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课时测评16 离散型随机变量的均值
(时间:40分钟 满分:100分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-8每小题5分,共40分)
1.已知随机变量ξ的分布列为
ξ
4
a
9
10
P
0.3
0.1
b
0.2
若E(ξ)=7.5,则a等于( )
A.5 B.6
C.7 D.8
答案:C
解析:由题意得:
解得
2.设掷一颗骰子的点数为ξ,则( )
A.E(ξ)=3.5,D(ξ)=3.52
B.E(ξ)=3.5,D(ξ)=3.5
C.E(ξ)=3.5,D(ξ)=
D.E(ξ)=3.5,D(ξ)=
答案:C
解析:E(ξ)=1×+2×+3×+4×+5×+6×=3.5,D(ξ)=(1-3.5)2×+(2-3.5)2×+(3-3.5)2×+(4-3.5)2×+(5-3.5)2×+(6-3.5)2×=.故选C.
3.(多选)离散型随机变量X的可能取值为1,2,3,4,P(X=k)=ak+b(k=1,2,3,4),E(X)=3,则( )
A.a=10 B.a=
C.b=0 D.b=1
答案:BC
解析:易知E(X)=1×(a+b)+2×(2a+b)+3×(3a+b)+4×(4a+b)=3,即30a+10b=3. ①
又(a+b)+(2a+b)+(3a+b)+(4a+b)=1,即10a+4b=1, ②
由①②,得a=,b=0.
4.有10件产品,其中3件是次品,从中任取2件,用X表示取到次品的个数,则E(X)等于
( )
A. B.
C. D.1
答案:A
解析:X的可能取值为0,1,2,P(X=0)==,P(X=1)==,P(X=2)==.所以E(X)=1×+2×=.
5.某学习小组有三名男生、三名女生共计六名同学,选出四人进行学业水平测试,这四人中所含女生人数记为η,则η的数学期望为( )
A.1 B.
C.2 D.3
答案:C
解析:η的可能取值为:1,2,3.
P(η=1)==,P(η=2)==,P(η=3)==.所以η的分布列为
η
1
2
3
P
E(η)=1×+2×+3×=2.
6.已知随机变量X的分布列为
X
0
1
2
P
a
b
若E(X)=1,则E(aX+b)=____.
答案:
解析:由题意可得+a+b=1,E(X)=1=0×+1×a+2×b,解得a=,b=,所以E(aX+b)=E=×1+=.
7.今有两台独立工作的雷达,每台雷达发现飞行目标的概率分别为0.9和0.85,设发现目标的雷达的台数为X,则E(X)=________.
答案:1.75
解析:X的取值范围是{0,1,2},P(X=0)=(1-0.9)×(1-0.85)=0.015,P(X=1)=0.9×(1-0.85)+0.85×(1-0.9)=0.22,P(X=2)=0.9×0.85=0.765,所以E(X)=0×0.015+1×0.22+2×0.765=1.75.
8.一袋中装有6个大小相同的黑球和白球.已知从袋中任意摸出2个球,至少得到1个白球的概率是,则袋中白球的个数为________;从袋中任意摸出2个球,则摸到白球的个数X的数学期望为________.
答案:3 1
解析:设袋中有白球m个,则有黑球(6-m)个,设事件A:从袋中任意摸出2个球,至少得到1个白球,则P(A)=1-=,所以C=3,即=3,解得m=3或m=8(舍).P(X=0)=1-=,P(X=1)==,P(X=2)=-=,所以E(X)=0×+1×+2×=1.
9.(10分)某银行规定,一张银行卡若在一天内出现3次密码尝试错误,该银行卡将被锁定,小王到该银行取钱时,发现自己忘记了银行卡的密码,但可以确认该银行卡的正确密码是他常用的6个密码之一,小王决定从中不重复地随机选择1个进行尝试.若密码正确,则结束尝试;否则继续尝试,直至该银行卡被锁定.
(1)求当天小王的该银行卡被锁定的概率;(4分)
(2)设当天小王用该银行卡尝试密码的次数为X,求X的分布列和数学期望.(6分)
解:(1)设“当天小王的该银行卡被锁定”的事件为A,则P(A)=××=.
(2)依题意得,X所有可能的取值是1,2,3,
又P(X=1)=,P(X=2)=×=,P(X=3)=××1=.
所以X的分布列为
X
1
2
3
P
所以E(X)=1×+2×+3×=.
10.(10分)端午节吃粽子是我国的传统习俗.设一盘中装有10个粽子,其中豆沙粽2个,肉粽3个,白粽5个,这三种粽子的外观完全相同.从中任意选取3个.
