内容正文:
练案[12] 第四章 概率与统计
4. 2 [4. 2. 2 离散型随机变量的分布列]
A组·素养自测
一、选择题
1.(多选)下列问题中的随机变量服从两点分布
的是 ( )
A.抛掷一枚骰子,所得点数为随机变量X
B.某射手射击一次,击中目标的次数为随机
变量X
C.从装有5个红球,3个白球的袋中取1个
球,令随机变量X = 1,取出白球
0,{ 取出红球
D.某医生做一次手术,手术成功的次数为随
机变量X
2.随机变量ξ的分布列如下.
ξ 0 1 2
P a b c
其中a + c = 2b,则函数f(x)= x2 + 2x + ξ有且
只有一个零点的概率为 (B )
A. 16 B.
1
3 C.
1
2 D.
5
6
3.设X是一个离散型随机变量,其分布列为
X 0 1
P 9a2 - a 3 - 8a
则常数a的值为 (A )
A. 13 B.
2
3
C. 13或
2
3 D. -
1
3或-
2
3
4.已知随机变量X的分布列为P(X = k)= 1
2k
,
k = 1,2,….则P(2 < X≤4)等于 (A )
A. 316 B.
1
4 C.
1
16 D.
1
5
5.两名学生参加考试,随机变量X代表通过的
学生数,其分布列为
X 0 1 2
P 13
1
2 a
那么这两人通过各自考试的概率的最小值分
别为 (B )
A. 16;
1
3 B.
1
3;
1
3 C.
1
2;
1
3 D.
1
2;
1
2
二、填空题
6.在一个口袋中装有黑、白两个球,从中随机取
一球,记下它的颜色,然后放回,再取一球,记
下它的颜色,写出这两次取出白球数X的分
布列为 .
7.已知随机变量X的分布列如下:
X 1 2 3 4 5
P 0. 1 0. 2 0. 4 0. 2 0. 1
若Y = 2X - 3,则P(Y = 5)的值为 .
8.设离散型随机变量X的分布列为
X 0 1 2 3 4
P 0. 2 0. 1 0. 1 0. 3 m
若随机变量Y = | X - 2 |,则P(Y = 2)=
.
三、解答题
9.一袋中装有6个同样大小的黑球,编号分别为
1,2,3,4,5,6,现从中同时取出3个球,以X表
示取出球的最大号码,求X的分布列
.
—102—
10.设S是不等式x2 - x - 6≤0的解集,整数m,
n∈S.
(1)设“使得m + n = 0成立的有序数组(m,
n)”为事件A,试列举事件A包含的基本
事件;
(2)设ξ = m2,求ξ的分布列.
B组·素养提升
一、选择题
1.(多选)设X是一个离散型随机变量,则下列
能作为X的分布列的一组概率数据是( )
A. 0,12,0,0,
1
2
B. 0. 2,0. 2,0. 3,0. 4
C. p,1 - p(0≤p≤1)
D. 11 × 2,
1
2 × 3,…,
1
7 × 8
2.(多选)如果X是一个离散型随机变量,那么
下列命题为真命题的是 ( )
A. X取一个可能值的概率是非负实数
B. X取所有可能值的概率之和为1
C. X取某两个可能值的概率等于分别取其中
两个值的概率之和
D. X在某一范围内取值的概率大于它取这个
范围内各个值的概率之和
3.抛掷两颗骰子,所得点数之和X是一个随机
变量,则P(X≤4)等于 (A )
A. 16 B.
1
3 C.
1
2 D.
2
3
4.若随机变量X的分布列如表所示,则a2 + b2
的最小值为 (C )
X 0 1 2 3
P 14 a
1
4 b
A. 124 B.
1
16
C. 18 D.
1
4
二、填空题
5.已知随机变量η的分布列如表:
η 1 2 3 4 5 6
P 0. 2 x 0. 25 0. 1 0. 15 0. 2
则x = ;P(η > 3)= ;P(1 <
η≤4)= .
