内容正文:
人教A版选择性必修第三册
第七章 随机变量及其分布
章末检测
B卷——高考能力达标卷
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.设随机变量X~N(1,32),若P(X≤c)=P(X>c),则c=( )
A.0 B.1 C.2 D.3
解析:选B 因为P(X≤c)=P(X>c),所以c=1,故选B.
2.随机变量X的分布列如下表,则E(5X+4)等于( )
X
0
2
4
P
0.3
0.2
0.5
A.16 B.11 C.2.2 D.2.3
解析:选A 由已知得E(X)=0×0.3+2×0.2+4×0.5=2.4,故E(5X+4)=5E(X)+4=5×2.4+4=16.故选A.
3.设随机变量ξ~B(n,p),若E(ξ)=2.4,D(ξ)=1.44,则参数n,p的值分别为( )
A.12,0.4 B.12,0.6 C.6,0.4 D.6,0.6
解析:选C E(ξ)=np=2.4,D(ξ)=np(1-p)=1.44,解得n=6,p=0.4.
4.甲、乙两人对同一目标各射击一次,甲命中目标的概率为,乙命中目标的概率为,设命中目标的人数为X,则D(X)等于( )
A. B. C. D.
解析:选A X的可能取值为0,1,2,
则P(X=0)=×=,
P(X=1)=×+×=,
P(X=2)=×=,
所以E(X)=,D(X)=.
5.对标有不同编号的6件正品和4件次品的产品进行检测,不放回地依次摸出2件.在第一次摸到正品的条件下,第二次也摸到正品的概率是( )
A. B. C. D.
解析:选D 记“第一次摸到正品”为事件A,“第二次摸到正品”为事件B,
则P(A)==,P(AB)==.
故P(B|A)==.
6.一接待中心有A,B,C,D四部热线电话,已知某一时刻电话A,B占线的概率为0.5,电话C,D占线的概率为0.4,各部电话是否占线相互之间没有影响,假设该时刻有ξ部电话占线,则P(ξ=2)等于( )
A.0.47 B.0.38 C.0.37 D.0.25
解析:选C P(ξ=2)=C×(0.5)2×(0.6)2+C×(0.4)2×(0.5)2+C×(0.5)2×C×0.4×0.6=0.37.
7.一台机床有的时间加工零件A,其余时间加工零件B.加工零件A时,停机的概率为,加工零件B时,停机的概率是,则这台机床停机的概率为( )
A. B. C. D.
解析:选A 假设总时间为1,则在1时间内,加工零件A停机的概率是×=,
加工零件B停机的概率是×=,
所以这台机床停机的概率是+=.
8.某商家进行促销活动,促销方案是顾客每消费1 000元,便可以获得奖券1张,每张奖券中奖的概率为,若中奖,则商家返还中奖的顾客现金1 000元.小王购买一套价格为2 400元的西服,只能得到2张奖券,于是小王补偿50元给一同事购买一件价格为600元的便服,这样小王就得到了3张奖券.设小王这次消费的实际支出为ξ(元),则E(ξ)等于( )
A.1 850 B.1 720 C.1 560 D.1 480
解析:选A 根据题意知,ξ的可能取值为2 450,1 450,450,-550,且P(ξ=2 450)=3=,P(ξ=1 450)=C××2=,P(ξ=450)=C×2×=,P(ξ=-550)=C×3=,
∴E(ξ)=2 450×+1 450×+450×+(-550)×=1 850.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得 6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.已知ξ是离散型随机变量,则下列结论正确的是( )
A.P≤P
B.(E(ξ))2≤E(ξ2)
C.D(ξ)=D(1-ξ)
D.D(ξ2)=D((1-ξ)2)
解析:选ABC 在A中,P=P≤P=P,故A正确;在B中,由数学期望的性质得(E(ξ))2≤E(ξ2),故B正确;在C中,由方差的性质得D(ξ)=D(1-ξ),故C正确;在D中,D(ξ2)≠D((1-ξ)2)=4D(ξ)+D(ξ2),故D错误.故选A、B、C.