(1)求三种粽子各取到1个的概率;(4分)
(2)设X表示取到的豆沙粽个数,求X的分布列与数学期望.(6分)
解:(1)令A表示事件“三种粽子各取到1个”,则由古典概型的概率计算公式有P(A)==.
(2)方法一:X的所有可能取值为0,1,2,且
P(X=0)==,P(X=1)==,
P(X=2)==.
综上知,X的分布列为
X
0
1
2
P
故E(X)=0×+1×+2×=(个).
方法二:由题意可知:X~H(10,3,2),
所以P(X=k)=,k=0,1,2.
所以X的分布列为
X
0
1
2
P
所以E(X)==(个).
11.(5分)(多选)已知随机变量ξ的分布列如表:
ξ
-1
0
1
P
a
b
记“函数f(x)=3sinπ(x∈R)是偶函数”为事件A,则下列结论正确的有( )
A.E(ξ)=-2a B.E(ξ2)=
C.P(A)= D.P(A)=
答案:ABD
解析:由随机变量ξ的分布列知:E(ξ)=-a+b,E(ξ2)=a+b=1-=,所以E(ξ)=-2a,因为设“函数f(x)=3 sinπ(x∈R)是偶函数”为事件A,ξ的所有取值为-1,0,1,所以满足事件A的ξ的可能取值为-1,1,所以P(A)=.
12.(5分)设口袋中有黑球、白球共7个,从中任取2个球,已知取到白球个数的数学期望值为,则口袋中白球的个数为( )
A.3 B.4
C.5 D.2
答案:A
解析:设白球x个,则黑球(7-x)个,取出的2个球中所含白球个数为X,则X取值0,1,2,
P(X=0)==,P(X=1)==,P(X=2)==,所以0×+1×+2×=,解得x=3.
13.(15分)某服装超市举办了一次有奖促销活动,消费每超过600元(含600元),均可抽奖一次,抽奖方案有两种,顾客只能选择其中的一种.
方案一:从装有10个形状、大小完全相同的小球(其中红球3个,黑球7个)的抽奖盒中,一次性摸出3个球,其中奖规则为:若摸到3个红球,享受免单优惠;若摸出2个红球,则打6折;若摸出1个红球,则打7折;若没有摸出红球,则不打折.
方案二:从装有10个形状、大小完全相同的小球(其中红球3个,黑球7个)的抽奖盒中,每次随机摸取1球,有放回地连摸3次,每摸到1次红球,立减200元.
(1)若两个顾客均分别消费了600元,且均选择抽奖方案一,试求两位顾客均享受免单优惠的概率;(5分)
(2)若某顾客消费恰好满1 000元,试从概率的角度分析该顾客选择哪一种抽奖方案更合算?(10分)
解:(1)选择方案一若享受免单优惠,则需要摸出三个红球,设“顾客享受免单优惠”为事件A,则P(A)==,所以两位顾客均享受免单优惠的概率为P(A)·P(A)=.
(2)若选择方案一,设该顾客最后付款的金额为X元,则X的取值范围是{0,600,700,1 000}.
P(X=0)==,P(X=600)==,P(X=700)==,P(X=1 000)==,
故X的分布列为
X
0
600
700
1 000
P
所以E(X)=0×+600×+700×+1 000×=(元).
若选择方案二,设该顾客摸到红球的个数为Y,最后付款的金额为Z(单位:元),则Z=1 000-200Y,由已知可得Y~B,故E(Y)=3×=,所以E(Z)=E(1 000-200Y)=1 000-200E(Y)=820(元).因为E(X)<E(Z),所以该顾客选择方案一更合算.
14.(15分)A,B两个代表队进行乒乓球对抗赛,每队三名队员,A队队员是A1,A2,A3,B队队员是B1,B2,B3,按以往多次比赛的统计,对阵队员之间胜负概率如下.
对阵队员
A队队员胜的概率
A队队员负的概率
A1对B1
A2对B2
A3对B3
按表中的对阵方式出场,每场胜队得1分,负队得0分.设三场后A队、B队最后所得总分分别为随机变量X,Y.
(1)求X,Y的分布列;(5分)
(2)求E(X)和E(Y).(10分)
解:(1)由题意知X,Y的可能取值均为3,2,1,0.
P(X=3)=××=,
P(X=2)=××+××+××=,
P(X=1)=××+××+××==,
P(X=0)=××=,
所以X的分布列为
X
0
1
2
3
P
根据题意得X+Y=3,
所以P(Y=0)=P(X=3)=,P(Y=1)=P(X=2)=,
P(Y=2)=P(X=1)=,P(Y=3)=P(X=0)=,
所以Y的分布列为
Y
0
1
2
3
P
(2)由(1)可得E(X)=3×+2×+1×+0×=.
因为X+Y=3,所以Y=3-X,
所以E(Y)=3-E(X)=.
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