专题22 随机变量及其分布 专项训练-2027届高三数学一轮复习
2026-09-27
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内容正文:
专题22 随机变量及其分布 2027届高考数学辅导一轮复习讲义
专题22 随机变量及其分布
一、核心知识
1.随机变量是把随机试验的结果数量化的变量;离散型随机变量的所有可能取值可以一一列出。
2.分布列:设 X 的可能取值为 …,记 ,则 且 。
3.两点分布( 分布):,,此时 ,。
4.二项分布: 次独立重复试验中成功的次数 ,,,。
5.超几何分布:N 件产品中含 M 件某类,不放回地取 件,该类件数 X 满足 ,。
6.超几何分布与二项分布的根本区别:前者是不放回抽样,后者是有放回抽样(或独立重复试验)。
7.数学期望 反映随机变量取值的平均水平;方差 反映取值的离散程度。
8.方差的简便算法:;标准差为 。
9.期望与方差的性质:,,加减常数不改变方差。
10.正态分布 的密度曲线关于直线 对称,在 处达到最高,两端无限接近 轴。
11. 决定曲线的“胖瘦”: 越小曲线越瘦高,取值越集中在 附近; 越大曲线越矮胖。
12.正态分布的常用概率:,,。
二、题型精练
题型一 离散型随机变量及其分布列
【方法与技巧】
先说清随机变量 X 的实际含义(表示什么个数或什么次数),再写出它的全部可能取值。
逐项计算每个取值对应的概率,常用古典概型、互斥事件求和、独立事件乘积等工具。
列完分布列必须验算所有概率之和是否为 1,这是查验计算是否有误最有效的一步。
【例题精讲】
1.掷一枚均匀的骰子,设 X 表示出现的点数,则 ( )
A. B. C. D.1
2.袋中有 2 个红球、3 个白球,任取 2 个,设 X 为取到红球的个数,则 X 的可能取值为( )
A.0,1,2 B.1,2 C.0,1,2,3 D.1,2,3
3.已知随机变量 X 的分布列为 ,,,则 ( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.离散型随机变量的特点是( )
A.所有可能取值可以一一列出 B.取值充满某个区间 C.只能取整数 D.取值一定有限个
2.分布列中各个概率之和等于( )
A.1 B.0 C. D.样本容量
3.若 ,,则 ( )
A. B. C.1 D.
4.抛一枚均匀硬币,用 表示正面向上、 表示反面向上,则 X 服从( )
A.两点分布 B.二项分布 C.正态分布 D.超几何分布
5.掷一枚骰子,设 X 为出现的点数,则 ( )
A. B. C. D.
6.已知 ,,,则 ( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1.随机变量 X 的取值为 1、2、3,且 、,则 ( )
A. B. C. D.
2.若 (),则 ( )
A. B. C. D.
3.袋中有 3 个红球、2 个白球,任取 1 个,设 表示取到红球、 表示取到白球,则 ( )
A. B. C. D.1
4.掷两枚骰子,设 X 为点数之和,则 X 的最小值为( )
A.2 B.1 C.3 D.0
5.已知分布列 ,,,则 ( )
A. B. C. D.
6.抛两枚均匀硬币,设 X 为正面向上的枚数,则 ( )
A. B. C. D.1
7.若随机变量 X 只取 0 与 1 两个值,且 ,则 ( )
A. B. C.1 D.
8.已知 ,,,则 。
题型二 二项分布
【方法与技巧】
识别二项分布要抓三个条件: 次独立重复试验、每次只有“发生”与“不发生”两种结果、每次发生的概率 相同。
,…;求“至少一次发生”用 最简便。
二项分布的期望与方差有现成公式 、,可直接套用而不必列分布列。
【例题精讲】
1.某射手每次命中的概率为 ,独立射击 5 次,设 X 为命中的次数,则 ( )
A. B. C. D.
2.若 ,则 ( )
A.5 B.10 C. D.
