内容正文:
hh
-[(p1+p2m)log2(p1+p2m)+(p2+
p2m-1)log2(p2+p2m-1)+ … + (pm +
pm+1)log2(pm +pm+1)]=-[p1log2(p1+
p2m)+p2log2(p2 +p2m-1)+ … +
pmlog2(pm +pm+1)+pm+1log2(pm+1+
pm)+… +p2m-1log2(p2m-1 +p2)+
p2mlog2(p2m +p1)]=-∑
2m
i=1
pilog2(pi +
p2m+1-i).又 H(X)= -∑
2m
i=1
pilog2pi,
pilog2pi<pilog2(pi+p2m+1-i),i=1,
2,…,2m,∴H(Y)<H(X),D错误.故
选AC.
16.10
解析:X 的 可 能 取 值 为 0,1,2,则
P(X = 0) =
x
20
· 20-x
20 =
x(20-x)
400
,P(X =1)=
20-x
20
·
20-x
20 +
x
20
·x
20=
(20-x)2+x2
400
,
P(X =2)=
x(20-x)
400
,所以 X 的
分布列为
X 0 1 2
P x
(20-x)
400
(20-x)2+x2
400
x(20-x)
400
E(X)= 0 ×
x(20-x)
400 + 1 ×
(20-x)2+x2
400 +2×
x(20-x)
400 =
1,D(X)= (0-1)2×
x(20-x)
400 +
(1-1)2 ×
(20-x)2+x2
400 +
(2-
1)2 ×
x(20-x)
400 =
(20-x)x
200 ≤
1
200×
20-x+x
2
2
=
1
2
,当且仅
当x = 10时,等 号 成 立,所 以 当
D(X)取到最大值时,x 的值为10.
课时作业68 二项分布、
超几何分布与正态分布
1.D 2.C 3.A 4.B
5.C 由题意可知,该部件每个元件正常
工作超过10
000小时的概率均为12
,
则该部件正常工作超过10
000小时的
概率为 1-
1
2
2
× 12 = 38,所以
1
000台仪器中该部件的使用寿命超过
10
000 小 时 的 台 数 服 从 二 项 分 布
B 1
000,38 ,故所求均值为1 000×
3
8 =375.
故选C.
6.D 对于 A,X ~ N(2,σ2),由正态分
布的对称性可知P(X≥2)=
1
2
,故A
正确;对于B,若随机变量Y 服从两点
分布,且E(Y)=
1
2
,即分布列为
Y 0 1
P 12
1
2
所以
2Y 0 2
P 12
1
2
故E(2Y)=0×
1
2 +2×
1
2 =1
,则
D(2Y)= (0-1)2×
1
2 +
(2-1)2×
1
2 =1
,故B正确;对于C,分布列中概
率 之 和 为 1,即 -1+2a +
0+2
a +
1+2
a +
2+2
a =1
,解得a=10,故C正
确;对于D,随机变量T ~B 8,
1
3 ,
令 P(T =k)≥P(T =k+1),
P(T =k)≥P(T =k-1)
即
Ck8
1
3
k
1-
1
3
8-k
≥
Ck+18
1
3
k+1
1-
1
3
7-k
,
Ck8
1
3
k
1-
1
3
8-k
≥
Ck-18
1
3
k-1
1-
1
3
9-k
,
解得
k≥2,
k≤3, 因为k∈N,所以k=2或3,
则T 的分布列中最大的有P(T =2)
或P(T =3),故D错误.故选D.
7.ABD 对 于 A,f(k)= Ck10
1
2
10
,
P(X >0.5)=1-P(X =0)=1-
C010
1
2
10
=
1
023
1
024
,故A正确;
对 于 B, 因 为 Ck10 = C10-k10 , 所 以
Ck10
1
2
10
=C10-k10
1
2
10
,即f(k)=
f(10-k),故 B正 确;对 于 C,因 为
f(k)= f(10-k),所 以∑
10
i=0
(i·
f(i))=10(f(0)+f(1)+f(2)+
f(3)+f(4))+5f(5)=5(f(0)+
f(1)+ … +f(9)+f(10))=5×
210×
1
2
10
=5,故C错误;对于D,
由二项式系数的性质可得C510 最大,即
当k=5时,f(k)取得最大值,故D正
确.故选ABD.
