4.2.1 随机变量及其与事件的联系(练案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学选择性必修第二册同步学习指导(人教B版2019)

2025-03-15
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教B版选择性必修第二册
年级 高二
章节 4.2.1 随机变量 及其与事件的联系
类型 作业-同步练
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 500 KB
发布时间 2025-03-15
更新时间 2025-03-15
作者 河北万卷文化有限公司
品牌系列 成才之路·高中新教材同步学习指导
审核时间 2025-02-27
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来源 学科网

内容正文:

练案[11] 第四章  概率与统计 4. 2  [4. 2. 1  随机变量及其与事件的联系] A组·素养自测 一、选择题                                  1.(多选)下列随机变量是离散型随机变量的是 (  ) A.马六甲海峡某天经过的轮船数X B.某超市5月份每天的销售额X C.某加工厂加工的一批某种钢管的外径与规 定的外径尺寸之差ξ D.江西九江市长江水位监测站所测水位在 (0,29]这一范围内变化,该水位站所测水 位ξ 2.同时抛掷3个硬币,正面向上的个数是随机变 量,这个随机变量的所有可能取值为(D ) A. 3 B. 4 C. 1、2、3 D. 0、1、2、3 3.袋中有形状、大小均相同的5个球,分别标有 1,2,3,4,5五个号码,现在在有放回抽取的条 件下依次取出两个球,设两个球号码之和为 随机变量X,则X所有可能取值的个数是 (B ) A. 5 B. 9 C. 10 D. 25 4.甲、乙两人下象棋,赢了得3分,平局得1分, 输了得0分,共下三局.用ξ表示甲的得分,则 {ξ = 3}表示 (D ) A.甲赢三局 B.甲赢一局 C.甲、乙平局三次 D.甲赢一局输两局或甲、乙平局三次 5.已知P(X = - 2)= 0. 2,P(X = 2)= 0. 3,随机 变量Y = X2,则P(Y = 4)= (C ) A. 0. 2 B. 0. 3 C. 0. 5 D. 0. 06 二、填空题 6.掷一枚质地均匀的骰子,设朝上的点数为随 机变量X,则P(X > 4)=         . 7 .一个人要开房门,他共有10把钥匙,其中仅有 一把是能开门的,他随机取钥匙去开门并且用 后不放回,其中打开门所试的钥匙个数为X,则 “X =6”表示的事件为第6次能打开房门  . 8.已知Y = 3 + 2X,若P(Y > 7)= 0. 3,则P(X≤ 2)=         . 三、解答题 9.盒中有9个正品和3个次品零件,每次从中取 一个零件,如果取出的是次品,则不再放回, 直到取出正品为止,设取得正品前已取出的 次品数为ξ. (1)写出ξ的取值范围; (2)写出{ξ = 1}所表示的事件. 10.某篮球运动员在罚球时,命中1球得2分,不 命中得0分,且该运动员在5次罚球中命中 的次数ξ是一个随机变量. (1)写出ξ的取值范围及每一个取值所表示 的结果; (2)若记该运动员在5次罚球后的得分为η, 写出η与ξ的关系,并求η的取值范围                                                                . —100— B组·素养提升 一、选择题 1.(多选)袋中有3个白球,5个黑球,从中任取 2个球,可以作为随机变量的是 (  ) A.至少取到1个白球 B.至多取到1个白球 C.取到白球的个数 D.取到黑球的个数 2.(多选)若用随机变量X表示从一个装有1个 白球、3个黑球、2个黄球的袋中取出的4个球 中不是黑球的个数,则X的取值可能为(  ) A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 3.随机变量ξ的所有等可能取值为1,2,…,n, 若P(ξ < 4)= 0. 3,则 (C ) A. n = 3 B. n = 7 C. n = 10 D.不能确定 4.已知随机变量X与Y的不同取值及对应的概 率如表,则a + 2b = (C ) X 1 2 P(X) 0. 4 0. 6 Y = aX + b 4 7 P(Y) 0. 4 0. 6 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 二、填空题 5.在一次比赛中,需回答三个问题,比赛规则规 定:每题回答正确得100分,回答不正确得 - 100分,则选手甲回答这三个问题的总得分 ξ的取值范围是{300,100,- 100,- 300}  . 