3.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.若 ,则 ( )
A. B.3 C.6 D.
2.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
3.抛一枚均匀硬币 4 次,正面向上的次数 X 服从( )
A. B. C. D.两点分布
4.某批产品的次品率为 ,有放回地任取 3 件,恰有 1 件次品的概率为( )
A. B. C. D.
5.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
6.某射手每次命中的概率为 ,独立射击 3 次,至少命中 1 次的概率为( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1.若 ,则 ( )
A.4 B.8 C.2 D.
2.若 ,则 ( )
A.2 B.4 C.8 D.1
3.某射手命中概率为 ,独立射击 3 次,恰好命中 3 次的概率为( )
A. B. C. D.
4.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
5.抛一枚均匀硬币 5 次,恰好 3 次正面向上的概率为( )
A. B. C. D.
6.若 ,则 ( )
A.2 B.10 C. D.
7.某设备每次正常工作的概率为 ,独立使用 2 次,2 次都正常的概率为( )
A. B. C. D.
8.若 ,则 。
题型三 超几何分布
【方法与技巧】
识别超几何分布:总数为 N 的物件中有 M 件具有某特征,不放回地取 件,具有该特征的件数 X 服从超几何分布。
,注意 要同时满足 与 。
不放回取多个用超几何分布,有放回取多个或独立重复试验用二项分布,审题时看准“不放回”三个字。
【例题精讲】
1.10 件产品中有 3 件次品,不放回地取 2 件,设 X 为取到的次品数,则 ( )
A. B. C. D.
2.承上题,( )
A. B. C. D.
3.超几何分布与二项分布的主要区别在于( )
A.前者是不放回抽样,后者是有放回抽样或独立重复试验 B.前者样本容量更大C.前者概率一定更大 D.前者期望一定更大
【变式训练】
1.8 件产品中有 2 件次品,不放回地取 3 件,设 X 为次品数,则 ( )
A. B. C. D.
2.5 件产品中有 2 件次品,不放回地取 2 件,取到次品数的期望为( )
A. B. C.1 D.2
3.从 6 名男生、4 名女生中选 3 人,设 X 为选到的女生数,则 ( )
A. B. C. D.
4.袋中有 5 个红球、3 个白球,不放回地取 3 个,恰好取到 2 个红球的概率为( )
A. B. C. D.
5.超几何分布 中,分母是( )
A. B. C. D.N
6.10 件产品中有 4 件次品,不放回地取 2 件,至少有 1 件次品的概率为( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1.12 件产品中有 3 件次品,不放回地取 2 件,恰有 1 件次品的概率为( )
A. B. C. D.
2.6 件产品中有 2 件次品,不放回地取 2 件,两件都是正品的概率为( )
A. B. C. D.
3.从 4 名男生、3 名女生中选 2 人,恰好选到 1 男 1 女的概率为( )
A. B. C. D.
4.超几何分布的期望公式为 ( )
A. B. C. D.
5.9 件产品中有 3 件次品,不放回地取 3 件,取到的 3 件全是正品的概率为( )
A. B. C. D.
6.袋中有 7 个红球、3 个白球,不放回地取 2 个,两个都是白球的概率为( )
A. B. C. D.
7.从 5 件正品与 3 件次品中不放回地取 3 件,取到的次品数 X 的最大可能值为( )
A.3 B.2 C.1 D.5
8.10 件产品中有 2 件次品,不放回地取 2 件,取到的次品数 X 的期望为 。
题型四 数学期望与方差
【方法与技巧】
,先算期望再算方差;方差用 计算量最小。
牢记性质:,,加减常数不改变方差。
常见分布的期望方差要直接套用:两点分布 、;二项分布 、。
【例题精讲】
1.已知 X 的分布列为 ,,则 ( )
A. B.1 C.2 D.
2.已知 X 的分布列为 ,,( )
A. B. C.1 D.
3.若 ,则 ( )
A.7 B.6 C.3 D.4
【变式训练】
1.若 ,则 ( )
A.18 B.6 C.2 D.9
2.若 ,则 ( )
A.4 B. C.9 D.1
3.已知 ,,则 ( )
A. B. C.1 D.
4.已知 ,,则 ( )
A. B. C. D.
5.若 ,则 ( )
A.5 B.10 C.20 D.