6.由于电脑故障,使得随机变量X的分布列中
部分数据丢失,以□代替,其表如下:
X 1 2 3 4 5 6
P 0. 20 0. 10 0.□5 0. 10 0. 1□ 0. 20
根据该表可知X取奇数值时的概率是 .
7.设随机变量X只能取5,6,7,…,16这12个
值,且取每个值的概率均相同,则P(X > 8)=
;P(6 < X≤14)=
.
—103—
三、解答题
8.一个盒子里装有4张大小形状完全相同的卡
片,分别标有数字2,3,4,5;另一个盒子里也
装有4张大小形状完全相同的卡片,分别标有
数字3,4,5,6.现从一个盒子里任取一张卡
片,其上面的数记为x,再从另一个盒子里任
取一张卡片,其上面的数记为y,记随机变量
η = x + y,求η的分布列.
9.持续性的雾霾天气严重威胁着人们的身体健
康,汽车的尾气排放是造成雾霾天气的重要
因素之一.为此,某城市实施了机动车尾号限
行措施,该市某报社调查组为了解市区公众
对“车辆限行”的态度,随机抽查了50人,将
调查情况进行整理后制成下表:
年龄(岁)[15,25)[25,35)[35,45)[45,55)[55,65)[65,75]
频数 5 10 15 10 5 5
赞成人数 4 6 9 6 3 4
(1)请估计该市公众对“车辆限行”的赞成率
和被调查者的年龄平均值;
(2)若从年龄在[15,25),[25,35)的被调查
者中各随机选取两人进行追踪调查,记被选4
人中不赞成“车辆限行”的人数为ξ,求随机变
量ξ的分布列
.
—104—
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—
由于m,n∈Z,m,n∈S且m + n = 0,
所以事件A包含的基本事件为
(- 2,2),(2,- 2),(- 1,1),(1,- 1),(0,0).
(2)由于m的所有不同取值为- 2,- 1,0,1,2,3,
所以ξ = m2的所有不同取值为0,1,4,9,且有
P(ξ = 0)= 16 ,P(ξ = 1)=
2
6 =
1
3 ,
P(ξ = 4)= 26 =
1
3 ,P(ξ = 9)=
1
6 .
故ξ的分布列为
ξ 0 1 4 9
P 16
1
3
1
3
1
6
B组·素养提升
1. AC 根据分布列的性质可知,所有的概率和等于1,故B选项
不能.而11 × 2 +
1
2 × 3 +…+
1
7 × 8 = 1 -
1
2 +
1
2 -
1
3 +…+
1
7
- 18 = 1 -
1
8 =
7
8 ,所以D选项不能作为随机变量的分布列
的一组概率取值,故选AC.
2. ABC X取一个可能值的概率的范围为(0,1),X取所有可能
值的概率之和为1,由概率加法得X取某两个可能值的概率
等于分别取其中两个值的概率之和,X在某一范围内取值的
概率等于它取这个范围内各个值的概率之和,所以D错,故
选ABC.
3. A 根据题意,有P(X≤4)= P(X = 2)+ P(X = 3)+ P(X =
4).抛掷两颗骰子,按所得的点数共36个基本事件,而X = 2
对应(1,1),X = 3对应(1,2),(2,1),X = 4对应(1,3),(3,
1),(2,2),
故P(X = 2)= 136,P(X = 3)=
2
36 =
1
18,P(X = 4)=
3
36 =
1
12,
所以P(X≤4)= 136 +
1
18 +
1
12 =
1
6 .
4. C 由分布列性质可知a + b = 12 ,而a
2 + b2≥(a + b)
2
2 =
1
8 ,
当且仅当a = b = 14时取等号.
5. 0. 1 0. 45 0. 45 由分布列的性质得0. 2 + x + 0. 25 + 0. 1 +
0. 15 + 0. 2 = 1,解得x = 0. 1;P(η > 3)= P(η = 4)+ P(η = 5)
+ P(η = 6)= 0. 1 + 0. 15 + 0. 2 = 0. 45;P(1 < η≤ 4)=
P(η = 2)+ P(η = 3)+ P(η = 4)= 0. 1 + 0. 25 + 0. 1 = 0. 45.
