内容正文:
7.3 离散型随机变量的数字特征
题型预览
题型一 求离散型随机变量的均值
题型二 求离散型随机变量的方差与标准差
题型三 均值与方差的性质
题型四 利用均值和方差求参数
知识清单
离散型随机变量的均值
1.离散型随机变量的均值
(1)定义:一般地,若离散型随机变量X的分布列如表所示,
X
x1
x2
…
xn
P
p1
p2
…
pn
则称E(X )=x1p1+x2p2+…+xnpn=
为随机变量X的均值或数学期望,数学期望简称期望.
(2)意义:它反映了离散型随机变量取值的平均水平.
(3)性质:如果X和Y都是随机变量,且Y=aX+b,则E(Y )=E(aX+b)=aE(X )+b.
2.两点分布的均值
若随机变量X服从两点分布,则E(X )=p.
【注意】分布列只给了随机变量取所有可能值的概率,而均值却反映了随机变量取值的平均水平
离散型随机变量均值的性质
(1)定义法:先列出η的分布列,再求均值.
(2)性质法:直接套用公式,E(η)=E(aξ+b)=aE(ξ)+b,求解即可.
离散型随机变量的方差
设离散型随机变量X的分布列为
X
x1
x2
…
xn
P
p1
p2
…
pn
考虑X所有可能取值xi与E(X )的偏差的平方(x1-E(X ))2,(x2-E(X ))2,…,(xn-E(X ))2.
因为X取每个值的概率不尽相同,所以我们用偏差平方关于取值概率的加权平均,来度量随机变量X取值与其均值E(X )的偏离程度,我们称D(X )=(x1-E(X ))2p1+(x2-E(X ))2p2+…+(xn-E(X ))2pn=
为随机变量X的方差,有时也记为Var(X ),并称为随机变量X的标准差,记为σ(X ).
【注意】(1)方差也可以用公式D(X )=计算
(2)随机变量的方差是非负常数
离散型随机变量方差的线性运算性质
1.设a,b为常数,则D(aX+b)=a2D(X ).
2.D(c)=0(其中c为常数).
3.E(k)=k,D(k)=0,其中k为常数.
4.E(X1+X2)=E(X1)+E(X2).
5.D(X)=E(X2)-(E(X))2.
6.若X1,X2相互独立,则E(X1X2)=E(X1)·E(X2).
题型突破
题型一 求离散型随机变量的均值
1.(广东省东莞市2026年高三年级四月综合测试(二模)数学试题)为响应“缤纷寒假,探索实践”活动,某同学计划去2个展馆类景点和4个公园类景点打卡,已知其每日随机选择一个景点打卡(不重复打卡),设为打卡完某一类所有景点需要的天数,则的概率为__________,的期望__________.
【答案】
【分析】由题可知可取,根据排列组合计算出对应概率并计算期望即可.
【详解】由题可知可取,
, ,
,,
则的概率为,
.
2.(25-26高二下·福建福州·期中)一袋子里装有大小、形状完全相同的3个红球、2个白球和1个黄球,共6个球.现从袋中随机不放回摸球,每次摸取 1 个球,直到摸到红球为止.记摸球的次数为,则的数学期望( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先确定的可能取值,分别计算每个取值的概率,再根据数学期望公式计算.
【详解】依题意知:的取值为,
故(第一次摸到红球),
(第一次摸到非红球,第二次摸到红球),
(前两次摸到非红球,第三次摸到红球),
(前三次摸到非红球,第四次摸到红球),
期望:,
.
3.(2026·山东东营·模拟预测)甲、乙两人进行排球发球练习,总共发3个球(分3次发,每次发1个球),若某次发球成功,则该次发球者得2分,对方得0分,发球者继续发下一次球;若某次发球不成功,则该次发球者得0分,对方得2分,对方发下一次球.已知甲每次发球成功的概率为,乙每次发球成功的概率为,且第一次发球者为乙,每次发球是否成功相互独立.
(1)在前两个球发完后,求甲共得2分的概率;
(2)设甲这次发球练习的总得分为,求的分布列与数学期望.
【答案】(1)
(2)
X
0
2
4
6
P
.
【分析】(1)设“第(1,2,3)个球甲发球成功”,“第(1,2,3)个球乙发球成功”,“在前两个球发完后,甲共得2分”,由,结合互斥事件、独立事件概率公式即可求解;
(2)确定的可能取值,求得对应概率,即可求解.
