内容正文:
7.3.2 离散型随机变量
的方差
第七章 §7.3 离散型随机变量的数字特征
学习目标
1.理解离散型随机变量的方差及标准差的概念.
2.掌握离散型随机变量的方差的性质.
3.会用离散型随机变量的均值和方差解决一些实际应用问题.
均值是离散型随机变量的一个特征数,它反映了离散型随机变量取值的平均水平,表示了随机变量在随机试验中取值的平均值,在初中我们也对一组数据的波动情况作过研究,即研究过一组数据的方差.本节我们将对反映随机变量取值的稳定与波动、集中与离散的程度的数字特征——方差进行研究.
导语
内容索引
一、离散型随机变量的方差
二、方差的性质
课时对点练
三、方差的实际应用
随堂演练
离散型随机变量的方差
一
问题1 要从甲、乙两名同学中挑出一名代表班级参加射击比赛.根据以往的成绩记录,能否利用均值决定应派哪位同学参赛?
甲同学击中目标靶的环数X1的分布列为
X1 5 6 7 8 9 10
P 0.03 0.09 0.20 0.31 0.27 0.10
乙同学击中目标靶的环数X2的分布列为
X2 5 6 7 8 9
P 0.01 0.05 0.20 0.41 0.33
提示 通过计算可得,E(X1)=8,E(X2)=8,因为两个均值相等,所以只根据均值无法判断这两名同学的射击水平.
设离散型随机变量X的分布列为
(1)方差:D(X)= =
(xi-E(X))2pi.
(2)标准差: ,记为σ(X).
X x1 x2 … xn
P p1 p2 … pn
(x1-E(X))2 p1 +(x2-E(X))2 p2+…+(xn-E(X))2pn
知识梳理
7
注意点:
(1)一般地,随机变量的方差是非负常数.
(2)D(X)越小,随机变量X越稳定,波动越小.
(3)方差也可以用公式D(X)=E(X2)-(E(X))2计算.
(4)若X服从两点分布,则D(X)=p(1-p) .(其中p为成功概率)
知识梳理
8
例1 有甲、乙两种建筑材料,从中各取等量样品检查它们的抗拉强度如表所示:
ξA 110 120 125 130 135
P 0.1 0.2 0.4 0.1 0.2
ξB 100 115 125 130 145
P 0.1 0.2 0.4 0.1 0.2
其中,ξA,ξB分别表示甲、乙两种材料的抗拉强度,在使用时要求抗拉强度不低于120,试比较甲、乙两种建筑材料的稳定程度(哪一个的稳定性较好).
9
E(ξA)=110×0.1+120×0.2+125×0.4+130×0.1+135×0.2=125,
E(ξB)=100×0.1+115×0.2+125×0.4+130×0.1+145×0.2=125.
D(ξA)=0.1×(110-125)2+0.2×(120-125)2+0.4×(125-125)2+0.1×(130-125)2+0.2×(135-125)2=50,
D(ξB)=0.1×(100-125)2+0.2×(115-125)2+0.4×(125-125)2+0.1×(130-125)2+0.2×(145-125)2=165.
ξA 110 120 125 130 135
P 0.1 0.2 0.4 0.1 0.2
ξB 100 115 125 130 145
P 0.1 0.2 0.4 0.1 0.2
由此可见E(ξA)=E(ξB),D(ξA)<D(ξB),
故两种材料的抗拉强度的均值相等,但稳定程度材料乙明显不如材料甲,即甲的稳定性较好.
ξA 110 120 125 130 135
P 0.1 0.2 0.4 0.1 0.2
ξB 100 115 125 130 145
P 0.1 0.2 0.4 0.1 0.2
(1)求离散型随机变量方差的步骤
①理解随机变量X的意义,写出X的取值.
②求出X取每个值的概率.
③写出X的分布列.
④计算E(X).
⑤计算D(X).
(2)解题时可采用比较分析法,通过比较两个随机变量的均值和方差得出结论.均值体现了随机变量取值的平均水平,方差体现了随机变量取值的离散程度.
反思感悟
12
由离散型随机变量的分布列的性质可知a+0.1+0.6=1,∴a=0.3.
同理0.3+b+0.3=1,∴b=0.4.
