内容正文:
∴2c-1+c+3=6,∴c=43.
故选:A.
4.C 因为X~N(110,102)且P(100≤X≤110)=0.35,
所以P(110≤X≤120)=P(100≤X≤110)=0.35,则P(X
>120)=0.5-P(110≤X≤120)=0.15,
所以该高二年段的学生数学成绩在120分以上的人数约为
1000×0.15=150(人).
故选:C.
5.A 由已知得μ=20,σ=2,所以P(X<16)=
1
2
[1-P(μ-
2σ≤ξ≤μ+2σ)]
=12
(1-0.9545)
=0.02275.
故选:A.
6.C 因为X 服从正态分布N(500,σ2),若P(400<X<600)
=0.6,则P(X>600)=0.2=15
,则这些收费口每天至少有
一个 通 过 的 小 汽 车 超 过600辆 的 概 率 为1- 1-15
3
=61125.
故选:C.
7.解析:随机变量 X 服从正态分布N(2,σ2),则P(X≤1)=
P(X≥3)=0.2,
故P(X<3)=1-P(X≥3)=1-0.2=0.8.
故答案为:0.8.
答案:0.8
8.解析:P(24<X<27)=P(24<X<25)+P(25<X<27)=
P(25<X<26)+P(23<X<25)=P(23<X<26)=0.4.
故答案为:0.4.
答案:0.4
9.解析:由正态分布的性质知,P(X>90)=P (X<60)=1-
P(X≥60),
所以90分以上同学人数为1200-960=240人.
故答案为:240人.
答案:240
10.解析:因为 P(175≤X<180)=0.2,所 以 P(X≤170)=
P(X≥180)=0.5-0.2=0.3,
若P(X≤a)∈[0.3,0.5],则a∈[170,175],所以符合条件
的a的值可以为171.
故答案为:171(答案不唯一,满足a∈[170,175]即可).
答案:171
11.解:易知 X~N(1,22),∴μ=1,σ=2.
(1)P(-1<X≤3)=P(1-2<X≤1+2)=P(μ-σ<X≤μ
+σ)≈0.683.
(2)由该正态曲线关于直线x=1对称,结合图象可知
P(-1<X≤1)=12P
(-1<X≤3)≈12×0.683=0.3415
=12P
(-1<X≤3)≈12×0.683=0.3415.
(3)P(3<X≤5)=P(-3<X≤-1),
∴P(3<X≤5)=12
[P(-3<X≤5)-P(-1<X≤3)]
=12
[P(1-4<X≤1+4)-P(1-2<X≤1+2)]
=12
[P(μ-2σ<X≤μ+2σ)-P(μ-σ<X≤μ+σ)]
≈12×
(0.954-P(μ-σ<X≤μ+σ)]
≈12×
(0.954-0.683)=0.1355.
(4)∵P(X≥5)=P(X≤-3),
∴P(X≥5)=12
[1-P(-3<X<5)]=12
[1-P(1-4<
X<1+4)]
=12
[1-P(μ-2σ<X<μ+2σ)]=
1
2×
(1-0.954)=
0.023.
12.解:∵X~N(μ,σ
2),P(μ-σ<X≤μ+σ)=0.6826,
∴P(μ<X≤μ+σ)=
1
2P
(μ-σ<X≤μ+σ)=
1
2×0.6826
=0.3413.
13.解:因为数学成绩X 近似服从正态分布N(82,σ2),所以数
学成绩X 关于X=82对称,
因为P(74<X<82)=0.42,
所以P(82<X<90)=0.42,P(X≥90)=P(X≤74)=
1-0.42×2
2 =0.08
,
所以我市某校有800人参加此次考试,据此估计该校数学
成绩不低于90分的人数为0.08×800=64.
14.解:∵白炽灯泡的光通量服从 N(209,6.52),
∴μ=209,σ=6.5.
(1)光通量在209-2×6.5~209+2×6.5内的概率 P=
P(μ-2σ<X≤μ+2σ)=0.9544,
∴估计光通量在209-2×6.5~209+2×6.5内的灯泡的
个数为10000×0.9544=9544个.