【详解】(1)设“第(1,2,3)个球甲发球成功”,
“第(1,2,3)个球乙发球成功”,“在前两个球发完后,甲共得2分”,
则,且与相互独立,
与相互独立,与互斥,
所以.
(2)X的可能取值为0,2,4,6.
,
,
,
.
的分布列为:
0
2
4
6
P
故.
4.(25-26高二下·湖南长沙·月考)一批产品需要进行质量检验,检验方案是:先从这批产品中任取4件作检验,这4件产品中优质品的件数记为.如果,再从这批产品中任取4件作检验,若都为优质品,则这批产品通过检验;如果,再从这批产品中任取1件作检验,若为优质品,则这批产品通过检验;其他情况下,这批产品都不能通过检验.假设这批产品的优质品率为50%,即取出的产品是优质品的概率都为,且各件产品是否为优质品相互独立.
(1)求这批产品通过检验的概率;
(2)已知每件产品检验费用为200元,凡抽取的每件产品都需要检验,对这批产品作质量检验所需的费用记为(单位:元),求的分布列及数学期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析;1012.5
【分析】(1)根据概率的乘法公式及加法公式求解即可.
(2)判断可能的取值,分别求其概率,即可得到分布列,进而求出数学期望.
【详解】(1)记这批产品通过检验为事件,
则.
(2)当时,的取值为800;当时,的取值为1600;当时,的取值为1000,
所以的可能取值为800,1000,1600.
,,
.
所以的分布列为:
800
1000
1600
数学期望为:.
5.(2026·四川遂宁·二模)某科技公司开展智能算法应用能力认证考核,员工在一个考核周期内需参加3轮考核,前一轮考核通过才能进行下一轮考核,否则认证失败,3轮考核都通过即可获得认证.员工小张报名参与本次认证考核,各轮考核通过的概率依次为,且他每轮考核是否通过相互独立.
(1)若小张在一个考核周期内获得认证的概率不超过,求的取值范围;
(2)若,设小张在一个考核周期内考核通过的轮次为随机变量,求的分布列与数学期望.
【答案】(1)
(2)
0
1
2
3
【分析】(1)根据题意结合相互独立事件的概率公式列不等式求解即可;
(2)由题意的所有可能取值为,分别求出每一个对应的概率,即可得到分布列,再根据数学期望公式求解即可.
【详解】(1)设事件表示第轮考核通过,
则小张在一个考核周期内获得认证的概率为,
所以,又因为,所以.
(2)由已知可知的所有可能取值为.
则,,
,,
则的分布列为:
0
1
2
3
所以.
6.(2026·四川达州·二模)某学校组织了种类丰富的社团活动.某寝室6名同学中,有2人选择了其中的2类,有3人选择了其中的3类,有1人选择了其中的4类,现从这6人中随机选出2人进行满意度测评.
(1)求选出的2人选择社团种类的个数相同的概率;
(2)记选出的2人选择社团种类的个数之和为,求的分布列和期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,期望:
【详解】(1)选出的2人选择社团种类的个数相同的概率:
,
(2)由题意知,所有可能取值为:4,5,6,7
,
,
,
,
所以的分布列为:
4
5
6
7
的期望为:.
题型二 求离散型随机变量的方差与标准差
7.(2026·河北·模拟预测)(多选)若离散型随机变量X的分布列如下表所示,则( )
X
1
3
5
7
P
0.4
0.3
0.2
m
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】根据概率之和为1求出判断A;然后结合均值和方差的概念计算判断B,C,应用均值性质求解新的离散型随机变量的均值判断D.
【详解】由题意得,解得,A正确;
由,B选项正确;
,故D选项正确;
因为,故C选项错误;
8.(25-26高二下·上海闵行·期中)甲乙两个袋子,甲袋有1白2黑3个球,乙袋有2个白球.现从两袋各取1球,交换放入甲乙两袋.如此交换两次后,甲袋中的白球个数记作,则______.
【答案】
【分析】分析可知X所有可能取值为1,2,3,根据题意求相应概率,进而可得期望,再结合方差计算公式即可求解
【详解】由题意可知:的所有可能取值为1,2,3,
可得,,
,
所以.
所以,
所以
9.(25-26高二下·浙江温州·期中)已知随机变量X的分布列为
X
1
2
3
P
0.2
0.6
其中为常数,则__________.