跟踪训练1 甲、乙两名射手在一次射击中得分为两个相互独立的随机变量ξ与η,且ξ,η的分布列如表所示.
(1)求a,b的值;
ξ 1 2 3
P a 0.1 0.6
η 1 2 3
P 0.3 b 0.3
13
(2)分别计算ξ,η的均值与方差,并以此分析甲、乙的技术状况.
ξ 1 2 3
P a 0.1 0.6
η 1 2 3
P 0.3 b 0.3
14
ξ 1 2 3
P a 0.1 0.6
η 1 2 3
P 0.3 b 0.3
E(ξ)=1×0.3+2×0.1+3×0.6=2.3,
D(ξ)=(1-2.3)2×0.3+(2-2.3)2×0.1+(3-2.3)2×0.6=0.81;
E(η)=1×0.3+2×0.4+3×0.3=2,
D(η)=(1-2)2×0.3+(2-2)2×0.4+(3-2)2×0.3=0.6.
由于E(ξ)>E(η),说明在一次射击中,甲得分的均值比乙高,但D(ξ)>D(η),说明甲得分的稳定性不如乙,因此甲、乙两人技术水平都不够全面,各有优劣.
15
二
方差的性质
问题2 你能推导出D(X)与D(aX+b)的关系吗?
提示 D(aX+b)=a2D(X).
离散性随机变量的方差的性质
若Y=aX+b,其中a,b均是常数(X是随机变量),则Y也是随机变量,且D(aX+b)= .
a2D(X)
知识梳理
18
例2 已知X的分布列如表所示:
(1)求X2的分布列;
19
所以X2的分布列为
20
(2)计算X的方差;
21
22
(3)若Y=4X+3,求Y的均值和方差.
因为Y=4X+3,所以E(Y)=4E(X)+3=2,
D(Y)=42D(X)=11.
23
方差性质应用的关注点
(1)公式:D(aX+b)=a2D(X).
(2)优势:既避免了求随机变量Y=aX+b的分布列,又避免了涉及大数的计算,从而简化了计算过程.
反思感悟
24
√
25
三
方差的实际应用
例3 某保险公司对一个拥有20 000人的企业推出一款意外险产品,每年每位职工只要交少量保费,发生意外后可一次性获得若干赔偿金,保险公司把企业的所有岗位共分为A,B,C三类工种,从事这三类工种的人数分别为12 000,6 000,2 000,由历史数据统计出三类工种的赔付频率如表(并以此估计赔付概率):
工种类别 A B C
赔付频率
已知A,B,C三类工种的职工每人每年保费分别为25元、25元、40元,出险后的赔偿金额分别为100万元、100万元、50万元,保险公司在开展此项业务过程中的固定支出为每年10万元.
(1)求保险公司在该业务中所获利润的均值;
设A,B,C三类工种的职工的每份保单保险公司的收益分别为随机变量X,Y,Z,则X,Y,Z的分布列分别为
保险公司所获利润的均值为12 000×15+6 000×5-2 000×10-100 000=90 000,所以保险公司在该业务中所获利润的均值为9万元.
(2)现有如下两个方案供企业选择:
方案1:企业不与保险公司合作,职工不交保险,出意外企业自行拿出与保险公司提供的等额赔偿金赔付给意外职工,企业开展这项工作的固定支出为每年12万元;
方案2:企业与保险公司合作,企业负责职工保费的70%,职工个人负责保费的30%,出险后赔偿金由保险公司赔付,企业无额外专项开支.
请根据企业成本差异给出选择合适方案的建议.
方案2:企业与保险公司合作,则企业支出保险金额为(12 000×25+
6 000×25+2 000×40)×0.7=37.1×104(元).
因为46×104>37.1×104,
所以建议企业选择方案2.
均值、方差在决策中的作用
(1)均值:均值反映了离散型随机变量取值的平均水平,均值越大,平均水平越高.
(2)方差:方差反映了离散型随机变量取值的离散波动程度,方差越大越不稳定.
(3)在决策中常结合实际情形依据均值、方差做出决断.
反思感悟
34
跟踪训练3 某投资公司对以下两个项目进行前期市场调研.项目A:通信设备.根据调研,投资到该项目上,所有可能结果为获利40%、亏损20%、不赔不赚,且这三种情况发生的概率分别为 ,a.项目B:新能源汽车.
