ,σ2),且P(μ-2σ<X<μ+2σ)=,P(μ-σ<X<μ+σ)=.若μ=4,σ=1,则P(5<X<6)=()
A.B.
C.D.
11.甲、乙两人进行乒乓球比赛,比赛规则为“3局2胜”,即以先赢2局者为胜.根据经验,每局比赛中甲获胜的概率为,则本次比赛甲获胜的概率是().
A....
12.马老师从课本上抄录一个随机变量ξ的概率分布列如下表:
x 12 3
P(ξ=x)!
请小牛同学计算ξ的数学期望,尽管“!”处完全无法看清,且两个“”
处字迹模糊,但能断定这两个“”处的数值相同.据此,小牛给出了正确答案E(ξ)=________.
13.如图,EFGH是以O为圆心、半径为1的圆的内接
正方形.将一颗豆子随机地扔到该圆内,用A表示事件
“豆子落在正方形EFGH内”,B表示事件“豆子落在扇
形OHE(阴影部分)内”,则
(1)P(A)=________;
(2)P(B|A)=________.
14.某灯泡厂生产大批灯泡,其次品率为%,从中任意地陆续取出100个,则其中正品数X的均值为个,方差为.
15.某大厦的一部电梯从底层出发后只能在第18、19、20层停靠,若该电梯在底层载有5位乘客,且每位乘客在这三层的每一层下电梯的概率均为,用X表示这5位乘客在第20层下电梯的人数,则P(X=4)=________.16.在口袋中有不同编号的3个白球和2个黑球.如果不放回地依次取两个球,求在第1次取到白球的条件下,第2次也取到白球的概率.
17.某商场为刺激消费,拟按以下方案进行促销:顾客每消费500元便得到奖券一张,每张奖券的中奖概率为,若中奖,商场返回顾客现金100元.某顾客现购买价格为2300元的台式电脑一台,得到奖券4张.
(1)设该顾客中奖的奖券张数为X,求X的分布列;
(2)设该顾客购买台式电脑的实际支出为Y元,用X表示Y,并求Y的数学
期望.
18.某公司“咨询热线”电话共有8路外线,经长期统计发现,在8点到10点这段时间内,外线电话同时打入情况如下表所示:
电话
同时
打入个
数x
0 1 2 3 4 5 6 7 8
概率p 0.1
3
0.3
5
0.2
7
0.14 0.08 0.02 0.01 0 0
(1)若这段时间内,公司只安排了2位接线员(一个接线员一次只能接一个电话)
①求至少一路电话不能一次接通的概率;
②在一周五个工作日中,如果有三个工作日的这段时间(8点至10点)内至少一路电话不能一次接通,那么公司的形象将受到损害,现用至少一路电话不能一次接通的概率表示公司形象的“损害度”,求上述情况下公司形象的“损害度”.
(2)求一周五个工作日的这段时间(8点至10点)内,电话同时打入数X的均值.
19.某仪表厂从供应商处购置元器件20件,双方协商的验货规则是:从中任取3件进行质量检测,若3件中无不合格品,则这批元器件被接受,否则就要重新对这批元器件逐个检查.
(1)若该批元器件的不合格率为10%,求需对这批元器件逐个检查的概率;
(2)若该批元器件的不合格率为20%,求3件中不合格元器件个数的分布列
与期望.
20.某商店试销某种商品20天,获得如下数据:
该商品3件,当天营业结束后检查存货.若发现存量少于2件,则当天进货补充至3件,否则不进货.将频率视为概率.
(1)求当天商店不进货的概率;
(2)记X为第二天开始营业时该商品的件数.求X的分布列和数学期望.21.设每个工作日甲、乙、丙、丁4人需使用某种设备的概率分别为,,,,各人是否需使用设备相互独立.
(1)求同一工作日至少3人需使用设备的概率;
(2)X表示同一工作日需使用设备的人数,求X的数学期望.。