8.BCD 随 机 变 量 X ~B 9,
1
3 ,则
P(X =3)=C39×
1
3
3
×
2
3
6
,故
A错误;E(X)=9×
1
3 =3
,故B正
确;E(4X-1)=4E(X)-1=4×3-
1=11,故C正确;因为 D(X)=9×
1
3× 1-
1
3 =2,所以 D(-2X +
5)=(-2)2D(X)=4×2=8,故D正
确.故选BCD.
9.ACD 对于A,P(X =n)=an(n=
1,2,3,4),所以a+2a+3a+4a=1,
所以a=
1
10
,故 A正确;对于B,可得
P(1≤X ≤2)=
1-2P(X ≤0)
2 =
1-2×0.4
2 =0.1
,故B不正确;对于
C, 因 为 X ~ B 10,
1
5 , 所 以
D(X)=10×
1
5× 1-
1
5 = 85,故
C正确;对于D,P(X =1)=
C14C26
C310
=
1
2
,故D正确.故选ACD.
10.116 2
解析:因 为 每 次 拿 到 黄 球 的 概 率 为
p=
2
4 =
1
2
,所以ξ~B 4,
1
2 ,所
以P(ξ =0)= C04 × 1-
1
2
4
=
1
16
,E(ξ)=4×
1
2 =2.
11.4
解析:由题意,该情景符合超几何分
布,根据超几何分布的数学期望公式
得抽到的次品数期望是
10×16
40 =4
,
因为次品数为整数,故最可能抽到的
次品数是4.
12.127
解析:由题意得,该正态曲线的对称
轴为 直 线 X =μ =100,∵P(80<
X <120)=
2
3
,∴P(100< X <
120)=
1
3
,∴3位同学的数学成绩都
在(100,120)的概率为P =
1
3
3
=
1
27.
13.解:(1)设A1表示第1次摸到红球,设
A2 表示第2次摸到红球,
P(A1)=
2
5
,
P(A2)= P(A1A2)+P(A1A2)=
P(A1)P(A2|A1)+P(A1)P(A2|
A1)=
2
5 ×
1
4 +
3
5 ×
2
4 =
2
5.
所以第二次摸出的球是红球的概率
是2
5.
(2)从5个球中摸取3个球,用X 表示
抽到的红球数,则 X =0,1,2,所以
P(X =0)=
C02C33
C35
=
1
10
,P(X =
1)=
C12C23
C35
=
3
5
,P(X = 2)=
C22C13
C35
=
3
10.
所以X 分布列:
X 0 1 2
P 110
3
5
3
10
所以取得红球数 X 的期望E(X)=
0×
1
10+1×
3
5 +2×
3
10=
6
5.
14.解:(1)记随机抽取1名学生分别来自
高一、高二、高三的事件为A,B,C,抽
-642-
参
考
答
案
取的1名学生每周运动总时间超过5
小时的事件为D,
于 是 P(A)=
9
20
,P(B)=
3
10
,
P(C)=
1
4
,P(D|A)=0.7,P(D|
B)=0.65,P(D|C)=0.56,
因 此 P(D)= P(A)P(D |A)+
P(B)P(D|B)+P(C)P(D|C)=
9
20×0.7+
3
10×0.65+
1
4×0.56=
0.65,
所以该学生每周运动总时间超过5小
时的概率为0.65.
(2)该校每名学生每周运动总时间为
随 机 变 量 X(单 位:小 时),X ~
N(5.5,σ2),
则有P(X >5.5)=0.5,由(1)知,
P(X >5)=0.65,于是P(5<X <
5.5)=0.65-0.5=0.15,
因此P(5<X <6)=2P(5<X <
5.5)=0.3,即该校学生每周运动总
时间为5至6小时的概率为0.3,
依题意,Y ~B(5,0.3),则 E(Y)=
5×0.3=1.5,
所以随机变量Y 的期望为1.5.
15.C 乙队获胜可分为乙队以3∶0或
3∶1或3∶2的比分获胜,乙队以3∶0
获胜,即乙队三场全胜,概率为C33×
1
3
3
=
1
27
;乙队以3∶1获胜,即乙
队前三场 两 胜 一 负,第 四 场 获 胜,概
率为C23×
1
3
2
×
2
3×
1
3 =
2
27
;乙
队以3∶2获胜,即乙队前四场两胜两
负,第五场获胜,概率为C24×
1
3
2
×
2
3
2
×
1
3 =
8
81
;所以在这场“五局三
胜制”的排球赛中乙队获胜的概率为
1
27+
2
27+
8
81=
17
81.