根据调研,投资到该项目上,所有可能结果为获利30%、亏损10%,且这两种情况发生的概率分别为b,c.
经测算,当投入A,B两个项目的资金相等时,它们所获得的平均收益(即均值)也相等.
(1)求a,b,c的值;
35
设投到项目A,B的资金都为x万元,变量X1和X2分别表示投资项目A和B所获得的利润,
则X1和X2的分布列分别为
X2 0.3x -0.1x
P b c
E(X2)=0.3bx-0.1cx,
因为E(X1)=E(X2),
所以0.3bx-0.1cx=0.2x,
即0.3b-0.1c=0.2. ①
又b+c=1, ②
(2)若将100万元全部投资其中一个项目,请你从投资回报稳定性的角度考虑,为投资公司选择一个合理的项目,并说明理由.
38
选择项目B.理由如下:
当投入100万元资金时,由(1)知x=100,
所以E(X1)=E(X2)=20,
因为E(X1)=E(X2),D(X1)>D(X2),说明虽然项目A和项目B的平均收益相等,但项目B更稳妥,所以从投资回报稳定性的角度考虑,建议该投资公司选择项目B.
1.知识清单
(1)离散型随机变量的方差、标准差.
(2)方差的性质.
(3)方差的应用.
2.方法归纳:公式法、转化化归.
3.常见误区:方差公式套用错误,混淆方差的概念.
课堂小结
随堂演练
四
1.已知离散型随机变量X的分布列为
1
2
3
4
X 1 3 5
P 0.5 m 0.2
则其方差D(X)等于
A.1 B.0.6 C.2.44 D.2.4
√
42
1
2
3
4
X 1 3 5
P 0.5 m 0.2
由离散型随机变量的分布列的性质
得0.5+m+0.2=1,解得m=0.3,
所以E(X)=1×0.5+3×0.3+5×0.2=2.4,
所以D(X)=(1-2.4)2×0.5+(3-2.4)2×0.3+(5-2.4)2×0.2=2.44.
43
2.已知随机变量X满足D(X)=2,则D(3X+2)等于
A.6 B.8
C.18 D.20
1
2
3
4
√
∵D(X)=2,∴D(3X+2)=9D(X)=18.
3.设随机试验的结果只有A发生和A不发生,且P(A)=m,令随机变量
X= 则X的方差D(X)等于
A.m B.2m(1-m)
C.m(m-1) D.m(1-m)
1
2
3
4
√
由题意得X服从两点分布,P(X=1)=m,P(X=0)=1-m,所以D(X)=m(1-m).
1
2
3
4
4.两封信随机投入A,B,C三个空邮箱中,则A邮箱的信件数X的方差D(X)=______.
1
2
3
4
X的所有可能取值为0,1,2,
课时对点练
五
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
基础巩固
1.(多选)对于离散型随机变量X,有关它的均值E(X)和方差D(X),下列说法正确的是
A.E(X)是反映随机变量的平均取值
B.D(X)越小,说明X越集中于E(X)
C.E(aX+b)=aE(X)+b
D.D(aX+b)=a2D(X)+b
√
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
离散型随机变量的均值反映了随机变量取值的平均水平,方差反映了随机变量取值偏离于均值的平均程度,方差越小,说明随机变量的取值越集中于均值,即A,B正确;
由均值和方差的性质可得,E(aX+b)=aE(X)+b,D(aX+b)=a2D(X),即C正确,D错误.
2.设X,Y为随机变量,且E(X)=2,E(X2)=6,Y=2X-1,则D(Y)等于
A.9 B.8 C.5 D.4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
由题意,D(X)=E(X2)-(E(X))2=6-4=2,故D(Y)=D(2X-1)=22D(X)=8.
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
3.设a>0,已知随机变量ξ的分布列为
ξ -1 0 2
P a 2a 3a
则下列方差值中最大的是
A.D(ξ) B.D(|ξ|)
C.D(2ξ-1) D.D(2|ξ|+1)
√
ξ -1 0 2
P a 2a 3a
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
ξ -1 0 2
P a 2a 3a
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
所以D(2ξ-1)>D(2|ξ|+1)>D(ξ)>D(|ξ|).