6.数学期望反映的是随机变量取值的( )
A.平均水平 B.离散程度 C.最大值 D.中位数
【巩固练习】
1.已知 ,,则 ( )
A. B.1 C.3 D.
2.已知 ,,则 ( )
A. B. C.9 D.3
3.承上题,( )
A. B. C. D.
4.若 ,,则 ( )
A.7 B.5 C.3 D.10
5.若 ,,则 ( )
A.12 B.6 C.3 D.4
6.若 ,则 ( )
A.20 B.100 C. D.16
7.方差反映的是随机变量取值的( )
A.离散程度 B.平均水平 C.最大可能值 D.取值范围
8.已知 ,,则 。
题型五 正态分布
【方法与技巧】
正态曲线关于 对称,在 处最高;因此 。
决定胖瘦: 越小曲线越瘦高,取值越集中在 附近。
记住三个区间概率 、、,其他区间用对称性(半区间取一半)换算。
【例题精讲】
1.正态分布 的密度曲线关于( )对称
A.直线 B.直线 C.直线 D. 轴
2.若 ,则 ( )
A. B.1 C.0 D.
3.若 ,则 ( )
A. B. C. D.1
【变式训练】
1.正态曲线在 处( )
A.达到最高点 B.达到最低点 C.与 轴相切 D.出现拐点
2.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
3.若 ,则其标准差为( )
A.2 B.4 C.1 D.16
4.若 ,且 ,则 ( )
A.1 B.2 C. D.4
5.正态分布 与 相比,曲线更瘦高的是( )
A. B. C.两者一样 D.无法判断
6.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1.正态分布由两个参数完全确定,它们是( )
A.均值 与方差 B.均值与众数 C.众数与方差 D.标准差与极差
2.若 ,则其均值为( )
A.5 B.4 C.2 D.0
3.若 ,则 ( )
A. B. C.1 D.
4.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
5.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
6.标准正态分布的均值与方差分别为( )
A.0 与 1 B.1 与 0 C.0 与 0 D.1 与 1
7.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
8.已知 ,则 。
题型六 分布列综合与统计决策
【方法与技巧】
综合题按三步走:写出 X 的全部取值 逐项求概率列分布表 求期望(必要时求方差)。
决策问题以期望收益最大(或期望损失最小)为选择标准,先算各自的期望再比较。
模型选择看关键词:“一次取出若干个”多为超几何分布,“重复做 次”多为二项分布。
【例题精讲】
1.甲、乙两台设备生产产品的次品率分别为 与 ,每件次品损失 100 元,从期望损失看应选用( )
A.甲设备 B.乙设备 C.两台一样 D.无法判断
2.某射手射击一次,命中得 3 分、脱靶得 0 分,命中概率为 ,则一次射击得分的期望为( )
A. B.3 C. D.
3.某投资方案:盈利 10 万元的概率为 ,盈利 4 万元的概率为 ,亏损 2 万元的概率为 ,则其期望收益为( )万元
A. B.10 C.4 D.6
【变式训练】
1.已知 X 的分布列为 ,,,则 ( )
A. B.2 C.3 D.1
2.承上题,( )
A. B. C.9 D.3
3.承上题,( )
A. B. C. D.
4.同时掷两枚骰子,设 X 为点数之和,则 ( )
A.7 B.6 C. D.12
5.甲、乙两名射手命中的概率分别为 、,各射击一次,两人命中总人数的期望为( )