【答案】0.4
【分析】由分布列概率之和为1,得到,再求分布列期望,进而得到方差.
【详解】解:,解得,
,
.
10.(25-26高二下·上海·期中)甲、乙两队进行乒乓球双打比赛,规定每局比赛必须决出胜负,采用五局三胜制,即先赢得三局比赛的队伍获胜.已知每局比赛甲队获胜的概率为,且每局比赛的结果相互独立.
(1)设,记比赛结束时的场数为,求的分布、期望和方差;
(2)已知甲队获胜的条件下,比赛恰好进行了四局的概率为,求的值.
【答案】(1)答案见解析
(2)或
【分析】(1)先确定的取值并计算相应的概率,通过列出分布列再根据期望和方差的公式求解;
(2)分别计算甲队获胜的概率和甲队获胜且比赛恰好4局的概率,然后利用条件概率求解.
【详解】(1)可能的取值为,
,
,
,
所以的分布列为
,
.
(2)设甲队获胜为事件,比赛恰好进行4局为事件,
,
,
根据题目可知,,
代入条件概率公式可得,
化简可得 ,
令,可得 ,解得或,
所以或.
11.(25-26高二下·福建厦门·月考)已知随机变量X的分布列为
0
1
若,则的值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意可知,解得,
因为,解得,
所以.
12.(25-26高二下·上海·期中)《水浒传》是中国古典四大名著之一,是中国历史上最早用白话文写成的章回小说,由三十六天罡与七十二地煞共同构成一百零八将的主体框架,小明喜欢收集其中的人物卡牌,卡牌分为普通卡和隐藏卡,小明目前收集到的卡牌分布如下表所示:
天罡
地煞
普通卡
6
12
隐藏卡
2
5
(1)若小明从25张卡牌中随机选取一张,记事件为小明取到的卡牌人物属于天罡,事件为小明取到的卡牌为隐藏卡,求和,并判断事件和事件是否相互独立;
(2)小王和小明进行抽卡游戏,每人一次性从25张卡牌中抽取两张,给出以下规则:抽到的两张卡分别是天罡隐藏卡及地煞隐藏卡,得5分;抽到的两张卡有且仅有一张隐藏卡,得3分;抽到的两张卡分别是天罡普通卡及地煞普通卡,得1分;其余情况不得分.设为小王第一次抽取卡牌后获得的分数,写出的分布,并求出的数学期望和方差.
【答案】(1),,事件与事件不独立.
(2)
0
1
3
5
,
【分析】(1)利用古典概型的概率公式可求得的值,利用条件概率公式可求得的值,利用独立事件的定义可判断出事件和事件的关系;
(2)分析可知,随机变量的可能取值有,求出随机变量在不同取值下的概率,可得出随机变量的分布列,进而可得出和的值.
【详解】(1)由表格中的数据结合古典概型的概率公式可得,
由条件概率公式可得,
因为,所以,
故事件与事件不独立.
(2)由题意可知,随机变量的可能取值有:,
则,
,
,
所以随机变量的分布列如下表所示:
0
1
3
5
故.
方差
题型三 均值与方差的性质
13.(25-26高二下·浙江台州·期中)已知离散型随机变量的分布列为:
1
2
3
4
0.3
0.4
0.1
(1)求的值;
(2)求;
(3)求.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1),;
(2);
(3).
所以
14.(25-26高二下·浙江舟山·期中)已知离散型随机变量的分布列如表所示,若,则__________.
0
1
【答案】/
【详解】因为,
所以.
15.(2026·云南昭通·二模)设下表为随机变量的分布列,其中.若,则( )
1
2
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】的取值为,因此的取值为,,对应概率分别为,
因此 .
因为,解得.
则,进而.
16.(25-26高二下·江苏盐城·月考)(多选)设离散型随机变量的分布列如表,若离散型随机变量满足,则下列结果正确的是( )
0
1
0.6
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】根据期望和方差的公式及线性运算性质,求解即可.
【详解】由分布列的性质得,所以.
则离散型随机变量X的数学期望为,故A正确;
而,故B正确;
而方差为,故C正确;
可得,故D错误.
17.(25-26高二下·江苏常州·期中)(多选)设离散型随机变量的分布列如表,若离散型随机变量满足,则下列结果正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【详解】由题意得,解得,
所以,,
,.