4.已知口袋中装有编号分别为1,2,3的三个大小和形状完全相同的小球,从中任取2个球,记取出的球的最大编号为X,则D(X)等于
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
由题意,得X可能取值为2,3,
X=2表示取出的两个球为1,2,
X=3表示取出的两个球为1,3或2,3,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
5.甲、乙两台自动机床各生产同种标准产品1 000件,X表示甲机床生产1 000件产品中的次品数,Y表示乙机床生产1 000件产品中的次品数,经过一段时间的考察,X,Y的分布列分别如表一、表二所示.据此判断
X 0 1 2 3
P 0.7 0 0.2 0.1
表一
表二
Y 0 1 2 3
P 0.6 0.2 0.1 0.1
A.甲比乙质量好 B.乙比甲质量好
C.甲与乙质量相同 D.无法判定
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
由分布列可求甲的次品数的均值为E(X)=0×0.7+1×0+2×0.2+3×0.1=0.7,乙的次品数的均值为E(Y)=0×0.6+1×0.2+2×0.1+3×0.1=0.7,
D(X)=(0-0.7)2×0.7+(1-0.7)2×0+(2-0.7)2×0.2+(3-0.7)2×0.1=1.21,
D(Y)=(0-0.7)2×0.6+(1-0.7)2×0.2+(2-0.7)2×0.1+(3-0.7)2×0.1=1.01,
E(X)=E(Y),D(X)>D(Y),所以乙比甲质量好.
6.编号为1,2,3的3位同学随意入座编号为1,2,3的3个座位,每位同学坐一个座位,设与座位编号相同的学生个数是X,则X的方差为
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
X的所有可能取值为0,1,3,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
7.若p为非负实数,随机变量X的分布列如表所示,则D(X)的最大值为_____.
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
∴当p=0时,D(X)max=1.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
8.若抛掷一枚质地均匀的骰子,记向上的点数为随机变量X,则随机变量X的方差D(X)=_____.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
依题意得X的可能取值为1,2,3,4,5,6,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
9.有甲、乙两种棉花,从中各抽取等量的样品进行检验,结果分别如表一、表二所示:
表一
表二
X甲 28 29 30 31 32
P 0.1 0.15 0.5 0.15 0.1
X乙 28 29 30 31 32
P 0.13 0.17 0.4 0.17 0.13
其中X表示纤维长度(单位:mm),根据纤维长度的均值和方差比较甲、乙两种棉花的质量.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
由表中的数据得,E(X甲)=28×0.1+29×0.15+30×0.5+31×0.15+32×0.1=30,
E(X乙)=28×0.13+29×0.17+30×0.4+31×0.17+32×0.13=30.
D(X甲)=(28-30)2×0.1+(29-30)2×0.15+(30-30)2×0.5+(31-30)2
×0.15+(32-30)2×0.1=1.1,
D(X乙)=(28-30)2×0.13+(29-30)2×0.17+(30-30)2×0.4+(31-30)2
×0.17+(32-30)2×0.13=1.38.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
由上面的计算知,尽管甲、乙两种棉花的纤维长度的均值相等,但D(X甲)=1.1<D(X乙)=1.38,即甲品种棉花的纤维长度比乙品种棉花的纤维长度更均匀一些,从这个意义上说,甲品种棉花的质量好于乙品种棉花的质量.
10.开展中小学生课后服务,是促进学生健康成长、帮助家长解决接送学生困难的重要举措,是进一步增强教育服务能力、使人民群众具有更多获得感和幸福感的民生工程,某校为确保学生课后服务工作顺利开展,制定了两套工作方案,为了解学生对这两套方案的支持情况,现随机抽取100个学生进行调查,获得数据如表所示(用频率估计概率,且所有学生对活动方案是否支持相互独立).