16.53
解析:由 已 知 可 得,P(5.35<ξ <
5.55)=P(5.40-0.05<ξ<5.40+
3×0.05)=P(μ-σ<X<μ+3σ),
又 P(μ -σ < X < μ +3σ)=
P(μ-σ<X <μ+σ)+P(μ-3σ<X <μ+3σ)
2 ≈
0.682
7+0.997
3
2 =0.84
,所 以,K ~
B(N,0.84),P(K=45)=C45N·0.8445·
0.16N-45,设 f(x)= C45x ·0.8445 ·
0.16x-45,则f
(x+1)
f(x) =
C45x+1·0.8445·0.16x-44
C45x ·0.8445·0.16x-45
= 0.16 ·
(x+1)!
(x-44)! 45!
x!
(x-45)! 45!
=0.16·
x+1
x-44>
1,所 以,x <
368
7 =52+
4
7
,所 以
f(53)>f(52), f
(x)
f(x-1)=
C45x ·0.8445·0.16x-45
C45x-1·0.8445·0.16x-46
=
0.16·
x!
(x-45)! 45!
(x-1)!
(x-46)! 45!
= 0.16·
x
x-45<
1,所以,x >
375
7 =53+
4
7
,所以f(53)>f(54).所 以 使 得
P(K =45)最大的N 值作为N 的估
计值,则 N 为53.
课时作业69 随机抽样、
用样本估计总体
1.D 2.B 3.D 4.B 5.B
6.C 2021年10月份,全国居民消费价
格的同比和环比的涨幅 均 为 正 数,故
① 正确;2020年10月至2021年10月,
全国居民消费价格同比下跌的月份有
2020年11月,2021年1月和2月共3个
月,增长的月份有10个,故不是5倍关
系,故 ② 错误;从2020年10月至2021
年10月中任取1个月,总的取法有13
个,全国居民消费价格的 同 比 均 呈 现
增长的情况有10个,所以概率为1013
,故
③ 正确.故选C.
7.BCD 对于A,因为10×70% =7,所
以甲的环数的70% 分位数是7+82 =
7.5,故A错误;对于B,x甲 =
4+5+5+6+6+7+7+8+8+9
10
=6.5,x乙 =
2+5+6+6+7+7+7+8+9+10
10
=6.7,所以x甲 <x乙 ,故B正确;对于
C,这 20 个 数 据 的 平 均 值 x =
6.5×10+6.7×10
20 =6.6
,故C正确;
对于D,s2甲 =
1
10×
[(4-6.5)2+2×
(5-6.5)2+2×(6-6.5)2+2×(7-
6.5)2+2×(8-6.5)2+(9-6.5)2]=
2.25,s2乙 =
1
10×
[(2-6.7)2 + (5-
6.7)2+2× (6-6.7)2 +3× (7-
6.7)2+ (8-6.7)2 + (9-6.7)2 +
(10-6.7)2]=4.41,s2甲 <s2乙 ,故D正
确.故选BCD.
8.BD 设新农村建设前经济收入为a,
则新农村建设后经济收入为2a,则由
扇形图可得新农村建设前种植收入为
0.6a,其他收入为0.04a,养殖收入为
0.3a,新 农 村 建 设 后 种 植 收 入 为
0.74a,其他收入为0.1a,养殖收入为
0.6a,对于A,新农村建设后,种植收入
增加了0.74a-0.6a=0.14a,故A错
误;对于B,其他收入为0.1a,0.1a>
2×0.04a =0.08a,故增加了一倍以
上,故 B正 确;对 于 C,养 殖 收 入 为
0.6a,因为0.6a=2×0.3a,即新农村
建设后,养殖收入增加了一倍,故C错
误;对于D,因为养殖收入与第三产业
收入总和为1.16a,由1.16a >
1
2 ×
2a=a,所以养殖收入与第三产业收入
的总和超过了经济收入的一半,故D正
确.故选BD.