18.(25-26高二下·重庆·月考)随机变量X的取值有0,1,2,若,,则( )
A.1 B.2 C. D.3
【答案】B
【详解】因为,所以①,
又因为,所以,即②,
联立①②,解得,,
所以,
所以.
题型四 利用均值和方差求参数
19.(25-26高二下·浙江·期中)已知离散型随机变量的分布列如表,且的均值为,则下列结论正确的是( )
1
2
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由分布列的性质,得,所以;
所以的均值为 ,解得.
20.(24-25高二下·天津西青·期末)已知随机变量X的分布列如下图,若,则____________.
x
2
3
5
P
a
b
【答案】
【分析】利用离散型随机变量的期望计算公式以及分布列中概率之和为1建立方程组,可解得的值.
【详解】因为,可得,解得.
故答案为:.
21.(25-26高二下·江苏南京·月考)(多选)若随机变量的分布如下表:
1
2
3
P
0.2
0.1
0.25
则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【详解】对于A,由,解得,故A正确;
对于B,,故B错误;
对于C,因为,
所以,故C正确;
对于D,,故D错误.
22.(25-26高二下·山东临沂·月考)已知随机变量的分布如下:若,则( )
0
1
2
A. B.7 C.21 D.22
【答案】C
【分析】先根据分布列的性质与确定,的值,计算,再根据求值.
【详解】由题意可得,,解得,因为,所以,
解得,所以,,所以,所以.
23.(25-26高二上·江西·期末)(多选)设离散型随机变量X的分布列为:
X
0
1
2
4
P
a
0.3
0.2
0.2
若离散型随机变量满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】根据题意,利用期望和方差的公式求得,结合期望与方差的性质,分别求得的值,即可求解.
【详解】由分布列的性质,可得,解得,
则,
因为,所以
.
故选:ABC.
24.(25-26高二上·辽宁鞍山·期末)已知随机变量X,Y满足,且随机变量X的分布列如下:则随机变量Y的方差等于_____.
0
1
2
【答案】
【分析】先根据分布列的性质可得,再计算随机变量X的期望及方差,最后再根据方差的性质可得结果.
【详解】由随机变量的分布列的性质,得,即.
再由期望公式,
所以,
由方差的性质得.
故答案为:
强化训练
1.(25-26高二下·辽宁沈阳·月考)东北育才学校高中部举行跳绳比赛,有8人进入决赛,其中高二年级6人,高一年级2人,随机抽取3人,则抽取到的高二年级学生人数的期望为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设抽取到高二年级学生的人数为,则可取1,2,3,再分别求出对应概率并计算期望即可.
【详解】设抽取到高二年级学生的人数为,则可取1,2,3,
;,
,
.
2.(25-26高二下·山西·期中)在篮球比赛中,罚球命中1次得1分,不中得0分.如果某运动员罚球命中的概率为0.8,那么他罚球1次的得分的均值是多少?( )
A.0.8 B.0.64 C.0.2 D.0.16
【答案】A
【分析】首先求的取值,再求其概率,最后代入期望公式.
【详解】由条件可知,,,,
所以.
3.(25-26高二下·河南许昌·期中)已知随机变量的分布列如表所示,且满足,则( )
0
3
A. B. C.4 D.5
【答案】C
【分析】利用分布列性质来求参数,再利用期望和方差公式计算即可求解.
【详解】由分布列的性质,所有概率和为1,得:①
由得:②
联立①②得,解得:,.
由方差公式,
可得,
代入公式得:.
4.(2026高三下·湖北咸宁·专题练习)随机变量X的分布列如表所示,若,则等于( )
X
0
1
P
a
b
A.1 B. C. D.
【答案】C
【详解】因为,故,故,
故,故.
5.(25-26高二下·江苏南京·期中)已知随机变量的分布列如下表所示,设,则的数学期望的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用数学期望计算公式计算,然后根据代入计算即可.
【详解】由随机变量的分布列可知,
因为,则,故D正确.
6.(25-26高二下·辽宁朝阳·期中)(多选)已知随机变量的概率分布表如下:
其中,,都是正数,若随机变量的数学期望,方差,则正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】由概率分布表的性质及离散型随机变量的期望与方差公式,列出相应的数量关系解决问题.
【详解】由概率分布表性质可知,解得,
又,则,
整理得,所以.
又由概率的性质,,所以,故.