(2)光通量在209-3×6.5~209+3×6.5内的概率 P=
P(μ-3σ<X≤μ+3σ)=0.9974,
∴估计光通量在209-3×6.5~209+3×6.5内的灯泡的
个数为10000×0.9974=9974个.
章节复习
考点探究
考点1
巩固训练
B 某运动员投篮投中的概率p=0.6,那么该运动员重复5
次投篮,此是一个二项分布的模型
∴E(x)=5×0.6=3
D(x)=5×0.6×(1-0.6)=1.2.
故选:B.
考点2
巩固训练
1.解析:由题X=0,1,2,3,则
P(X=0)=C
4
5C03
C48
=570=
1
14
,P(X=1)=C
3
5C13
C48
=3070=
3
7
,
P(X=2)=C
2
5C23
C48
=3070=
3
7
,P(X=3)=C
1
5C33
C48
=570=
1
14
,
故至少一名教师参加的概率P=1-P(X=0)=1314
,
E(X)=0×114+1×
3
7+2×
3
7+3×
1
14=
21
14=
3
2.
故答案为:13
14
;3
2.
答案:13
14
;3
2
2.解:(1)一堆产品中有一等品2件,二等品3件,三等品4件,
现从中任取3件产品.
基本事件总数n=C39=84,
一、二、三等品各取到一个包含的基本事件个数m=2×3×4
=24,
∴一、二、三等品各取到一个的概率P=mn =
24
84=
2
7.
(2)记 X 表 示 取 到 一 等 品 的 件 数,则 X 的 可 能 取 值 为0,
1,2,
P(X=0)=C
3
7
C39
=512
,
P(X=1)=C
1
2C27
C39
=12
,
P(X=2)=C
2
2C17
C39
=112
,
—412—
∴X 的分布列为:
X 0 1 2
P 512
1
2
1
12
数学期望E(X)=0×512+1×
1
2+2×
1
12=
2
3.
考点3
巩固训练
B 由 题 意,μ=300,σ=10,在 区 间(280,320)的 概 率 为
0.954,∴用电量在320度以上的概率为1-0.9542 =0.023
,
∴用电量在320度以上的户数估计约为1000×0.023=23.
故选:B.
章末检测
1.A ∵P(X=k)=1
2k
,k=1,2,3,…,
∴P(2<X≤4)=P(X=3)+P(X=4)=1
23
+1
24
=316.
故选:A.
2.D 由题表得P(Y=-2)+P(Y=-1)+P(Y=0)+P(Y=
1)=0.8,
则1<x≤2.
故选:D.
3.D 分布列中出现的所有的概率之和等于1.即0.3+m+
0.4=1,m=0.3,
∴随机变量ξ的数学期望E(ξ)=1×0.3+3×0.3+5×0.4
=3.2.
故选:D.
4.B 由题意,出海的期望效益E(X)=5000×0.6+(-2000)×
(1-0.6)=3000-800=2200(元).
故选:B.
5.A 因为E(X)=0.5,
所以-1×0.3+0×a+1×b+2×0.2=0.5,解得b=0.4,
因为0.3+a+b+0.2=1,所以0.3+a+0.4+0.2=1,解得
a=0.1.
故选:A.
6.D ∵随机变量X 服从二项分布B 4,12 ,
∴D(X)=np(1-p)=4×12× 1-
1
2 =1.
故选:D.
7.A 由分布列可得:E(X)=0×0.7+1×0.1+2×0.1+3×
0.1=0.6,
E(Y)=0×0.5+1×0.3+2×0.2+3×0=0.7,
∵E(Y)>E(X),∴甲比乙质量好.
故选:A.
8.B 已知样本方差:D(X乙)=3.4,D(X甲)=11
由此估计,乙 种 水 稻 的 方 差 约 为3.4,甲 种 水 稻 的 方 差 约
为11.
因为3.4<11
所以乙种水稻比甲种水稻分蘖整齐.
故选:B.