10.已知某签盒内有2支不同的礼物签、6支不同的问候签,某寝室8位室友不放回地从该签盒中依次抽签,直到2支礼物签都被取出.记事件Ai表示“第i次取出的是礼物签”,i=1,2,…,8,则下列结论正确的是( )
A.A1和A2是互斥事件 B.P(A2)=
C.A2与A5不相互独立 D.P(A5|A2)=
解析:选BCD 显然事件A1和事件A2可能同时发生,故A错误;由题意知P(A2)==,故B正确;P(A5)==,P(A2A5)==,显然P(A2A5)≠P(A2)P(A5),所以A2与A5不相互独立,故C正确;P(A5|A2)==,故D正确.故选B,C,D.
11.一袋中有大小相同的4个红球和2个白球,则下列结论中正确的是( )
A.从中任取3球,恰有一个白球的概率是
B.从中有放回地取球6次,每次任取一球,则取到红球次数的方差为
C.现从中不放回地取球2次,每次任取1球,则在第一次取到红球后,第二次再次取到红球的概率为
D.从中有放回地取球3次,每次任取一球,则至少有一次取到红球的概率为
解析:选ABD 恰有一个白球的概率P==,故A正确;每次任取一球,取到红球次数X~B,其方差为6××=,故B正确;设A={第一次取到红球},B={第二次取到红球},则P(A)=,P(AB)==,所以P(B|A)==,故C错误;每次取到红球的概率P=,所以至少有一次取到红球的概率为1-3=,故D正确.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中的横线上)
12.一道有5个选项的试题,其中只有一个选项正确,假定应考人知道正确答案的概率为p.如果他最后选对了,那么他确实知道答案的概率是________.
解析:设A={知道答案},B={选择正确},由题意可知
P(B|)=,P(B|A)=1,P(AB)=P(A)=p.
由全概率公式:P(B)=P(B|A)P(A)+P(B|)P()
=p+(1-p)=,
得到:P(A|B)==.
答案:
13.设随机变量ξ的分布列为
ξ
0
1
2
P
1-
则ξ的数学期望的最小值是________.
解析:E(ξ)=0×+1×+2×=2-p,
又因为1>≥0,1≥1-≥0,所以0≤p≤.
所以当p=时,E(ξ)的值最小,E(ξ)=2-=.
答案:
14.(2024·新课标Ⅰ卷)甲、乙两人各有四张卡片,每张卡片上标有一个数字,甲的卡片上分别标有数字1,3,5,7,乙的卡片上分别标有数字2,4,6,8.两人进行四轮比赛,在每轮比赛中,两人各自从自己持有的卡片中随机选一张,并比较所选卡片上数字的大小,数字大的人得1分,数字小的人得0分,然后各自弃置此轮所选的卡片(弃置的卡片在此后的轮次中不能使用).则四轮比赛后,甲的总得分不小于2的概率为____________.
解析:设甲在四轮游戏中的得分分别为X1,X2,X3,X4,四轮的总得分为X.对于任意一轮,甲、乙两人在该轮出示每张牌的概率都均等,其中使得甲获胜的出牌组合有六种,从而甲在该轮获胜的概率P(Xk=1)==,所以E(Xk)=(k=1,2,3,4).从而E(X)=E(X1+X2+X3+X4)=(Xk)==.
记pk=P(X=k)(k=0,1,2,3).
若甲得0分,则组合方式是唯一的:必定是甲出1,3,5,7分别对应乙出2,4,6,8,所以p0==.
若甲得3分,则组合方式也是唯一的:必定是甲出1,3,5,7分别对应乙出8,2,4,6,所以p3==.
而X的所有可能取值是0,1,2,3,故p0+p1+p2+p3=1,p1+2p2+3p3=E(X)=.
所以p1+p2+=1,p1+2p2+=,两式相减即得p2+=,故p2+p3=.