因为,所以,因为,所以.
综上,,.
7.(25-26高二下·山东济南·期中)(多选)已知离散型随机变量的分布列为:
且,则( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】利用分布列的性质和期望公式可得出关于、的方程组,解出这两个未知数的值,可判断AB选项,可得出的分布列,利用方差公式可判断C选项,利用分布列的性质可判断D选项.
【详解】由分布列的性质和期望公式可得,解得,
所以离散型随机变量的分布列为
故,
,BCD都对,A错.
8.(25-26高二下·浙江衢州·期中)(多选)设离散型随机变量的分布列为
4
6
8
0.3
0.4
若,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】根据分布列的性质得出.进而根据期望方差公式得出的值,根据对应关系,得出的值.
【详解】对于A、B项,由表格可得,所以.
则,
.故A正确,B正确;
对于C、D项,因为,,,
所以,,,故C错误,D正确.
故选:ABD.
9.(2026·天津红桥·一模)袋中装着标有数字的小球各个,从袋中任取个小球,每个小球被取出的可能性都相等,用表示取出的个小球上的最大数字,则取出的个小球上的数字互不相同的概率为___________;随机变量的数学期望为___________.
【答案】 /
【分析】第一空:利用古典概型的概率公式和对立事件的概率公式可求出结果;第二空先求出的可能取值为,再求出的每个取值的概率,由期望的计算公式,即可求解.
【详解】“取出的个小球上的数字互不相同”记为事件,
则为“取出的个小球上有个数字相同”,∴,则.
又由题意可知的可能取值为,
,,
,.
可得的分布列如表所示,
2
3
4
5
所以.
10.(24-25高二下·江苏宿迁·期中)已知离散型随机变量的分布列如下表所示:
1
2
3
4
5
0.2
0.2
0.2
0.2
则的值为_______.
【答案】2
【分析】由分布列的性质求,再由均值定义求,再由方差定义求结论.
【详解】由分布列的性质可得,
所以,
由表中的数据有:
,
.
11.(25-26高二下·湖南长沙·月考)随机变量的分布列如表所示,且,则______.
a
0
3
P
b
【答案】2
【分析】利用分布列性质来求参数,再利用期望和方差公式计算即可求解.
【详解】由题意得:,解得:,
所以.
12.(25-26高二下·上海闵行·期中)袋中有大小相同的小球10个,其中黑球3个,红球5个,白球2个.
(1)任取3球,求取出的球中恰有2球同色的概率;
(2)任取2球,取到1个红球得2分,取到1个白球得0分,取到1个黑球得分,求总得分的概率分布列及数学期望.
【答案】(1)
(2)
0
1
2
4
【分析】(1)分2个黑球,2个红球,2个白球结合互斥事件和事件计算公式即可求解;
(2)确定的可能取值,求得对应概率即可求解.
【详解】(1)设事件表示“取出的3球中恰有2球同色”,
则;
取出的球中恰有2球同色的概率为
(2)由题意可知,的所有可能取值为,,0,1,2,4,
则,,
,,
,
所以的概率分布列:
0
1
2
4
所以
13.(25-26高三下·海南·月考)黎锦织造技艺是海南国家级非物质文化遗产,一幅黎锦作品的完成需经过“纺线设计”和“织锦制作”两大独立环节,只有纺线设计通过后才能进行织锦制作,且只有同时通过两个环节才能成为成品.某黎锦工坊准备制作甲、乙、丙三幅不同的黎锦作品,已知甲、乙、丙通过纺线设计环节的概率依次为通过织锦制作环节的概率依次为.
(1)求甲、乙、丙三幅中恰有一幅作品通过纺线设计环节的概率;
(2)若已知甲、乙、丙三幅中恰有一幅作品通过纺线设计环节,求通过的作品为甲的概率;
(3)经过纺线设计和织锦制作两个环节后,甲、乙、丙三幅作品成为成品的件数为X,求随机变量X的分布列和数学期望.
【答案】(1)
(2)
(3)分布列见解析,
【分析】(1)根据题意结合互斥事件和独立事件的概率公式进行求解;
(2)由条件概率公式求解;
(3)记三幅作品成为成品的事件分别为,则,由可取,求出对应的概率,列出分布列即可求解数学期望.
【详解】(1)记甲,乙,丙三幅作品通过设计图案环节分别为事件,记甲,乙,丙三幅中恰有一幅作品通过设计图案环节为事件,
则.