A. B. C. D.
6.某商场促销,中奖概率为 ,中奖得 50 元、不中奖得 0 元,则每人的期望收益为( )元
A.5 B.50 C. D.45
【巩固练习】
1.已知 X 的分布列为 ,,,则 ( )
A. B.1 C.2 D.
2.承上题,( )
A. B. C. D.
3.掷一枚骰子,设 X 为出现的点数,则 ( )
A. B.3 C.4 D.7
4.某彩票每张 2 元,中奖概率为 ,中奖可得 20 元,则买一张的期望收益为( )元
A. B.1 C.20 D.0
5.甲、乙两人各投篮一次,命中概率分别为 、,则恰好一人命中的概率为( )
A. B. C. D.
6.实际问题中进行方案决策时,最常用的依据是( )
A.数学期望 B.方差 C.中位数 D.众数
7.若 ,则 与 分别为( )
A.3 与 B.3 与 C.10 与 3 D. 与
8.已知 ,,则 。
三、达标检测(共14题,建议限时40分钟)
【单项选择题】
1.若 X 的分布列为 ,,则 ( )
A. B.1 C.2 D.
2.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
3.若 ,则 ( )
A.4 B.10 C. D.
4.10 件产品中有 3 件次品,不放回地取 2 件,两件都是次品的概率为( )
A. B. C. D.
5.若 ,则 ( )
A. B. C.1 D.
6.若 ,则 ( )
A.12 B.6 C.3 D.7
7.袋中有 5 个红球、3 个白球,不放回地取 2 个,恰好取到 1 红 1 白的概率为( )
A. B. C. D.
8.掷一枚骰子,设 X 为出现的点数,则 ( )
A. B. C. D.
【多项选择题】
9.关于二项分布 ,下列说法正确的有( )
A. B. C. D.各次试验相互独立且每次发生的概率相同
10.关于正态分布,下列说法正确的有( )
A.密度曲线关于 对称 B. 越小曲线越瘦高
C. D.
11.关于数学期望与方差,下列说法正确的有( )
A. B.
C.方差反映取值的离散程度 D.期望一定是 X 的某个可能取值
【填空题】
12.若 ,则 。
13.已知 ,,则 。
14.若 ,则 。
(答案与逐题详解见《解析版》)
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$专题22 随机变量及其分布 2027届高考数学辅导一轮复习讲义
专题22 随机变量及其分布
一、核心知识
1.随机变量是把随机试验的结果数量化的变量;离散型随机变量的所有可能取值可以一一列出。
2.分布列:设 X 的可能取值为 …,记 ,则 且 。
3.两点分布( 分布):,,此时 ,。
4.二项分布: 次独立重复试验中成功的次数 ,,,。
5.超几何分布:N 件产品中含 M 件某类,不放回地取 件,该类件数 X 满足 ,。
6.超几何分布与二项分布的根本区别:前者是不放回抽样,后者是有放回抽样(或独立重复试验)。
7.数学期望 反映随机变量取值的平均水平;方差 反映取值的离散程度。
8.方差的简便算法:;标准差为 。
9.期望与方差的性质:,,加减常数不改变方差。
10.正态分布 的密度曲线关于直线 对称,在 处达到最高,两端无限接近 轴。
11. 决定曲线的“胖瘦”: 越小曲线越瘦高,取值越集中在 附近; 越大曲线越矮胖。
12.正态分布的常用概率:,,。
二、题型精练
题型一 离散型随机变量及其分布列
【方法与技巧】
先说清随机变量 X 的实际含义(表示什么个数或什么次数),再写出它的全部可能取值。
逐项计算每个取值对应的概率,常用古典概型、互斥事件求和、独立事件乘积等工具。
列完分布列必须验算所有概率之和是否为 1,这是查验计算是否有误最有效的一步。
【例题精讲】
1.掷一枚均匀的骰子,设 X 表示出现的点数,则 ( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【详解】六个点数等可能出现,。选 A。
2.袋中有 2 个红球、3 个白球,任取 2 个,设 X 为取到红球的个数,则 X 的可能取值为( )
A.0,1,2 B.1,2 C.0,1,2,3 D.1,2,3
【答案】A
【详解】红球只有 2 个,取 2 个球时取到的红球数可以是 0、1、2。选 A。
3.已知随机变量 X 的分布列为 ,,,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由概率之和为 1 得 。选 A。
【变式训练】
1.离散型随机变量的特点是( )