9.ABC 对 于 A,由 题 意 可 知,2×3+
a=5,a= -1,故A错误;对于B,易知
乙组样本数据的方差为甲组样本数据
方差的22=4倍,故B错误;对于C,不
妨设x1<x2< … <xn,则甲组数据
的极差为xn -x1,乙组数据的极差为
(2xn -1)-(2x1-1)=2(xn-x1),
又已知甲组数据各 不 相 同,所 以 两 组
样本数据的极差不相等,故C错误;对
于D,设甲组样本数据的中位数为 m,
则乙组样本数据的中位数为2m-1,当
m =1时,m =2m-1,所以两组样本
数据的中位数可能相等,故D正确.
故
选ABC.
10.13
解析:由题意知x1+x2+…+xm =
mx,y1+y2+…+yn =ny,z=
(x1+x2+ … +xm )+(y1+y2+ … +yn)
m +n
=
mx+ny
m+n =
mx
m+n+
ny
m+n=
1
4x+
3
4y
,所以 m
m+n =
1
4
, n
m+n =
3
4
,
可得3m =n,所以
m
n =
1
3.
11.130
解析:由 n
100+1
500+1
000=
55
100+1
000
,得n=130.
12.166 42
解析:依题意,知学生总数为300,其
中男生人数为180,女生人数为120,
设该校 高 一 年 级 学 生 身 高 的 平 均 数
为z,方 差 为s2,则z =
180
300×x +
120
300×y =
3
5 ×170+
2
5 ×160=
166,s2 =
180
300
[s21 + (x -z)2]+
120
300
[s22+ (y -z)2]=
3
5 ×
[14+
(170-166)2]+
2
5 ×
[24+ (160-
166)2]=42.
13.解:(1)由题意知,大三团队个数占总
团队个数的 300
100+200+300+400=
3
10
,则用比例分配的分层随机抽样的
方法,应 从 大 三 中 抽 取20×
3
10 =
6(个)团队.
(2)甲组成绩的平均数x甲 =
1
10×
(125+141+140+137+122+114+
119+139+121+142)=130(分).乙
组成绩的平均数x乙 =
1
10×
(127+
116+144+127+144+116+140+
140+116+140)=131(分).甲组数
据的方差s2甲 =
1
10×
[(125-130)2+
(141-130)2+(140-130)2+(137-
130)2 + (122 - 130)2 + (114 -
130)2 + (119 - 130)2 + (139 -
130)2 + (121 - 130)2 + (142 -
130)2]=104.2,乙 组 数 据 的 方 差
-643-
hh
课时作业68 二项分布、超几何分布与正态分布
-
一、单项选择题
1.(2023·福建厦门外国语学校摸底)已知随机变
量X 服从二项分布B(n,p),且E(X)=9,
D(X)=
9
4
,则n= ( )
A.3 B.6 C.9 D.12
2.设某批电子手表正品率为34
,次品率为1
4
,现对
该批电子手表进行测试,设第X 次首次测到正
品,则P(X=3)= ( )
A.C23
1
4
2
×
3
4 B.C23 34
2
×
1
4
C.14
2
×
3
4 D.34
2
×
1
4
3.从装有6个白球,2个红球的密闭容器中逐个不
放回地摸取小球.若每取出1个红球得2分,每
取出1个白球得1分,按照规则从容器中任意
抽取2个球,所得分数的期望为 ( )
A.52 B.3 C.