(2).
(3)记甲,乙,丙三幅作品成为成品的事件分别为,
则,
由可取,
则,
,
,
,
则的分布列为
0
1
2
3
则数学期望.
1 / 1
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7.3 离散型随机变量的数字特征
题型预览
题型一 求离散型随机变量的均值
题型二 求离散型随机变量的方差与标准差
题型三 均值与方差的性质
题型四 利用均值和方差求参数
知识清单
离散型随机变量的均值
1.离散型随机变量的均值
(1)定义:一般地,若离散型随机变量X的分布列如表所示,
X
x1
x2
…
xn
P
p1
p2
…
pn
则称E(X )=x1p1+x2p2+…+xnpn=
为随机变量X的均值或数学期望,数学期望简称期望.
(2)意义:它反映了离散型随机变量取值的平均水平.
(3)性质:如果X和Y都是随机变量,且Y=aX+b,则E(Y )=E(aX+b)=aE(X )+b.
2.两点分布的均值
若随机变量X服从两点分布,则E(X )=p.
【注意】分布列只给了随机变量取所有可能值的概率,而均值却反映了随机变量取值的平均水平
离散型随机变量均值的性质
(1)定义法:先列出η的分布列,再求均值.
(2)性质法:直接套用公式,E(η)=E(aξ+b)=aE(ξ)+b,求解即可.
离散型随机变量的方差
设离散型随机变量X的分布列为
X
x1
x2
…
xn
P
p1
p2
…
pn
考虑X所有可能取值xi与E(X )的偏差的平方(x1-E(X ))2,(x2-E(X ))2,…,(xn-E(X ))2.
因为X取每个值的概率不尽相同,所以我们用偏差平方关于取值概率的加权平均,来度量随机变量X取值与其均值E(X )的偏离程度,我们称D(X )=(x1-E(X ))2p1+(x2-E(X ))2p2+…+(xn-E(X ))2pn=
为随机变量X的方差,有时也记为Var(X ),并称为随机变量X的标准差,记为σ(X ).
【注意】(1)方差也可以用公式D(X )=计算
(2)随机变量的方差是非负常数
离散型随机变量方差的线性运算性质
1.设a,b为常数,则D(aX+b)=a2D(X ).
2.D(c)=0(其中c为常数).
3.E(k)=k,D(k)=0,其中k为常数.
4.E(X1+X2)=E(X1)+E(X2).
5.D(X)=E(X2)-(E(X))2.
6.若X1,X2相互独立,则E(X1X2)=E(X1)·E(X2).
题型突破
题型一 求离散型随机变量的均值
1.(广东省东莞市2026年高三年级四月综合测试(二模)数学试题)为响应“缤纷寒假,探索实践”活动,某同学计划去2个展馆类景点和4个公园类景点打卡,已知其每日随机选择一个景点打卡(不重复打卡),设为打卡完某一类所有景点需要的天数,则的概率为__________,的期望__________.
2.(25-26高二下·福建福州·期中)一袋子里装有大小、形状完全相同的3个红球、2个白球和1个黄球,共6个球.现从袋中随机不放回摸球,每次摸取 1 个球,直到摸到红球为止.记摸球的次数为,则的数学期望( )
A. B. C. D.
3.(2026·山东东营·模拟预测)甲、乙两人进行排球发球练习,总共发3个球(分3次发,每次发1个球),若某次发球成功,则该次发球者得2分,对方得0分,发球者继续发下一次球;若某次发球不成功,则该次发球者得0分,对方得2分,对方发下一次球.已知甲每次发球成功的概率为,乙每次发球成功的概率为,且第一次发球者为乙,每次发球是否成功相互独立.
(1)在前两个球发完后,求甲共得2分的概率;
(2)设甲这次发球练习的总得分为,求的分布列与数学期望.
4.(25-26高二下·湖南长沙·月考)一批产品需要进行质量检验,检验方案是:先从这批产品中任取4件作检验,这4件产品中优质品的件数记为.如果,再从这批产品中任取4件作检验,若都为优质品,则这批产品通过检验;如果,再从这批产品中任取1件作检验,若为优质品,则这批产品通过检验;其他情况下,这批产品都不能通过检验.假设这批产品的优质品率为50%,即取出的产品是优质品的概率都为,且各件产品是否为优质品相互独立.