6.袋中有大小相同的红球6个,白球5个,不放 回地从袋中每次任意取出1个球,直到取出的 球是白球为止,所需要的取球次数为随机变 量X,则X的取值范围为   . 7.(一题两空)为了调动员工的积极性.某厂某月 实行超额奖励制度,具体措施是:每超额完成1 件产品,奖励50元.假设这个月中,该厂的每名 员工都完成了定额,而且超额完成的产品数都 不超过30.从该厂员工中随机抽出一名,记抽 出的员工该月超额完成的产品数为X,获得的 超额奖励为Y元,则X与Y之间的关系为 Y =50X  ,若P(X >20)=0. 3,则P(Y≤1 000) =         . 三、解答题 8.写出下列随机变量的取值范围,并说明这些 值所表示的随机试验的结果. (1)一个袋中装有质地、大小完全相同的2个 白球和5个黑球,从中任取3个,其中所含白 球的个数X; (2)抛掷两枚质地均匀的骰子各一次,第一枚 骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数之 差的绝对值Y. 9.在一个盒子中,放有标号分别为1,2,3的三张 卡片,现从这个盒子中,有放回地先后抽得两 张卡片的标号分别为x,y,记X = | x - 2 | + | y - x | . (1)求X的取值范围; (2)写出每一个取值X表示的事件; (3)求P(X = 3)                                                                       . —101— ∴ P(A)= 13 ,即1 - P(A)= 1 3 ,∴ P(A)= 2 3 . ∴ P(AB)= P(A)P(B)= 1 -( )23 × 23 = 29 . 结合选项可知ACD正确,故选ACD. 4. ABD  由题意知P(A)= 12 ,P(B)= 1 2 ,P(C)= 1 2 ,所以 P(A)= P(B)= P(C),故A正确; 又事件A,B,C两两独立,所以P(AB)= 12 × 1 2 = 1 4 ,P(AC) = 12 × 1 2 = 1 4 ,P(BC)= 1 2 × 1 2 = 1 4 ,所以P(AB)= P(AC) = P(BC),故B正确; 事件A,B,C不可能同时发生,故P(ABC)= 0,故C错误; P(A)P(B)P(C)= 12 × 1 2 × 1 2 = 1 8 ,故D正确. 5. 0. 902  设甲、乙、丙预报准确依次记为事件A,B,C,不准确记 为A,B,C, 则P(A)= 0. 8,P(B)= 0. 7,P(C)= 0. 9,P(A)= 0. 2,P(B)= 0. 3,P(C)= 0. 1, 至少两颗预报准确的事件有AB C,A BC,ABC,ABC,这四个事 件两两互斥且独立.所以至少两颗预报准确的概率为P = P(A ∩B∩C)+ P(A∩B∩C)+ P(A∩B∩C)+ P(A∩B∩C) =0.8 ×0.7 ×0.1 +0.8 ×0.3 ×0. 9 +0. 2 ×0. 7 ×0. 9 +0. 8 ×0. 7 × 0.9 = 0. 056 + 0. 216 + 0. 126 + 0. 504 = 0. 902. 6. 12   1 3   因为P(AB C)= P(AB)P(C)= 1 6 P(C)= 1 8 ,所以 P(C)= 34 ,即P(C)= 1 4 .又P(BC)= P(B)·P(C)= 1 8 ,所 以P(B)= 12 ,P(B)= 1 2 . 又P(AB)= 16 ,则P(A)= 1 3 , 所以P(AB)= P(A)·P(B) = 1 -( )13 × 12 = 13 . 7. 13   由已知逆时针跳一次的概率为 2 3 ,顺时针跳一次的概率 为13 .则逆时针跳三次停在A上的概率为P1 = 2 3 × 2 3 × 2 3 = 827,顺时针跳三次停在A上的概率为P2 = 1 3 × 1 3 × 1 3 = 1 27 .所以跳三次之后停在A上的概率为P = P1 + P2 = 8 27 + 1 27 = 13 . 8.(1)设敌机被第k门高炮击中的事件为Ak(k = 1,2,3,4,5), 那么5门高炮都未击中敌机的事件为A1·A2·A3·A4·A5 . 因为事件A1,A2,A3,A4,A5相互独立,所以敌机未被击中的概 率为P(A1·A2·A3·A4·A5)= P(A1)·P(A2)·P(A3)· P(A4)·P(A5)=(1 - 0. 2)5 = ( )45 5 . 所以敌机未被击中的概率为( )45 5 . (2)需要布置n门高炮才能有0. 9以上的概率被击中,可得敌 机被击中的概率为1 - ( )45 n , 所以令1 - ( )45 n > 0. 9,所以( )45 n < 110, 两边取常用对数,得n > 11 - 3lg 2≈10. 3, 因为n∈N,所以n = 11.所以至少需要布置11门高炮才能 有0. 9以上的概率击中敌机. 9.