A.所有可能取值可以一一列出 B.取值充满某个区间 C.只能取整数 D.取值一定有限个
【答案】A
【详解】离散型随机变量的取值可以逐个列举(可以有限也可以可列无限);取值充满区间的是连续型。选 A。
2.分布列中各个概率之和等于( )
A.1 B.0 C. D.样本容量
【答案】A
【详解】所有可能结果的概率之和恒为 1。选 A。
3.若 ,,则 ( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【详解】 只有 一种情形,故 。选 A。
4.抛一枚均匀硬币,用 表示正面向上、 表示反面向上,则 X 服从( )
A.两点分布 B.二项分布 C.正态分布 D.超几何分布
【答案】A
【详解】只取 0 与 1 两个值的随机变量服从两点分布( 分布)。选 A。
5.掷一枚骰子,设 X 为出现的点数,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】X 为 5 或 6,。选 A。
6.已知 ,,,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
【巩固练习】
1.随机变量 X 的取值为 1、2、3,且 、,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
2.若 (),则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】(且四个概率之和为 1,构成分布列)。选 A。
3.袋中有 3 个红球、2 个白球,任取 1 个,设 表示取到红球、 表示取到白球,则 ( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【详解】。选 A。
4.掷两枚骰子,设 X 为点数之和,则 X 的最小值为( )
A.2 B.1 C.3 D.0
【答案】A
【详解】两枚骰子点数都最小时和为 。选 A。
5.已知分布列 ,,,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
6.抛两枚均匀硬币,设 X 为正面向上的枚数,则 ( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【详解】四个等可能结果中只有(正正)一种,。选 A。
7.若随机变量 X 只取 0 与 1 两个值,且 ,则 ( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【详解】。选 A。
8.已知 ,,,则 。
【答案】
【详解】。
题型二 二项分布
【方法与技巧】
识别二项分布要抓三个条件: 次独立重复试验、每次只有“发生”与“不发生”两种结果、每次发生的概率 相同。
,…;求“至少一次发生”用 最简便。
二项分布的期望与方差有现成公式 、,可直接套用而不必列分布列。
【例题精讲】
1.某射手每次命中的概率为 ,独立射击 5 次,设 X 为命中的次数,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,。选 A。
2.若 ,则 ( )
A.5 B.10 C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
3.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
【变式训练】
1.若 ,则 ( )
A. B.3 C.6 D.
【答案】A
【详解】。选 A。
2.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】二项分布的期望为 ,方差才是 。选 A。
3.抛一枚均匀硬币 4 次,正面向上的次数 X 服从( )
A. B. C. D.两点分布
【答案】A
【详解】4 次独立重复试验、每次正面概率为 ,故 。选 A。
4.某批产品的次品率为 ,有放回地任取 3 件,恰有 1 件次品的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
5.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
6.某射手每次命中的概率为 ,独立射击 3 次,至少命中 1 次的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
【巩固练习】
1.若 ,则 ( )
A.4 B.8 C.2 D.