(1)求这批产品通过检验的概率;
(2)已知每件产品检验费用为200元,凡抽取的每件产品都需要检验,对这批产品作质量检验所需的费用记为(单位:元),求的分布列及数学期望.
5.(2026·四川遂宁·二模)某科技公司开展智能算法应用能力认证考核,员工在一个考核周期内需参加3轮考核,前一轮考核通过才能进行下一轮考核,否则认证失败,3轮考核都通过即可获得认证.员工小张报名参与本次认证考核,各轮考核通过的概率依次为,且他每轮考核是否通过相互独立.
(1)若小张在一个考核周期内获得认证的概率不超过,求的取值范围;
(2)若,设小张在一个考核周期内考核通过的轮次为随机变量,求的分布列与数学期望.
6.(2026·四川达州·二模)某学校组织了种类丰富的社团活动.某寝室6名同学中,有2人选择了其中的2类,有3人选择了其中的3类,有1人选择了其中的4类,现从这6人中随机选出2人进行满意度测评.
(1)求选出的2人选择社团种类的个数相同的概率;
(2)记选出的2人选择社团种类的个数之和为,求的分布列和期望.
题型二 求离散型随机变量的方差与标准差
7.(2026·河北·模拟预测)(多选)若离散型随机变量X的分布列如下表所示,则( )
X
1
3
5
7
P
0.4
0.3
0.2
m
A. B. C. D.
8.(25-26高二下·上海闵行·期中)甲乙两个袋子,甲袋有1白2黑3个球,乙袋有2个白球.现从两袋各取1球,交换放入甲乙两袋.如此交换两次后,甲袋中的白球个数记作,则______.
9.(25-26高二下·浙江温州·期中)已知随机变量X的分布列为
X
1
2
3
P
0.2
0.6
其中为常数,则__________.
10.(25-26高二下·上海·期中)甲、乙两队进行乒乓球双打比赛,规定每局比赛必须决出胜负,采用五局三胜制,即先赢得三局比赛的队伍获胜.已知每局比赛甲队获胜的概率为,且每局比赛的结果相互独立.
(1)设,记比赛结束时的场数为,求的分布、期望和方差;
(2)已知甲队获胜的条件下,比赛恰好进行了四局的概率为,求的值.
11.(25-26高二下·福建厦门·月考)已知随机变量X的分布列为
0
1
若,则的值为( )
A.2 B. C. D.
12.(25-26高二下·上海·期中)《水浒传》是中国古典四大名著之一,是中国历史上最早用白话文写成的章回小说,由三十六天罡与七十二地煞共同构成一百零八将的主体框架,小明喜欢收集其中的人物卡牌,卡牌分为普通卡和隐藏卡,小明目前收集到的卡牌分布如下表所示:
天罡
地煞
普通卡
6
12
隐藏卡
2
5
(1)若小明从25张卡牌中随机选取一张,记事件为小明取到的卡牌人物属于天罡,事件为小明取到的卡牌为隐藏卡,求和,并判断事件和事件是否相互独立;
(2)小王和小明进行抽卡游戏,每人一次性从25张卡牌中抽取两张,给出以下规则:抽到的两张卡分别是天罡隐藏卡及地煞隐藏卡,得5分;抽到的两张卡有且仅有一张隐藏卡,得3分;抽到的两张卡分别是天罡普通卡及地煞普通卡,得1分;其余情况不得分.设为小王第一次抽取卡牌后获得的分数,写出的分布,并求出的数学期望和方差.
题型三 均值与方差的性质
13.(25-26高二下·浙江台州·期中)已知离散型随机变量的分布列为:
1
2
3
4
0.3
0.4
0.1
(1)求的值;
(2)求;
(3)求.
14.(25-26高二下·浙江舟山·期中)已知离散型随机变量的分布列如表所示,若,则__________.