9.A 由题意可知,X~ 6,23 ,Y~ 6,13 ,
E(X)=6×23=4
,E(Y)=6×13=2
,
D(X)=6×23×
1
3=
4
3
,D(Y)=6×13×
2
3=
4
3
,
所以,E(X)>E(Y),D(X)=D(Y).
故选:A.
10.C 每次取到白球的概率为37
,
由题意知X~B 7,37 ,D(X)=7×37× 1-37 =127.
故选:C.
11.A 因为盒中装有形状完全相同的4个黑球与2个白球,
所以每次从盒子中随机摸出1个白球的概率为13
,
又摸球的过程是有放回的,故X~B 4,13 ,所以E(X)=
4×13=
4
3.
故选:A.
12.D P(X=2)=C26
1
3
2
1-13
4
=80243.
故选:D.
13.D 由题意得:从一个装有4个白球和3个红球的袋子中取出
一个球,是红球的概率为 3
3+4=
3
7
,因为是有放回的取球,所
以X~B 5,37 ,所以D(X)=5×37× 1-37 =6049.
故选:D.
14.解析:由分布列可知E(X)=(-1)×12+0×
1
3+1×
1
6
=-13.
故答案为:-13.
答案:-13
15.解析:由题,由概率性质,P(X=1)+P(X=2)+P(X=3)
=1,可解得a=0.3,
故E(X)=1×0.2+2×0.3+3×0.5=2.3.
故答案为:2.3.
答案:2.3
16.解析:由离散型随机变量分布列的性质,知12+1-q+q-
q2=1,故q2=12
,
因为q>0,解得q= 22.
故答案为:2
2.
答案:2
2
17.解析:由题意可知:X~B 2,23 ,
因此面试结束后通过的人数X 的数学期望是2×23=
4
3.
答案:4
3
18.解析:设X 为击中目标的次数,则 X~B(10,0.8),从而这
名射手在10次射击中,恰有8次击中目标的概率为C810×
0.88×(1-0.8)10-8=C810×0.88×0.22.
故答案为:C810×0.88×0.22.
答案:C810×0.88×0.22
19.解析:长度超过25mm的棉花纤维共有:(0.05×5+0.02
×5+0.01×5)×100=40根,现从这一批棉花中任取1根
棉花纤维,其中长度超过25mm的棉花纤维的概率为40100
=25
,
从这一批棉花中任取3根棉花纤维,其中长度超过25mm
的棉花纤维数量为X,则X 的可能取值为0,1,2,3,
因为X~B 3,25 ,故E(X)=3×25=65.
故答案为:6
5.
答案:6
5
20.解析:设可 获 收 益 为x 万 元,如 果 成 功,x 的 取 值 为5×
12%,如果失败,x的取值为-5×50%,
—512—
10.某市高三年级男生的身高X(单位:cm)近似服
从正态分布N(175,σ2),已知P(175≤X<180)
=0.2,若P(X≤a)∈[0.3,0.5].写出一个符合
条件的a的值为 .
三、解答题
11.设X~N(1,4),试求:
(1)P(-1<X≤3);
(2)P(-1<X≤1);
(3)P(3<X≤5);
(4)P(X≥5).
12.若X~N(μ,σ2),则X 位于区域(μ,μ+σ]内的
概率是多少?
13.我市高三年级第二次质量检测的数学成绩 X
近似服从正态分布N(82,σ2),且P(74<X<
82)=0.42.已知我市某校有800人参加此次考
试,据此估计该校数学成绩不低于90分的人
数为?
14.一批白炽灯泡的光通量服从 N(209,6.52),如
果有这样一批灯泡10000个,试估计光通量在
下列范围内的灯泡的个数.
(1)209-2×6.5~209+2×6.5;
(2)209-3×6.5~209+3×6.5.
章节复习
一、随机变量与离散型随机变量
1.随机变量:一般地,对于随机试验样本空间Ω 中
的每个样本点ω,都有唯一的实数 X(ω)与之对
应,我们称X 为随机变量.