(1)设甲、乙两人考试合格的事件分别为A、B,则P(A)= C26C 1 4 + C 3 6 C310 = 60 + 20120 = 2 3 , P(B)= C 2 8C 1 2 + C 3 8 C310 = 56 + 56120 = 14 15 . (2)解法一:因为事件A、B相互独立,所以甲、乙两人至少有 一人考试合格的概率为 P = P(A B)+ P(AB)+ P(AB)= P(A)·P(B)+ P(A)·P(B) + P(A)·P(B)= 23 × 1 15 + 1 3 × 14 15 + 2 3 × 14 15 = 44 45 . 答:甲、乙两人至少有一人考试合格的概率为4445 . 解法二:因为事件A、B相互独立,所以甲、乙两人考试均不合 格的概率为 P(A B)= P(A)·P(B)= 1 -( )23 × 1 - 14( )15 = 145 . 所以甲、乙两人至少有一人考试合格的概率为 P = 1 - P(A B)= 1 - 145 = 44 45 . 答:甲、乙两人至少有一人考试合格的概率为4445 . 练案[11] A组·素养自测 1. AB  A选项中轮船数X的取值可以一一列出,故X为离散型 随机变量;B选项中某超市5月份每天销售额X可以一一列 出,故为离散型随机变量;C选项中实际测量值与规定值之间 的差值无法一一列出,不是离散型随机变量;D选项中水位在 (0,29]这一范围内变化,无法一一列出,故不是离散型随机 变量. 2. D  同时抛掷3个硬币,正面向上的个数可能为0、1、2、3. 3. B  号码之和可能为2,3,4,5,6,7,8,9,10,共9个.故选B. 4. D  由于赢了得3分,平局得1分,输了得0分,故ξ = 3有两 种情况,即甲赢一局输两局或甲、乙平局三次,故选D. 5. C  由题意,事件Y = 4是X = - 2与X = 2的并事件,所以P(Y = 4)= P(X = - 2)+ P(X = 2)= 0. 2 + 0. 3 = 0. 5. 6. 13   事件X > 4表示点数朝上的为5点或6点,所以P(X > 4) = P(X = 5)+ P(X = 6)= 16 + 1 6 = 1 3 . 7.第6次能打开房门  X可能取值为1,2,3,…,10. X = n表示第n次能打开房门. 8. 0. 7  因为P(Y > 7)= P(3 + 2X > 7)= P(X > 2)= 0. 3, 所以P(X≤2)= 1 - 0. 3 = 0. 7. 9.(1)ξ取值范围为{0,1,2,3}. (2){ξ = 1}表示的事件为:第一次取得次品,第二次取得 正品. 10.(1)ξ的取值范围为{0,1,2,3,4,5}. ξ = 0,1,2,3,4,5分别表 示5次罚球中命中0次,1次,2次,3次,4次,5次. (2)由题意可知η = 2ξ. 又ξ∈{0,1,2,3,4,5},∴ η∈{0,2,4,6,8,10}. B组·素养提升 1. CD  选项A,B表述的都是随机事件;选项C,D是随机变量, 可能的取值均为0,1,2                                                                       . —161— 2. BCD  因为白球和黄球的个数和为3,所以取出的4个球中至 少有1个黑球,故X的可能取值为1,2,3. 3. C  因为随机变量ξ的所有等可能取值为1,2,…,n, 所以P(ξ = k)= 1n (k = 1,2,…,n)由题意,P(ξ < 4)= P(ξ = 1)+ P(ξ = 2)+ P(ξ = 3)= 3n = 0. 3,所以n = 10. 4. C  P(X = 1)= P(Y = 4),所以a + b = 4, ① P(X = 2)= P(Y = 7),所以2a + b = 7, ② 由①②得,a = 3,b = 1,所以a + 2b = 5. 5.{300,100,- 100,- 300}  可能回答全对,两对一错,两错一 对,全错四种结果,相应得分为300 分,100 分,- 100 分,- 300分. 6.{1,2,3,4,5,6,7}  由于取到白球游戏结束,那么取球次数可 以是1,2,3,…,7. 7. Y = 50X  0. 7  由题意可知Y = 50X,其中X∈{0,1,2,3,…, 30}. ∵ X > 20,∴ Y = 50X > 1 000. 又P(X > 20)= 0. 3,∴ P(Y > 1 000)= 0. 3, ∴ P(Y≤1 000)= 1 - P(Y > 1 000)= 1 - 0. 3 = 0. 7. 8.(1)X的取值范围为{0,1,2}. X = 0表示所取的3个球都是黑球; X = 1表示所取的3个球中有1个白球,2个黑球; X = 2表示所取的3个球中有2个白球,1个黑球. (2)Y的取值范围为{0,1,2,3,4,5}. 