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
男 女
支持方案一 24 16
支持方案二 25 35
(1)从该校支持方案一和支持方案二的学生中各随机抽取1人,设X为两人中抽出女生的人数,求X的分布列与均值;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
男 女
支持方案一 24 16
支持方案二 25 35
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
记“从方案一中抽取到女生”为事件A,“从方案二中抽取到女生”为事件B,
男 女
支持方案一 24 16
支持方案二 25 35
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
所以X的分布列为
(2)在(1)中,设Y表示两人中抽出男生的人数,试判断方差D(X)与D(Y)的大小.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
男 女
支持方案一 24 16
支持方案二 25 35
依题意可得Y=2-X,所以D(Y)=D(2-X)=(-1)2D(X)=D(X),即D(Y)=D(X).
A.E(ξ)有最大值 B.E(ξ)无最小值
C.D(ξ)有最大值 D.D(ξ)无最小值
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
综合运用
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
12.(多选)已知A=B={1,2,3},分别从集合A,B中各随机取一个数a,b,得到平面上一个点P(a,b),事件“点P(a,b)恰好落在直线x+y=n上”对应的随机变量为X,P(X=n)=Pn,X的均值和方差分别为E(X),D(X),则下列结论中正确的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
因为A=B={1,2,3},点P(a,b)恰好落在直线x+y=n上,所以X的所有可能取值为2,3,4,5,6.
对于A,P4=3P2,故A不正确;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
又x1<x2,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
由题意知X为该毕业生得到面试机会的公司个数,则X的所有可能取值是0,1,2,3,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
拓广探究
√
15.(多选)已知随机变量ξ的分布列(如表所示),则下列说法错误的是
ξ x y
P y x
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
依题意可得,E(ξ)=2xy,
因为x+y=1,
D(ξ)=(x2y+y2x)-(2xy)2=xy(x+y-4xy)=xy(1-4xy),
D(ξ)-E(ξ)=xy(1-4xy-2)=-xy(1+4xy),
由于xy>0,所以D(ξ)-E(ξ)<0,故C正确;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
16.某迷宫有三个通道,进入迷宫的每个人都要经过一扇智能门.首次到达此门,系统会随机(即等可能的)为你打开一个通道,若是1号通道,则需要1小时走出迷宫;若是2号、3号通道,则分别需要2小时、3小时返回智能门.再次到达智能门时,系统会随机打开一个你未到过的通道,直至走出迷宫为止.令ξ表示走出迷宫所需的小时数.
(1)求ξ的分布列;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
ξ的所有可能取值为1,3,4,6,
当ξ=3时,先走2号通道,再走1号通道,
当ξ=4时,先走3号通道,再走1号通道,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
所以ξ的分布列为
(2)求ξ的均值和方差.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
X
-1
0
1
P
a
由分布列的性质知++a=1,
解得a=,
X2
0
1
P
所以E(X)=(-1)×+0×+1×=-.
E(X2)=0×+1×=,
所以D(X)=E(X2)-(E(X))2=.
方法一 由(1)知a=,
所以E(X)=(-1)×+0×+1×=-,
D(X)=2×+2×+2×=.
方法二 由(1)知a=,
跟踪训练2 已知随机变量X的分布列为P(X=k)=,k=1,2,3,4,则D(2X-1)等于
A. B. C.4 D.5
∵P(X=k)=,k=1,2,3,4,
∴E(X)=×(1+2+3+4)=,
D(X)=×=,
∴D(2X-1)=22D(X)=4×=5.
X
25
25-100×104
P
1-
Y
25
25-100×104
P
1-
Z
40
40-50×104
P
1-
所以E(X)=25×+(25-100×104)×=15,
E(Y)=25×+(25-100×104)×=5,
E(Z)=40×+(40-50×104)×=-10,
方案1:企业不与保险公司合作,则企业每年赔偿金支出与固定开支共为12 000×100×104×+6 000×100×104×+2 000×50×104×
+12×104=46×104(元);
,
依题意得,++a=1,解得a=.
X1
0.4x
-0.2x
0
P
所以E(X1)=0.4x×+(-0.2x)×+0×=0.2x,
由①②,解得b=,c=,
所以a=,b=,c=.
D(X1)=(40-20)2×+(-20-20)2×+(0-20)2×=600,
D(X2)=(30-20)2×+(-10-20)2×=300.
P(X=1)==,
P(X=2)=,
所以E(X)=0×+1×+2×=,
D(X)=2×+2×+2×=.
P(X=0)==,
所以D(ξ)=×2+×2+×2=,
D(|ξ|)=×2+×2+×2=.