2.离散型随机变量:可能取值为有限个或可以一一
列举的随机变量,我们称之为离散型随机变量;
通常用大写英文字母表示随机变量,例如 X,Y,
Z;用小写英文字母表示随机变量的取值,例如
x,y,z.
—811—
注意:离散型随机变量的特征
(1)可以用数值表示.
(2)试验之前可以判断其可能出现的所有值,但
不能确定取何值.
(3)试验结果能一一列出.
3.“三步法”判定离散型随机变量
(1)明确随机试验的所有可能结果.
(2)将随机试验的试验结果数量化.
(3)确定实验结果所对应的实数是否可按一定次
序一一列出,如果能一一列出,则该随机变量是
离散型随机变量,否则不是.
二、离散型随机变量的分布列
1.定义:一般地,设离散型随机变量X 的可能取值
为x1,x2,…,xn,我们称 X 取每一个xi 的概率
P(X=xi)=pi,i=1,2,3,…,n为X 的概率分
布列,简称分布列.
离散型随机变量的分布列可以用表格表示:
X x1 x2 … xn
P p1 p2 … pn
2.离散型随机变量分布列的意义和作用
(1)离散随机变量的分布列不仅能清楚地反映其
所取的一切可能值,而且也能看出取每一个值的
概率的大小,从而反映出随机变量在随机试验中
取值的分布情况,是进一步研究随机试验数量特
征的基础.
(2)离散型随机变量在某一范围内取值的概率等
于它取这个范围内各值的概率之和.
3.离散型随机变量的分布列的性质
(1)pi≥0,i=1,2,…,n.
(2)p1+p2+…+pn=1.
三、二项分布
1.独立重复试验的特点
(1)每次试验中,事件发生的概率是相同的.
(2)每次试验中的事件是相互独立的,其实质是
相互独立事件的特例.
2.随机变量分布列问题的两个关键点
(1)求离散型随机变量分布列的关键是正确理解
随机变量取每一个值所表示的具体事件,然后综
合应用各类概率公式求概率.
(2)求随机变量均值与方差的关键是正确求出随
机变量的分布列,若随机变量服从二项分布,则
可直接使用公式求解.
3.若将事件A 发生的次数设为X,发生的概率为
P,不发生的概率q=1-p,那么在n次独立重复
试验中,事件A 恰好发生k 次的概率是P(X=
k)=Cknpkqn-k(k=0,1,2,…,n),于是得到X 的
分布列
X 0 1 … k … n
P C0np0qn C1np1qn-1 … Cknpkqn-k … Cnnpnq0
由于表中第二行恰好是二项式展开式
(q+p)n=C0np0qn+C1np1qn-1+…+Cknpkqn-k
+…+Cnnpnq0各对应项的值,称这样的离散型随
机变量X 服从参数为n,p的二项分布,记作X~
B(n,p).
4.二项分布的期望、方差:
若X~B(n,p),则E(X)=np.
若X~B(n,p),则D(X)=np(1-p).
四、正态分布
1.正态曲线及其性质
(1)正态曲线:
函数f(x)= 1
2πσ
e-
(x-μ)
2
2σ
2 ,x∈R,其中实数μ,σ(σ>
0)为参数,我们称f(x)的图象为正态分布密度
曲线,简称正态曲线.
(2)正态曲线的性质:
①曲线位于x轴上方,与x轴不相交.
②曲线是单峰的,它关于直线x=μ对称.
③曲线在x=μ处达到峰值
1
2πσ
.
④曲线与x轴之间的面积为1.
⑤当σ一定时,曲线的位置由μ确定,曲线随着μ
的变化而沿x轴平移,如图甲所示.
⑥当μ一定时,曲线的形状由σ确定,σ越大,曲
线越“矮胖”,总体分布越分散;σ越小.曲线越
“瘦高”.总体分布越集中,如图乙所示.
甲 乙
2.正态分布
设X是一个随机变量,若对任给区间(a,b],P(a<
X≤b)是正态密度曲线下方和x轴上(a,b]上方
所围成的图形的面积,则称随机变量 X 服从参
数为μ,σ2的正态分布,则记为X~N(μ,σ2).