0
1
15.(2026·云南昭通·二模)设下表为随机变量的分布列,其中.若,则( )
1
2
A. B. C. D.
16.(25-26高二下·江苏盐城·月考)(多选)设离散型随机变量的分布列如表,若离散型随机变量满足,则下列结果正确的是( )
0
1
0.6
A. B. C. D.
17.(25-26高二下·江苏常州·期中)(多选)设离散型随机变量的分布列如表,若离散型随机变量满足,则下列结果正确的是( )
A. B. C. D.
18.(25-26高二下·重庆·月考)随机变量X的取值有0,1,2,若,,则( )
A.1 B.2 C. D.3
题型四 利用均值和方差求参数
19.(25-26高二下·浙江·期中)已知离散型随机变量的分布列如表,且的均值为,则下列结论正确的是( )
1
2
A. B.
C. D.
20.(24-25高二下·天津西青·期末)已知随机变量X的分布列如下图,若,则____________.
x
2
3
5
P
a
b
21.(25-26高二下·江苏南京·月考)(多选)若随机变量的分布如下表:
1
2
3
P
0.2
0.1
0.25
则( )
A. B.
C. D.
22.(25-26高二下·山东临沂·月考)已知随机变量的分布如下:若,则( )
0
1
2
A. B.7 C.21 D.22
23.(25-26高二上·江西·期末)(多选)设离散型随机变量X的分布列为:
X
0
1
2
4
P
a
0.3
0.2
0.2
若离散型随机变量满足,则( )
A. B. C. D.
24.(25-26高二上·辽宁鞍山·期末)已知随机变量X,Y满足,且随机变量X的分布列如下:则随机变量Y的方差等于_____.
强化训练
1.(25-26高二下·辽宁沈阳·月考)东北育才学校高中部举行跳绳比赛,有8人进入决赛,其中高二年级6人,高一年级2人,随机抽取3人,则抽取到的高二年级学生人数的期望为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二下·山西·期中)在篮球比赛中,罚球命中1次得1分,不中得0分.如果某运动员罚球命中的概率为0.8,那么他罚球1次的得分的均值是多少?( )
A.0.8 B.0.64 C.0.2 D.0.16
3.(25-26高二下·河南许昌·期中)已知随机变量的分布列如表所示,且满足,则( )
0
3
A. B. C.4 D.5
4.(2026高三下·湖北咸宁·专题练习)随机变量X的分布列如表所示,若,则等于( )
X
0
1
P
a
b
A.1 B. C. D.
5.(25-26高二下·江苏南京·期中)已知随机变量的分布列如下表所示,设,则的数学期望的值是( )
A. B. C. D.
6.(25-26高二下·辽宁朝阳·期中)(多选)已知随机变量的概率分布表如下:
其中,,都是正数,若随机变量的数学期望,方差,则正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(25-26高二下·山东济南·期中)(多选)已知离散型随机变量的分布列为:
且,则( )
A. B. C. D.
8.(25-26高二下·浙江衢州·期中)(多选)设离散型随机变量的分布列为
4
6
8
0.3
0.4
若,则( )
A. B. C. D.
9.(2026·天津红桥·一模)袋中装着标有数字的小球各个,从袋中任取个小球,每个小球被取出的可能性都相等,用表示取出的个小球上的最大数字,则取出的个小球上的数字互不相同的概率为___________;随机变量的数学期望为___________.
10.(24-25高二下·江苏宿迁·期中)已知离散型随机变量的分布列如下表所示:
1
2
3
4
5
0.2
0.2
0.2
0.2
则的值为_______.
11.(25-26高二下·湖南长沙·月考)随机变量的分布列如表所示,且,则______.
a
0
3
P
b
12.(25-26高二下·上海闵行·期中)袋中有大小相同的小球10个,其中黑球3个,红球5个,白球2个.
(1)任取3球,求取出的球中恰有2球同色的概率;
(2)任取2球,取到1个红球得2分,取到1个白球得0分,取到1个黑球得分,求总得分的概率分布列及数学期望.
13.(25-26高三下·海南·月考)黎锦织造技艺是海南国家级非物质文化遗产,一幅黎锦作品的完成需经过“纺线设计”和“织锦制作”两大独立环节,只有纺线设计通过后才能进行织锦制作,且只有同时通过两个环节才能成为成品.某黎锦工坊准备制作甲、乙、丙三幅不同的黎锦作品,已知甲、乙、丙通过纺线设计环节的概率依次为通过织锦制作环节的概率依次为.
(1)求甲、乙、丙三幅中恰有一幅作品通过纺线设计环节的概率;
(2)若已知甲、乙、丙三幅中恰有一幅作品通过纺线设计环节,求通过的作品为甲的概率;
(3)经过纺线设计和织锦制作两个环节后,甲、乙、丙三幅作品成为成品的件数为X,求随机变量X的分布列和数学期望.
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