所以D(2ξ-1)=4×=,
由题意得,a+2a+3a=1,解得a=,
则E(ξ)=-1×+0×+2×=,
E(|ξ|)=1×+0×+2×=,
D(2|ξ|+1)=4×=.
A. B. C. D.
所以P(X=2)==,
所以P(X=3)==,
所以E(X)=2×+3×=,
D(X)=22×+32×-2=.
A. B. C. D.1
P(X=0)==,P(X=1)==,P(X=3)==,
E(X)=0×+1×+3×=1,
D(X)=(0-1)2×+(1-1)2×+(3-1)2×=1.
X
0
1
2
P
-p
p
∵∴p∈,
∴E(X)=p+1≤,E(X2)=p+2,
∴D(X)=E(X2)-(E(X))2=-p2-p+1=-2+,
且P(X=1)=P(X=2)=P(X=3)=P(X=4)=P(X=5)=P(X=6)=,
所以E(X)=1×+2×+3×+4×+5×+6×=,
则D(X)=2×+2×+2×+2×+2×+2×=.
则P(A)==,P(B)==,则X的可能取值为0,1,2,
所以P(X=0)=×=,
P(X=1)=×+×=,
P(X=2)=×=,
X
0
1
2
P
E(X)=0×+1×+2×=.
11.(多选)已知随机变量ξ满足P(ξ=0)=,P(ξ=1)=x,P(ξ=2)=-x,
若0<x<,则
由题意可得,E(ξ)=0×+1×x+2×=-x,
因为f(x)=-x在上单调递减,
所以当0<x<时,E(ξ)无最大值和最小值,故A错误,B正确;
D(ξ)=2·+2·x+2·=-x2-x+,
因为f(x)=-x2-x+=-2+在上单调递减,
所以当0<x<时,D(ξ)无最大值和最小值,故C错误,D正确.
A.P4=2P2 B.P(3≤X≤5)=
C.E(X)=4 D.D(X)=
从A,B中分别任取1个数,共有9种情况,所以P(X=2)=,P(X=3)
=,P(X=4)==,P(X=5)=,P(X=6)=.
对于B,P(3≤X≤5)=++=,故B正确;
对于C,E(X)=2×+3×+4×+5×+6×=4,故C正确;
对于D,D(X)=(2-4)2×+(3-4)2×+(4-4)2×+(5-4)2×+
(6-4)2×=,故D正确.
13.若X是离散型随机变量,P(X=x1)=,P(X=x2)=,且x1<x2,又已知E(X)=,D(X)=,则x1+x2的值为______.
由已知得
即
解得或
所以所以x1+x2=3.
14.某毕业生参加人才招聘会,分别向甲、乙、丙三个公司投递了个人简历,假定该毕业生得到甲公司面试机会的概率为,得到乙、丙两个公司面试机会的概率均为p,且三个公司是否让其面试是相互独立的.
设X为该毕业生得到面试机会的公司个数.若P(X=0)=,则D(X)
=______.
由P(X=0)=知,×(1-p)2=,
P(X=1)=×2+××+××=,
得p=,
P(X=2)=××+××+××=,
P(X=3)=×2=,
所以D(X)=×2+×2+×2+×2=.
所以E(X)=0×+1×+2×+3×=,
A.存在x,y∈(0,1),E(ξ)>
B.对任意x,y∈(0,1),E(ξ)≤
C.对任意x,y∈(0,1),D(ξ)<E(ξ)
D.存在x,y∈(0,1),D(ξ)>
所以2xy≤=,当且仅当x=y=时等号成立,即E(ξ)≤,故A,B错误;
令t=xy,t∈,则D(ξ)=t(1-4t)=-42+,则D(ξ)≤,故D错误.
当ξ=1时,直接从1号通道走出,则P(ξ=1)=;
则P(ξ=3)=×=;
则P(ξ=4)=×=;
当ξ=6时,先走2号通道,再走3号通道,最后再走1号通道,或者先走3号通道,再走2号通道,最后再走1号通道,则P(ξ=6)=2××1=.
ξ
1
3
4
6
P
E(ξ)=1×+3×+4×+6×=,
D(ξ)=2×+2×+2×+2×=.
$$