10
3 D.
7
2
4.已知每门大炮击中目标的概率都是0.5,现有
10门大炮同时对某一目标各射击一次.记恰好
击中目标3次的概率为A;若击中目标记2分,
记10门大炮总得分的期望值为B,则A,B 的
值分别为 ( )
A.15128
,5 B.15128
,10
C.15256
,5 D.15256
,10
5.某科技公司生产一批同型号的光纤通信仪器,
每台仪器的某个部件由三个电子元件按如图
方式连接而成,若元件1或元件2正常工作,且
元件3正常工作,则该部件正常工作.由大数据
统计显示:三个电子元件的使用寿命(单位:小
时)均服从正态分布N(10
000,102),且各个元
件能否正常工作相互独立.现从这批仪器中随
机抽取1
000台检测该部件的工作情况(各部
件能否正常工作相互独立),那么这1
000台仪
器中该部件的使用寿命超过10
000小时的台
数的均值为 ( )
元件1
元件2
元件3
A.600 B.420 C.375 D.270
6.下列说法错误的是 ( )
A.若随机变量X ~N(2,σ2),则P(X ≥2)=
1
2
B.若随机变量Y 服从两点分布,且E(Y)=
1
2
,
则D(2Y)=1
C.若随机变量Z的分布列为P(Z=i)=
i+2
a
,
i=-1,0,1,2,则a=10
D.若随机变量T ~B8,
1
3 ,则T 的分布列中
最大的只有P(T=3)
二、多项选择题
7.若随机变量X ~B10,
1
2 ,记f(k)=P(X=
k)为恰好发生k次(k∈{0,1,2,…,10})的概
率,下列说法正确的有 ( )
A.P(X >0.5)=
1
023
1
024
B.f(k)=f(10-k)
C.∑
10
i=0
(i·f(i))=
1
2
D.当k=5时,f(k)取得最大值
8.(2024·重庆高三上学期入学调研)若随机变量
X ~B9,
1
3 ,下列说法中正确的是 ( )
A.P(X=3)=C39×
2
3
3
×
1
3
6
B.期望E(X)=3
C.期望E(4X-1)=11
D.方差D(-2X+5)=8
9.下列说法正确的是 ( )
A.若随机变量X 的概率分布列为P(X=n)=
an(n=1,2,3,4),则a=
1
10
-426-
第九章 概率与统计 3
B.若随机变量X ~N(1,σ2),则P(X ≤0)=
0.4,则P(1≤X ≤2)=0.2
C.若随机变量X ~B10,
1
5 ,则D(X)=85
D.在含有4件次品的10件产品中,任取3件,X
表示取到的次品数,则P(X=1)=
1
2
三、填空题
10.一个盒子里有除颜色外其余完全相同的4个
球,其中有1个红球,1个绿球和2个黄球,每
次拿一个,记下颜色后放回,一共拿4次,设拿
出黄球的次数为ξ,则P(ξ=0)= .
E(ξ)= .
11.(2023·湖北武汉武昌区开学摸底)有40件产
品,其中有10件次品,从中不放回地抽16件
产品,最可能抽到的次品数是 .
12.(2023·安徽部分学校开学摸底)已知某次考
试的数学成绩 X 服从正态分布N(100,σ2)
(σ>0),且P(80<X <120)=
2
3
,现从这次
考试随机抽取3位同学的数学成绩,则这3位
同学的数学成绩都在(100,120)内的概率为
.
四、解答题
13.已知一个盒子中有除颜色外其余完全相同的
5个球,其中2个红球,3个白球.现从盒子中
不放回地随机摸取3次,每次摸取1个球.
(1)求第二次摸出的球是红球的概率;
(2)求取得红球数X 的分布列和期望.
14.为了了解学生的运动情况,某中学对高中三
个年级的学生运动情况进行了比例分配的分
层随机抽样调查,调查的样本中高一年级有
70%的学生每周运动总时间超过5小时,高二
年级有65% 的学生每周运动总时间超过5小
时,高三年级有56% 的学生每周运动总时间
超过5小时,且三个年级的学生人数之比为
9∶6∶5,用样本的频率估计总体的概率.
(1)从该校三个年级中随机抽取1名学生,估
计该学生每周运动总时间超过5小时的概率;
(2)假设该校每名学生每周运动总时间为随
机变量X(单位:小时),且X ~N(5.5,σ2).
现从这三个年级中随机抽取5名学生,设这5
名学生中每周运动总时间为5至6小时的人
数为Y,求随机变量Y 的期望.
2
15.排球比赛实行“五局三胜制”,根据此前的若
干次比赛数据统计可知,在甲、乙两队的比赛
中,每场比赛甲队获胜的概率为2
3
,乙队获胜
的概率为1
3
,则在这场“五局三胜制”的排球
赛中乙队获胜的概率为 ( )
A.1481 B.
1
3
C.1781 D.
16
81
16.已知X ~N(μ,σ2),则P(μ-σ≤X ≤μ+
σ)≈0.682
7,P(μ-2σ≤X ≤μ+2σ)≈
0.954
5,P(μ-3σ≤X≤μ+3σ)≈0.997
3.
今有一批数量庞大的零件.假设这批零件的
某项质量指标ξ(单位:毫米)服从正态分布
N(5.40,0.052),现从中随机抽取N 个,这N
个零件中恰有K 个的质量指标ξ 位于区间
(5.35,5.55).若K=45,试以使得P(K=45)
最大 的 N 值 作 为 N 的 估 计 值,则 N 为
.
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