内容正文:
离散型随机变量及其分布列与数字特征
微练(八十六)
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A级 基础过关
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B级 素能提升
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一、单项选择题
1.已知随机变量X的分布列为
X
0
2
3
P
m
2m
则E(X)=( )
A.2 B. C. D.1
由+3m=1,解得m=,则E(X)=0×+2×+3×=.
2.设随机变量X的分布列为P(X=i)=,i=1,2,3,则a=( )
A.3 B. C.2 D.
根据题意,随机变量X的分布列为P(X=i)=,i=1,2,3,则有++=1,解得a=3.故选A.
3.公园的某个位置摆放了10盆牡丹花,编号分别为0,1,2,3,…,9,若从中任取1盆,则编号“大于5”的概率是( )
A. B. C. D.
设任取1盆的编号为随机变量X,则X的可能取值为0,1,2,…,9,且P(X=0)=P(X=1)=P(X=2)=…=P(X=9)=,所以P(X>5)=P(X=6)+P(X=7)+P(X=8)+P(X=9)==.故选B.
4.(2025·绵阳诊断)若离散型随机变量X的分布列如下,E(X)=0,D(X)=1,则P(X<1)=( )
X
-1
0
1
2
P
a
b
c
A. B. C. D.
由题意,知a+b+c+=1 ①.由E(X)=0,即E(X)=-1×a+0×b+1×c+2×=0,得-a+c+=0 ②.由D(X)=1,即D(X)=(-1-0)2×a+(0-0)2×b+(1-0)2×c+(2-0)2×=1,得a+c+=1 ③.联立①②③解得a=,b=,c=,又因为P(X<1)=P(X=-1)+P(X=0),所以P(X<1)=a+b=.
5.设0<p<1,随机变量ξ的分布列是
ξ
0
1
2
P
则当p在(0,1)内增大时,( )
A.D(ξ)减小 B.D(ξ)增大
C.D(ξ)先减小后增大 D.D(ξ)先增大后减小
由题可得E(ξ)=+p,所以D(ξ)=-p2+p+=-2+,所以当p在(0,1)内增大时,D(ξ)先增大后减小.故选D.
6.已知甲、乙两种产业收益的分布列分别为
甲产业收益分布列
收益X/亿元
-1
0
2
概率
0.1
0.3
0.6
乙产业收益分布列
收益Y/亿元
0
1
2
概率
0.3
0.4
0.3
则下列说法正确的是( )
A.甲产业收益的期望大,风险高
B.甲产业收益的期望小,风险小
C.乙产业收益的期望大,风险小
D.乙产业收益的期望小,风险高
由题意可得E(X)=-1×0.1+0×0.3+2×0.6=1.1,D(X)=(-1-1.1)2×0.1+(0-1.1)2×0.3+(2-1.1)2×0.6=1.29;E(Y)=0×0.3+1×0.4+2×0.3=1,D(Y)=(0-1)2×0.3+(1-1)2×0.4+(2-1)2×0.3=0.6,故E(X)>E(Y),D(X)>D(Y),即甲产业收益的期望大,风险高.
二、多项选择题
7.已知随机变量X和Y,其中Y=12X+7,且E(Y)=34,若X的分布列如下表:
X
1
2
3
4
P
m
n
则下列正确的是( )
A.E(X)=12 B.E(X)=
C.m= D.n=
根据分布列可知m+n=1--= ①,因为Y=12X+7,所以E(Y)=12E(X)+7=34,解得E(X)=,又由分布列可得E(X)=1×+2×m+3×n+4×=,整理得2m+3n= ②,联立①②解得m=,n=.
8.(2025·淄博调研)一盒中有7个乒乓球,其中5个未使用过,2个已使用过,现从盒子中任取3个球来用,用完后再装回盒中.记盒中已使用过的球的个数为X,则( )
A.X的所有可能取值是3,4,5
B.X最有可能的取值是5
C.X等于3的概率为
D.X的数学期望是
记未使用过的乒乓球为A,已使用过的为B,任取3个球的所有可能是1A2B,2A1B,3A,A使用后成为B,故X的所有可能取值是3,4,5,故A正确;P(X=3)==,P(X=4)==,P(X=5)==,所以X最有可能的取值是4,故B错误,C正确;E(X)=3×+4×+5×=,故D错误.故选AC.
三、填空题
9.随机变量ξ的分布列如下:其中2b=a+c,则P(|ξ|=1)=________.
ξ
-1
0
1
P
a
b
c
根据分布列可得解得则P(|ξ|=1)=P(ξ=1)+P(ξ=-1)=a+c=.
10.已知离散型随机变量ξ的分布列如表所示.
