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高考总复习•理科数学[全国统考版]
第7讲 离散型随机变量及分布列
1.随机变量
随着试验结果变化而变化的变量称为随机变量,常用字母X,Y,ξ,η,…表示.
2.离散型随机变量
所有取值可以一一列出的随机变量,称为离散型随机变量.
3.离散型随机变量的分布列及性质
(1)一般地,若离散型随机变量X可能取的不同值为x1,x2,…,xi,…,xn,X取每一个值xi(i=1,2,…,n)的概率P(X=xi)=pi,则下表称为离散型随机变量X的概率分布列,简称为X的分布列,有时为了表达简单,也用等式P(X=xi)=pi,i=1,2,…,n表示X的分布列.
X
x1
x2
…
xi
…
xn
P
p1
p2
…
pi
…
pn
(2)离散型随机变量的分布列的性质
①pi≥0(i=1,2,…,n);
②i=1.
4.常见的离散型随机变量的分布列
(1)两点分布
若随机变量X服从两点分布,即其分布列为,其中p=P(X=1)称为成功概率.
(2)超几何分布
在含有M件次品的N件产品中,任取n件,其中恰有X件次品,则事件{X=k}发生的概率为P(X=k)=,k=0,1,2,…,m,其中m=min{M,n},且n≤N,M≤N,n,M,N∈N*,称分布列为超几何分布列.
X
0
1
…
m
P
…
1.随机变量的线性关系
若X是随机变量,Y=aX+b,a,b是常数,则Y也是随机变量.
2.分布列性质的两个作用
(1)利用分布列中各事件概率之和为1可求参数的值.
(2)随机变量ξ所取的值分别对应的事件是两两互斥的,利用这一点可以求相关事件的概率.
1.(2022·四川乐山联考)抛掷两枚骰子一次,记第一枚骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数之差为ξ,则“ξ>4”表示的试验结果是( )
A.第一枚6点,第二枚2点
B.第一枚5点,第二枚1点
C.第一枚1点,第二枚6点
D.第一枚6点,第二枚1点
答案 D
解析 “ξ>4”表示的试验结果只能是ξ=5,即第一枚6点,第二枚1点.故选D.
2.某人在打电话时忘了号码的最后四位数字,只记得最后四位数字两两不同,且都大于5,于是他随机拨最后四位数字(两两不同),设他拨到正确号码时已拨的次数为ξ,则随机变量ξ的所有可能取值的种数为( )
A.24 B.20
C.18 D.4
答案 A
解析 由于后四位数字两两不同,且都大于5,因此只能是6,7,8,9四位数字的不同排列,故有A=24种.
3.设随机变量ξ的概率分布列如下表:
ξ
1
2
3
4
P
a
则P(|ξ-2|=1)=( )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 根据随机变量ξ的概率分布列知,++a+=1,解得a=.又|ξ-2|=1,∴ξ=1或ξ=3,则P(|ξ-2|=1)=P(ξ=1)+P(ξ=3)=+=.故选C.
4.(2023·陕西铜川模拟)从一批含有13件正品,2件次品的产品中,不放回地任取3件,则取得次品数为1的概率是( )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 设随机变量X表示取出次品的个数,则X服从超几何分布,其中N=15,M=2,n=3,X的可能取值为0,1,2,则取得次品数为1的概率为P(X=1)==.
5.随机变量ξ的所有可能的取值为1,2,3,…,10,且P(ξ=k)=ak(k=1,2,…,10),则a的值为( )
A. B.
C.110 D.55
答案 B
解析 ∵随机变量ξ的所有可能的取值为1,2,3,…,10,且P(ξ=k)=ak(k=1,2,…,10),∴a+2a+3a+…+10a=1,∴55a=1,∴a=.
6.(2023·青海西宁模拟)已知甲盒内有大小相同的1个红球和3个黑球,乙盒内有大小相同的2个红球和4个黑球,现从甲、乙两个盒内各任取2个球.设ξ为取出的4个球中红球的个数,则P(ξ=2)=________.
答案
解析 ξ的可能取值为0,1,2,3,所以P(ξ=2)===.
考向一 离散型随机变量分布列的性质
例1 (1)随机变量X的概率分布规律为P(X=n)=(n=1,2,3,4),其中a为常数,则P的值为( )
A. B.
C. D.
答案 D
解析 ∵P(X=n)=(n=1,2,3,4),∴+++=1,∴a=.∴P=P(X=2)+P(X=3)=×+×=.
(2)(2023·陕西汉中模拟)随机变量X的分布列如下:
X
-1
0
1
P
a
b
c
其中a,b,c成等差数列,则P(|X|=1)=________,公差d的取值范围是________.
答案
解析 因为a,b,c成等差数列,所以2b=a+c.又a+b+c=1,所以b=,因此P(|X|=1)=a+c=.又a=-