4.2.2 离散型随机变量的分布列(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 4.2.2 离散型随机变量的分布列
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 572 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[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20获胜,此时p1 = 0. 62 = 0. 36;二是甲以21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—

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