所以甲的总得分不小于2的概率为p2+p3=.
答案:
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)在1,2,3,…,9这9个自然数中,任取3个数,
(1)求这3个数恰有1个偶数的概率;
(2)记X为3个数中两数相邻的组数,如取出的数为1,2,3,则有两组相邻的数1,2和2,3,此时X的值为2,求随机变量X的分布列及其数学期望E(X).
解:(1)设Y表示“任取的3个数中偶数的个数”,则Y服从N=9,M=4,n=3的超几何分布,
所以P(Y=1)==.
(2)X的取值为0,1,2,
P(X=1)==,
P(X=2)==.
P(X=0)=1-P(X=1)-P(X=2)=,
所以X的分布列为
X
0
1
2
P
数学期望E(X)=0×+1×+2×=.
16.(15分)某报社组织“乡村振兴”主题征文比赛,一共收到500篇作品,由评委会给每篇作品打分,下面是从所有作品中随机抽取的9篇作品的得分:82,70,58,79,61,82,79,61,58.
(1)计算样本平均数和样本方差s2;
(2)若这次征文比赛作品的得分X服从正态分布N(μ,σ2),其中μ和σ2的估计值分别为样本平均数和样本方差s2,该报社计划给得分在前50名的作品作者评奖,则评奖的分数线约为多少分?
参考数据:P(|X-μ|<1.3σ)≈0.8,P(|X-μ|<1.6σ)≈0.9.
解:(1)由题意可得,=×(82+70+58+79+61+82+79+61+58)=70,
s2=×[(82-70)2+(70-70)2+(58-70)2+(79-70)2+(61-70)2+(82-70)2+(79-70)2+(61-70)2+(58-70)2]=100,所以样本平均数为70,样本方差为100.
(2)因为得分X服从正态分布N(μ,σ2),且μ==70,σ2=s2=100,则σ=10,所以X~N(70,102).又P(|X-μ|<1.3σ)≈0.8,即|X-70|<13⇒57<X<83,所以P(57<X<83)≈0.8.因为前50名的作品作者评奖总共50篇,获奖率为0.1.因为P(57<X<83)≈0.8,则1-P(57<X<83)≈0.2,所以P(X<57)=P(X>83)≈0.1,即评奖的分数线约为83分.
17.(15分)某汽车4S店的销售员的月工资由基础工资和绩效工资两部分组成,基础工资为t(单位:元),绩效工资如下表:
月售车台数
0
1
2
3
4
≥5
绩效工资
0
0.1t
0.3t
0.5t
0.8t
1.2t
根据以往销售统计,该4S店平均一名销售员月售车台数的概率分布如下表:
月售车台数
0
1
2
3
4
≥5
概率
0.32
0.28
0.13
0.12
0.09
0.06
(1)求该4S店一名销售员的绩效工资大于0.4t的概率;
(2)若已知该4S店一名销售员上个月工资大于1.2t,求该销售员上个月卖出去3台车的概率;
(3)根据调查,同行业内销售员月平均工资为8 000元,要使该4S店销售员的月工资的期望不低于行业平均水平,基础工资至少应定为多少?(精确到百位)
解:(1)设事件A为“该4S店一名销售员的绩效工资大于0.4t”,则事件A等价于“该销售员月售车台数不小于3”,P(A)=0.12+0.09+0.06=0.27.
(2)设事件B为“该4S店一名销售员上个月工资大于1.2t”,事件C为“该销售员上个月卖出去3台车”,则P(BC)=P(C)=0.12,P(B)=0.13+0.12+0.09+0.06=0.4,故P(C)==0.3.
(3)该4S店一名销售员月工资X的分布列为
X
t
1.1t
1.3t
1.5t
1.8t
2.2t
P
0.32
0.28
0.13
0.12
0.09
0.06
所以E(X)=0.32t+0.28×1.1t+0.13×1.3t+0.12×1.5t+0.09×1.8t+0.06×2.2t=1.271t,
由1.271t≥8 000,得t≥6 300,
故基础工资至少应定为6 300元.