3.正态总体三个特殊区间内取值的概率值
①P(μ-σ≤X≤μ+σ)=0.6827.
②P(μ-2σ≤X≤μ+2σ)=0.9545.
③P(μ-3σ≤X≤μ+3σ)=0.9973.
4.3σ原则
通常服从正态分布 N(μ,σ2)的随机变量X 只取
(μ-3σ,μ+3σ)之间的值.
—911—
考点1:二项分布
【例1】 设有3个投球手,其中一人命中率为q,剩
下的两人水平相当且命中率均为p(p,q∈(0,
1)),每位投球手均独立投球一次,记投球命中的
总次数为随机变量为X.
(1)当p=q=12
时,求数学期望 E(X)及方差
D(X);
(2)当p+q=1时,将 X 的数学期望E(X)用p
表示.
【解】 (1)∵每位投球手均独立投球一次,
当p=q=12
时,每次试验事件发生的概率相等,
∴X~B 3,12 ,由二项分布的期望和方差公式
得到结果
∴E(X)=np=3×12=
3
2
,D(X)=np(1-p)=
3×12× 1-
1
2 =34.
(2)X 的可取值为0,1,2,3.
P(X=0)=(1-q)(1-p)2=pq2;
P(ξ=1)=q(1-p)2+(1-q)C12p(1-p)=q3
+2p2q;
P(X=2)=qC12p(1-p)+(1-q)p2=2pq2
+p3;
P(X=3)=qp2.
X 的分布列为
ξ 0 1 2 3
P pq2 q3+2p2q 2pq2+p3 qp2
E(X)=0×pq2+1×(q3+2p2q)+2×(2pq2+
p3)+3×qp2=1+p.
【方法总结】 二项分布满足的条件
(1)每次试验中,事件发生的概率是相同的.
(2)各次试验中的事件是相互独立的.
(3)每次试验只有两种结果:事件要么发生,要
么不发生.
(4)随机变量是这n次独立重复试验中事件发
生的次数.
①二项分布的概率公式:
P(x=k)=Cknpk(1-p)n-k.
②二项分布的期望值与方差:独立重复实验n
次,每次事件 A 发生的概率为p,E(X)=np,
D(X)=np(1-p).
[巩固训练]
已知某运动员投篮命中率P=0.6,并且每次投
篮都是独立的,他重复5次投篮时,投中次数x
服从二项分布,则x的均值E(x)与方差D(x)分
别为 ( )
A.0.6;0.24 B.3;1.2
C.3;0.24 D.0.6;1.2
考点2:离散型随机变量
【例2】 已知一箱产品中含有2件次品和3件正
品,现需要通过检测将其区分.每次随机检测
一件产品,检测后不放回,直到检测出2件次
品或者检测出3件正品时检测结束,则第一次
检测出的是次品且第二次检测出正品的概率
是 ;已知每检测一件产品需花费100
元,设 X 表示直到检测出2件次品或者检测
出3件正品时所需要的检测费用(单位:元),
则E(X)= .
【思路分析】 由古典概型的概率公式可求出第一
次检测出的是次品且第二次检测出正品的概率,由
题意可知,X 的可能取值为200,300,400,求出相应
的概率,列出分布列,从而利用期望公式求解.
【解析】 第一次检测出的是次品且第二次检测
出正品的概率是
C12C13
A25
=310
,
由题意可知,X 的可能取值为200,300,400,
则 P(X =200)=
A22
A25
= 110
,P(X =300)=
A33+C12C13A22
A35
=310
,P(X=400)=1-P(X=
200)-P(X=300)=1-110-
3
10=
6
10=
3
5
,
∴X 的分布列如下:
X 200 300 400
P 110
3
10
3
5
∴E(X)=200×110+300×
3
10+400×
3
5=350.
故答案为:3
10
;350.
【答案】 310
;350
【方法总结】 1.求离散型随机变量 X 的分布
列的步骤
(1)理解X 的意义,写出X 可能取的全部值.