6. 0. 60 因为X取偶数值时的概率为P(X = 2)+ P(X = 4)+
P(X = 6)= 0. 10 + 0. 10 + 0. 20 = 0. 40.
故X取奇数值的概率为1 - 0. 40 = 0. 60.
7. 23
2
3 X有12个值且每个值的概率相同,则取每个值的概
率为112 .于是P(X > 8)= P(X = 9)+ P(X = 10)+…+ P(X =
16)= 8 × 112 =
2
3 ,P(6 < X≤14)= P(X = 7)+ P(X = 8)+…
+ P(X = 14)= 8 × 112 =
2
3 .
8.依题意,η的可能取值是5,6,7,8,9,10,11.则有P(η = 5)=
1
4 × 4 =
1
16,P(η = 6)=
2
16 =
1
8 ,P(η = 7)=
3
16,P(η = 8)=
4
16
= 14 ,P(η = 9)=
3
16,P(η = 10)=
2
16 =
1
8 ,P(η = 11)=
1
16 .
所以η的分布列为
η 5 6 7 8 9 10 11
P 116
1
8
3
16
1
4
3
16
1
8
1
16
9.(1)该市公众对“车辆限行”的赞成率约为3250 × 100% = 64%,
被调查者年龄的平均值约为:
20 × 5 + 30 × 10 + 40 × 15 + 50 × 10 + 60 × 5 + 70 × 5
50 = 43(岁).
(2)依题意得ξ = 0,1,2,3.
P(ξ = 0)= C
2
4
C25
·C
2
6
C210
= 610 ×
15
45 =
1
5 ,
P(ξ = 1)= C
1
4
C25
·C
2
6
C210
+
C24
C25
·C
1
4·C16
C210
= 410 ×
15
45 +
6
10 ×
24
45 =
102
225
= 3475,
P(ξ = 2)= C
1
4
C25
·C
1
4·C16
C210
+
C24
C25
·C
2
4
C210
= 410 ×
24
45 +
6
10 ×
6
45 =
66
225
= 2275,
P(ξ = 3)= C
1
4
C25
·C
2
4
C210
= 410 ×
6
45 =
12
225 =
4
75,
所以ξ的分布列是:
ξ 0 1 2 3
P 15
34
75
22
75
4
75
练案[13]
A组·素养自测
1. ABD A,B显然满足独立重复试验的条件,而C虽然是有放
回地摸球,但随机变量X的定义是直到摸出白球为止,也就是
说前面摸出的一定是红球,最后一次是白球,不符合二项分布
的定义. D显然满足超几何分布的条件.
2. C 其中恰有一次通过的概率为C13 × 14 × 1 -( )14
2
= 2764 .
3. C ξ = 3表示前两次测到的均是次品,第三次测到正品,
所以P(ξ = 3)= ( )14
2
× 34 .
4. A 由条件知P(ξ = 1)≤P(ξ = 2),
∴ C14p(1 - p)3≤C24p2(1 - p)2,
∴ 2(1 - p)≤3p,∴ p≥0. 4,又0≤p < 1,∴ 0. 4≤p < 1.
5. D 甲获胜有两种情况,一是甲以20获胜,此时p1 = 0. 62 =
0. 36;二是甲以21获胜,此时p2 = C12·0. 6 × 0. 4 × 0. 6 =
0. 288,故甲获胜的概率p = p1 + p2 = 0. 648.
6. 1 -(1 - p)n 所有同学都不通过的概率为(1 - p)n,故至少有
一位同学通过的概率为1 -(1 - p)n .
7. 10 当p = 12时,P(X = k)= C
k
20 ( )12
k
·( )12
20 - k
= ( )12
20
·Ck20,显然当k = 10时,P(X = k)取得最大值.
8. 27220 因为此时盒中旧球个数X = 4,即旧球增加一个,所以取
出的3个球中必有1个新球,2个旧球,所以P(X = 4)= C
1
9C
2
3
C31
2
—163—