18.(17分)某银行柜台设有一个服务窗口,假设顾客办理业务所需的时间互相独立,且都是整数分钟,对以往顾客办理业务所需的时间统计结果如下:
办理业务所需的时间/分
1
2
3
4
5
频率
0.1
0.4
0.3
0.1
0.1
从第一个顾客开始办理业务时计时.
(1)估计第三个顾客恰好等待4分钟开始办理业务的概率;
(2)X表示至第2分钟末已办理完业务的顾客人数,求X的分布列及数学期望.
解:设Y表示顾客办理业务所需的时间,用频率估计概率,得Y的分布列如下:
Y
1
2
3
4
5
P
0.1
0.4
0.3
0.1
0.1
(1)A表示事件“第三个顾客恰好等待4分钟开始办理业务”,则事件A对应三种情形:
①第一个顾客办理业务所需的时间为1分钟,且第二个顾客办理业务所需的时间为3分钟;
②第一个顾客办理业务所需的时间为3分钟,且第二个顾客办理业务所需的时间为1分钟;
③第一个和第二个顾客办理业务所需的时间均为2分钟.
所以P(A)=P(Y=1)P(Y=3)+P(Y=3)P(Y=1)+P(Y=2)P(Y=2)=0.1×0.3+0.3×0.1+0.4×0.4=0.22.
(2)X所有可能的取值为0,1,2.X=0对应第一个顾客办理业务所需的时间超过2分钟,
所以P(X=0)=P(Y>2)=0.5;
X=1对应第一个顾客办理业务所需的时间为1分钟且第二个顾客办理业务所需的时间超过1分钟,或第一个顾客办理业务所需的时间为2分钟,
所以P(X=1)=P(Y=1)P(Y>1)+P(Y=2)=0.1×0.9+0.4=0.49;
X=2对应两个顾客办理业务所需的时间均为1分钟,
所以P(X=2)=P(Y=1)P(Y=1)=0.1×0.1=0.01.
所以X的分布列为
X
0
1
2
P
0.5
0.49
0.01
E(X)=0×0.5+1×0.49+2×0.01=0.51.
19.(17分)(2024·北京高考)某保险公司为了解该公司某种保险产品的索赔情况,从合同保险期限届满的保单中随机抽取1 000份,记录并整理这些保单的索赔情况,获得数据如下表:
索赔次数
0
1
2
3
4
保单份数
800
100
60
30
10
假设:一份保单的保费为0.4万元;前三次索赔时,保险公司每次赔偿0.8万元;第四次索赔时,保险公司赔偿0.6万元.
假设不同保单的索赔次数相互独立.用频率估计概率.
(1)估计一份保单索赔次数不少于2的概率;
(2)一份保单的毛利润定义为这份保单的保费与赔偿总金额之差.
①记X为一份保单的毛利润,估计X的数学期望E(X);
②如果无索赔的保单的保费减少4%,有索赔的保单的保费增加20%,试比较这种情况下一份保单毛利润的数学期望估计值与①中E(X)估计值的大小.(结论不要求证明)
解:(1)法一:正面计算 记“随机抽取一份保单,索赔次数不少于2”为事件A,
由索赔次数不少于2,知索赔次数为2,3,4,
所以P(A)===.
法二:反面计算 记“随机抽取一份保单,索赔次数不少于2”为事件A,
由索赔次数不少于2,知可利用间接法计算,
则P(A)=1-=.
(2)①由题知X的所有可能取值为0.4,-0.4,-1.2,-2.0,-2.6,
则P(X=0.4)==0.8,
P(X=-0.4)==0.1,
P(X=-1.2)==0.06,
P(X=-2.0)==0.03,
P(X=-2.6)==0.01,
故E(X)=0.4×0.8-0.4×0.1-1.2×0.06-2.0×0.03-2.6×0.01=0.122(万元).
②如果无索赔的保单的保费减少4%,有索赔的保单的保费增加20%,这种情况下一份保单毛利润的数学期望估计值比①中E(X)估计值大.