(2)求X 取每个值的概率.
(3)写出X 的分布列.
2.求离散型随机变量的分布列的关键是求随机
变量所取值对应的概率,在求解时,要注意应用
计数原理、古典概型等知识.
—021—
[巩固训练]
1.第24届冬季奥林匹克奥运会于2022年2月4
号至20号在北京举行,践行“绿色奥运、科技奥
运、人文奥运”理念,举办一届“有特色,高水平”
奥运会,为了宣传这次奥运会,我区开展冬奥会
知识竞答活动,我校从五名学生三名教师中选四
名选手参加区里决赛,问至少一名教师参加的概
率为 .X 表示选中教师人数,问E(X)
= .
【例3】 某商场拟通过摸球兑奖的方式对1000位
顾客进行奖励,袋中所装的4个球中有1个所标
的面值为50元,其余3个均为10元.规定:每位
顾客从袋中一次性随机摸出2个球,球上所标的
面值之和为该顾客所获的奖励额.
(1)求顾客所获的奖励额为60元的概率;
(2)求顾客所获的奖励额的分布列及数学期望.
【思路分析】 (1)设顾客所获取的奖励额为 X,
通过古典概型求解概率即可.
(2)X 所有可能取值为20,60,求出概率得到分
布列,然后求解期望.
【解】 (1)设顾客所获取的奖励额为X,
依题意,得P(X=60)=
C11·C13
C24
=12
,
即顾客所获得奖励额为60元的概率为12.
(2)依题意得X 得所有可能取值为20,60,
P(X=60)=12
,P(X=20)=
C23
C24
=12
,
即X 的分布列为
X 20 60
P 12
1
2
所以这位顾客所获的奖励额的数学期望为E(X)=
20×12+60×
1
2=40.
【方法总结】 求离散型随机变量的均值和方差
问题的一般步骤
第一步:确定随机变量的所有可能取值;
第二步:求每一个可能取值所对应的概率;
第三步:列出离散型随机变量的分布列;
第四步:求均值和方差;
第五步:根据均值、方差进行判断,并得出结论
(适用于均值、方差的应用问题);
第六步:反思回顾.查看关键点、易错点和答题
规范性.
[巩固训练]
2.已知一堆产品中有一等品2件,二等品3件,三
等品4件,现从中任取3件产品.
(1)求一、二、三等品各取到一个的概率;
(2)记X 表示取到一等品的件数,求X 的分布列
和数学期望.
考点3:正态分布
【例4】 N(100,σ2),已知P(80<ξ≤100)=0.35,
若按成绩分层抽样的方式取100份试卷进行分
析,则应从120分以上的试卷中抽取 ( )
A.5份 B.10份 C.15份 D.20份
【思路分析】 由 题 意 结 合 正 态 分 布 曲 线 可 得
120分以上的概率,乘以100可得.
【解析】 ∵成绩ξ服从正态分布 N(100,σ2),
P(80<ξ≤100)=0.35,
∴P(80<ξ≤120)=2×0.35=0.70,
∴P(ξ>120)=
1
2
(1-0.70)=0.15,
∴100×0.15=15,
故选:C.
【答案】 C
【方法总结】 求正态变量 X 在某区间内取值
的概率的基本方法
(1)根据题目中给出的条件确定μ与σ的值.
(2)将待求问题向[μ-σ,μ+σ],[μ-2σ,μ+
2σ],[μ-3σ,μ+3σ]这三个区间进行转化.
(3)利用X 在上述区间的概率、正态曲线的对称
性和曲线与x轴之间的面积为1求出最后结果.
[巩固训练]
某小区有1000户,各户每月的用电量近似服从
正态分布N(300,100),则用电量在320度以上
的户数估计约为 ( )
参考数据:若随机变量ξ服从正态分布 N(μ,
σ2),则P(μ-σ<ξ<μ+σ)=68.26%,P(μ-2σ
<ξ<μ+2σ)=95.44%,P(μ-3σ<ξ<μ+3σ)=
99.74%.
A.17 B.23 C.34 D.46
—121—