用(a,b)表示两枚骰子掷出的点数,其中a为第一枚骰子掷出 的点数,b为第二枚骰子掷出的点数. Y = 0表示掷出的两枚骰子的点数相同,其包含的所有可能结 果有(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),(5,5),(6,6). Y = 1表示掷出的两枚骰子的点数相差1,其包含的所有可能 结果有(1,2),(2,1),(2,3),(3,2),(3,4),(4,3),(4,5), (5,4),(5,6),(6,5). Y = 2表示掷出的两枚骰子的点数相差2,其包含的所有可能 结果有(1,3),(3,1),(2,4),(4,2),(3,5),(5,3),(4,6), (6,4). Y = 3表示掷出的两枚骰子的点数相差3,其包含的所有可能 结果有(1,4),(4,1),(2,5),(5,2),(3,6),(6,3). Y = 4表示掷出的两枚骰子的点数相差4,其包含的所有可能 结果有(1,5),(5,1),(2,6),(6,2). Y = 5表示掷出的两枚骰子的点数相差5,其包含的所有可能 结果有(1,6),(6,1). 9.因为x,y可能取的值为1,2,3,所以| x - 2 | = 0,1,| x - y | = 0, 1,2,所以X = 0,1,2,3, 所以X的取值范围为{0,1,2,3}. (2)用(x,y)表示第一次抽到卡片的号码为x,第二次抽到卡 片的号码为y,则随机变量X取各值的意义为:X = 0表示两次 抽到卡片编号都是2,即(2,2); X = 1表示(1,1),(2,1),(2,3)(3,3); X = 2表示(1,2)(3,2); X = 3表示(1,3)(3,1). (3)由(2)知,P(X = 3)= 29 . 练案[12] A组·素养自测 1. BCD  A中随机变量X的取值有6个,不服从两点分布,故 选BCD. 2. B  由题意知2b = a + c, a + b + c = 1{ ,解得b = 13 . ∵ f(x)= x2 + 2x + ξ有且只有一个零点, ∴ Δ = 4 - 4ξ = 0,解得ξ = 1, ∴ P(ξ = 1)= 13 .故选B. 3. A  由分布列性质可得:9a2 - a + 3 - 8a = 1, ∴ 9a2 - 9a + 2 = 0, ∴ a1 = 1 3 ,a2 = 2 3 当a = 23时,3 - 8a < 0不合题意,∴ a = 1 3 ,故选A. 4. A  P(2 < x≤4)= P(x = 3)+ P(x = 4)= 1 23 + 1 24 = 316 . 5. B  依题意得,这两名同学通过各自考试的事件是相互独立 的.设这两人通过各自考试的事件分别是A,B,依题意得, [1 - P(A)]·[1 - P(B)]= 13 ,P(A)P(B)= 1 - 1 3 - 1 2 = 1 6 ,解得P(A)= 1 3 ,P(B)= 1 2或P(A)= 1 2 ,P(B)= 1 3 . 所以这两人通过各自考试的概率的最小值均为13 .故选B. 6. X 0 1 2 P 14 1 2 1 4 由题意可得,随机变量X的所有可能取值为0,1,2. P(X = 0)= 12 × 1 2 = 1 4 ,P(X = 1)= 2 × 1 2 × 1 2 = 1 2 , P(X = 2)= 12 × 1 2 = 1 4 . ∴ X的分布列为 X 0 1 2 P 14 1 2 1 4 7. 0. 2  当Y = 5时,由2X - 3 = 5得X = 4, 所以P(Y = 5)= P(X = 4)= 0. 2. 8. 0. 5  由离散型随机变量分布列的性质可得0. 2 + 0. 1 + 0. 1 + 0. 3 + m = 1,∴ m = 0. 3, 则P(Y = 2)= P(X = 0)+ P(X = 4)= 0. 2 + 0. 3 = 0. 5. 9.随机变量X的所有可能取值为3,4,5,6. 从袋中随机取3个球,包含的基本事件总数为C36 = 20,事件 “X = 3”包含的基本事件总数为C33 = 1,事件“X = 4”包含的基 本事件总数为C11C23 = 3,事件“X = 5”包含的基本事件总数为 C11C 2 4 = 6,事件“X = 6”包含的基本事件总数为C11C25 = 10. 从而有P(X = 3)= 120,P(X = 4)= 3 20,P(X = 5)= 6 20 = 3 10, P(X = 6)= 1020 = 1 2 , ∴随机变量X的分布列为 X 3 4 5 6 P 120 3 20 3 10 1 2 10.(1)由x2 - x - 6≤0,得- 2≤x≤3, 即S ={x | - 2≤x≤3}                                                                      . —162—

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