证明如下:
设调整保费后一份保单的毛利润(单位:万元)为Y,则
对于索赔次数为0的保单,Y=0.4×(1-4%)=0.384,
对于索赔次数为1的保单,Y=0.4×(1+20%)-0.8=-0.32,
对于索赔次数为2的保单,Y=-0.32-0.8=-1.12,
对于索赔次数为3的保单,Y=-1.12-0.8=-1.92,
对于索赔次数为4的保单,Y=-1.92-0.6=-2.52,
故E(Y)=0.384×0.8-0.32×0.1-1.12×0.06-1.92×0.03-2.52×0.01=0.125 2(万元).
所以E(X)<E(Y).
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第七章 随机变量及其分布
章末检测
B卷——高考能力达标卷
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.设随机变量X~N(1,32),若P(X≤c)=P(X>c),则c=( )
A.0 B.1 C.2 D.3
2.随机变量X的分布列如下表,则E(5X+4)等于( )
X
0
2
4
P
0.3
0.2
0.5
A.16 B.11 C.2.2 D.2.3
3.设随机变量ξ~B(n,p),若E(ξ)=2.4,D(ξ)=1.44,则参数n,p的值分别为( )
A.12,0.4 B.12,0.6 C.6,0.4 D.6,0.6
4.甲、乙两人对同一目标各射击一次,甲命中目标的概率为,乙命中目标的概率为,设命中目标的人数为X,则D(X)等于( )
A. B. C. D.
5.对标有不同编号的6件正品和4件次品的产品进行检测,不放回地依次摸出2件.在第一次摸到正品的条件下,第二次也摸到正品的概率是( )
A. B. C. D.
6.一接待中心有A,B,C,D四部热线电话,已知某一时刻电话A,B占线的概率为0.5,电话C,D占线的概率为0.4,各部电话是否占线相互之间没有影响,假设该时刻有ξ部电话占线,则P(ξ=2)等于( )
7.一台机床有的时间加工零件A,其余时间加工零件B.加工零件A时,停机的概率为,加工零件B时,停机的概率是,则这台机床停机的概率为( )
A. B. C. D.
8.某商家进行促销活动,促销方案是顾客每消费1 000元,便可以获得奖券1张,每张奖券中奖的概率为,若中奖,则商家返还中奖的顾客现金1 000元.小王购买一套价格为2 400元的西服,只能得到2张奖券,于是小王补偿50元给一同事购买一件价格为600元的便服,这样小王就得到了3张奖券.设小王这次消费的实际支出为ξ(元),则E(ξ)等于( )
A.1 850 B.1 720 C.1 560 D.1 480
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得 6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.已知ξ是离散型随机变量,则下列结论正确的是( )
A.P≤P
B.(E(ξ))2≤E(ξ2)
C.D(ξ)=D(1-ξ)
D.D(ξ2)=D((1-ξ)2)
10.已知某签盒内有2支不同的礼物签、6支不同的问候签,某寝室8位室友不放回地从该签盒中依次抽签,直到2支礼物签都被取出.记事件Ai表示“第i次取出的是礼物签”,i=1,2,…,8,则下列结论正确的是( )
A.A1和A2是互斥事件 B.P(A2)=
C.A2与A5不相互独立 D.P(A5|A2)=
11.一袋中有大小相同的4个红球和2个白球,则下列结论中正确的是( )
A.从中任取3球,恰有一个白球的概率是
B.从中有放回地取球6次,每次任取一球,则取到红球次数的方差为
C.现从中不放回地取球2次,每次任取1球,则在第一次取到红球后,第二次再次取到红球的概率为
D.从中有放回地取球3次,每次任取一球,则至少有一次取到红球的概率为
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中的横线上)
12.一道有5个选项的试题,其中只有一个选项正确,假定应考人知道正确答案的概率为p.如果他最后选对了,那么他确实知道答案的概率是________.