ξ
-2
0
2
P
a
b
若随机变量ξ的均值E(ξ)=,则D(2ξ+1)=________.
11
由表中数据,得E(ξ)=-2a+0×b+2×=,解得a=,又a+b+=1,所以b=,所以D(ξ)=2×+2×+2×=,所以D(2ξ+1)=22D(ξ)=11.
11.已知排球发球考试规则:每位考生最多可发球三次,若发球成功,则停止发球,否则一直发到3次结束为止.某考生一次发球成功的概率为
p(0<p<1),发球次数为X,若X的均值E(X)>1.75,则p的取值范围为_______.
由题意知P(X=1)=p,P(X=2)=p(1-p),P(X=3)=(1-p)2,所以E(X)=p+2p(1-p)+3(1-p)2>1.75,解得p>或p<,又p∈(0,1),所以p∈.
四、解答题
12.袋中装有黑球和白球共7个,从中任取2个球都是白球的概率为,现有甲、乙两人从袋中轮流摸取1球,甲先取,乙后取,然后甲再取……取后不放回,直到两人中有一人取到白球时终止,每个球在每一次被取出的机会是等可能的,用X表示取球终止所需要的取球次数.
(1)求袋中所有的白球的个数;
(1)设袋中的白球个数为n(n≥2,n∈N*),由题意可得===,整理可得n2-n-6=0,又因为n≥2且n∈N*,解得n=3,因此,袋中白球的个数为3.
(2)求随机变量X的分布列;
(2)由题意可知,随机变量X的可能取值有1、2、3、4、5,则P(X=1)=,P(X=2)=×=,P(X=3)=××=,P(X=4)=×××=,P(X=5)=×××=,所以,随机变量X的分布列如下表所示:
X
1
2
3
4
5
P
(3)求乙取到白球的概率.
(3)由题意可知,记事件A:乙取到白球,则事件A即为“第二次或第四次取到白球”,所以,P(A)=P(X=2)+P(X=4)=+=.
13.(2024·济南一模)抛掷甲、乙两枚质地均匀的骰子,所得的点数分别为a,b,记的取值为随机变量X,其中表示不超过的最大整数.
(1)求在X>0的条件下,X=的概率;
(1)记抛掷骰子的样本点为(a,b),则样本空间为Ω={(a,b)|1≤a≤6,1≤b≤6,a∈Z,b∈Z},则n(Ω)=36,记事件“A=X>0”,记事件“B=X==”,则A={(a,b)|1≤a≤b≤6,a∈Z,b∈Z},且n(A)=21,又AB={(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,2),(2,4),(2,6),(3,3),(3,6),(4,4),(5,5),(6,6)},则n(AB)=14,所以P(B|A)===,即在X>0的条件下,X=的概率为.
(2)求X的分布列及其数学期望.
(2)X的所有可能取值为0,1,2,3,4,5,6.P(X=0)==,P(X=1)==,P(X=2)==,P(X=3)==,P(X=4)=,P(X=5)=,P(X=6)=,所以X的分布列为
X
0
1
2
3
4
5
6
P
所以E(X)=0×+1×+2×+3×+4×+5×+6×=.
14.课桌上有12本书,其中理科书籍有4本,现从中任意拿走6本书,用随机变量ξ表示这6本书中理科书籍的本数,则概率为+的是( )
A.P(ξ≤1) B.P(ξ=1)
C.P(ξ>1) D.P(ξ>2)
P(ξ=0)=,P(ξ=1)=,故P(ξ≤1)=+,A正确,其他选项,均不合要求.故选A.
15.已知随机变量ξ的分布列如下表所示.其中,b,c成等差数列,则P(|ξ|=1)的值与ξ的期望分别是__________.
ξ
-1
0
1
P
b
c
,-
因为,b,c成等差数列,所以2b=+c,又b++c=1,所以b=,c=,所以P(|ξ|=1)=+c=,根据分布列的性质,E(ξ)=-1×+0×+1×=-.
16.袋子中有5个大小相同的球,其中2个红球,3个白球.每次从中任取2个球,然后放回2个红球.设第一次取到白球的个数为ξ,则ξ的均
值E(ξ)=________;第二次取到1个白球1个红球的概率为________.
由题意可知,随机变量ξ的可能取值有0,1,2,则P(ξ=0)==,P(ξ=1)==,P(ξ=2)==,所以E(ξ)=0×+1×+2×=.记事件Ai:第一次取到的白球有i个,其中i=0,1,2,则P(A0)=,P(A1)=,P(A2)=,记事件B:第二次取到1个白球1个红球,则P(B|A0)=
=,P(B|A1)==,P(B|A2)==,由全概率公式可得P(B)=
(Ai)P(B|Ai)=×+×+×=.
$$