13.设随机变量ξ的分布列为
ξ
0
1
2
P
1-
则ξ的数学期望的最小值是________.
14.(2024·新课标Ⅰ卷)甲、乙两人各有四张卡片,每张卡片上标有一个数字,甲的卡片上分别标有数字1,3,5,7,乙的卡片上分别标有数字2,4,6,8.两人进行四轮比赛,在每轮比赛中,两人各自从自己持有的卡片中随机选一张,并比较所选卡片上数字的大小,数字大的人得1分,数字小的人得0分,然后各自弃置此轮所选的卡片(弃置的卡片在此后的轮次中不能使用).则四轮比赛后,甲的总得分不小于2的概率为____________.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)在1,2,3,…,9这9个自然数中,任取3个数,
(1)求这3个数恰有1个偶数的概率;
(2)记X为3个数中两数相邻的组数,如取出的数为1,2,3,则有两组相邻的数1,2和2,3,此时X的值为2,求随机变量X的分布列及其数学期望E(X).
16.(15分)某报社组织“乡村振兴”主题征文比赛,一共收到500篇作品,由评委会给每篇作品打分,下面是从所有作品中随机抽取的9篇作品的得分:82,70,58,79,61,82,79,61,58.
(1)计算样本平均数和样本方差s2;
(2)若这次征文比赛作品的得分X服从正态分布N(μ,σ2),其中μ和σ2的估计值分别为样本平均数和样本方差s2,该报社计划给得分在前50名的作品作者评奖,则评奖的分数线约为多少分?
参考数据:P(|X-μ|<1.3σ)≈0.8,P(|X-μ|<1.6σ)≈0.9.
17.(15分)某汽车4S店的销售员的月工资由基础工资和绩效工资两部分组成,基础工资为t(单位:元),绩效工资如下表:
月售车台数
0
1
2
3
4
≥5
绩效工资
0
0.1t
0.3t
0.5t
0.8t
1.2t
根据以往销售统计,该4S店平均一名销售员月售车台数的概率分布如下表:
月售车台数
0
1
2
3
4
≥5
概率
0.32
0.28
0.13
0.12
0.09
0.06
(1)求该4S店一名销售员的绩效工资大于0.4t的概率;
(2)若已知该4S店一名销售员上个月工资大于1.2t,求该销售员上个月卖出去3台车的概率;
(3)根据调查,同行业内销售员月平均工资为8 000元,要使该4S店销售员的月工资的期望不低于行业平均水平,基础工资至少应定为多少?(精确到百位)
18.(17分)某银行柜台设有一个服务窗口,假设顾客办理业务所需的时间互相独立,且都是整数分钟,对以往顾客办理业务所需的时间统计结果如下:
办理业务所需的时间/分
1
2
3
4
5
频率
0.1
0.4
0.3
0.1
0.1
从第一个顾客开始办理业务时计时.
(1)估计第三个顾客恰好等待4分钟开始办理业务的概率;
(2)X表示至第2分钟末已办理完业务的顾客人数,求X的分布列及数学期望.
19.(17分)(2024·北京高考)某保险公司为了解该公司某种保险产品的索赔情况,从合同保险期限届满的保单中随机抽取1 000份,记录并整理这些保单的索赔情况,获得数据如下表:
索赔次数
0
1
2
3
4
保单份数
800
100
60
30
10
假设:一份保单的保费为0.4万元;前三次索赔时,保险公司每次赔偿0.8万元;第四次索赔时,保险公司赔偿0.6万元.
假设不同保单的索赔次数相互独立.用频率估计概率.
(1)估计一份保单索赔次数不少于2的概率;
(2)一份保单的毛利润定义为这份保单的保费与赔偿总金额之差.
①记X为一份保单的毛利润,估计X的数学期望E(X);
②如果无索赔的保单的保费减少4%,有索赔的保单的保费增加20%,试比较这种情况下一份保单毛利润的数学期望估计值与①中E(X)估计值的大小.(结论不要求证明)
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