【答案】A
【详解】。选 A。
2.若 ,则 ( )
A.2 B.4 C.8 D.1
【答案】A
【详解】。选 A。
3.某射手命中概率为 ,独立射击 3 次,恰好命中 3 次的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
4.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
5.抛一枚均匀硬币 5 次,恰好 3 次正面向上的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
6.若 ,则 ( )
A.2 B.10 C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
7.某设备每次正常工作的概率为 ,独立使用 2 次,2 次都正常的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
8.若 ,则 。
【答案】
【详解】。
题型三 超几何分布
【方法与技巧】
识别超几何分布:总数为 N 的物件中有 M 件具有某特征,不放回地取 件,具有该特征的件数 X 服从超几何分布。
,注意 要同时满足 与 。
不放回取多个用超几何分布,有放回取多个或独立重复试验用二项分布,审题时看准“不放回”三个字。
【例题精讲】
1.10 件产品中有 3 件次品,不放回地取 2 件,设 X 为取到的次品数,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
2.承上题,( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
3.超几何分布与二项分布的主要区别在于( )
A.前者是不放回抽样,后者是有放回抽样或独立重复试验 B.前者样本容量更大C.前者概率一定更大 D.前者期望一定更大
【答案】A
【详解】抽样方式(是否放回)是二者最根本的区别。选 A。
【变式训练】
1.8 件产品中有 2 件次品,不放回地取 3 件,设 X 为次品数,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
2.5 件产品中有 2 件次品,不放回地取 2 件,取到次品数的期望为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【详解】。选 A。
3.从 6 名男生、4 名女生中选 3 人,设 X 为选到的女生数,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
4.袋中有 5 个红球、3 个白球,不放回地取 3 个,恰好取到 2 个红球的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
5.超几何分布 中,分母是( )
A. B. C. D.N
【答案】A
【详解】分母是从 N 件中取出 件的总方法数 。选 A。
6.10 件产品中有 4 件次品,不放回地取 2 件,至少有 1 件次品的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
【巩固练习】
1.12 件产品中有 3 件次品,不放回地取 2 件,恰有 1 件次品的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
2.6 件产品中有 2 件次品,不放回地取 2 件,两件都是正品的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
3.从 4 名男生、3 名女生中选 2 人,恰好选到 1 男 1 女的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
4.超几何分布的期望公式为 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】超几何分布的期望为 。选 A。
5.9 件产品中有 3 件次品,不放回地取 3 件,取到的 3 件全是正品的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
6.袋中有 7 个红球、3 个白球,不放回地取 2 个,两个都是白球的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
7.从 5 件正品与 3 件次品中不放回地取 3 件,取到的次品数 X 的最大可能值为( )
A.3 B.2 C.1 D.5
【答案】A
【详解】次品共 3 件,取 3 件时最多可全是次品,故最大值为 3。选 A。
8.10 件产品中有 2 件次品,不放回地取 2 件,取到的次品数 X 的期望为 。
【答案】
【详解】。
题型四 数学期望与方差
【方法与技巧】
,先算期望再算方差;方差用 计算量最小。
牢记性质:,,加减常数不改变方差。
常见分布的期望方差要直接套用:两点分布 、;二项分布 、。
【例题精讲】
1.已知 X 的分布列为 ,,则 ( )
A. B.1 C.2 D.
【答案】A
【详解】。选 A。
2.已知 X 的分布列为 ,,( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【详解】,。选 A。
3.若 ,则 ( )
A.7 B.6 C.3 D.4
【答案】A
【详解】。选 A。
【变式训练】
1.若 ,则 ( )
A.18 B.6 C.2 D.9
【答案】A
【详解】。选 A。
2.若 ,则 ( )
A.4 B. C.9 D.1
【答案】A
【详解】,加减常数不改变方差。选 A。
3.已知 ,,则 ( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【详解】。选 A。
4.已知 ,,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】这是两点分布,。选 A。
5.若 ,则 ( )
A.5 B.10 C.20 D.
【答案】A
【详解】。选 A。
6.数学期望反映的是随机变量取值的( )
A.平均水平 B.离散程度 C.最大值 D.中位数
【答案】A
【详解】期望是取值的加权平均,反映平均水平;离散程度由方差反映。选 A。
【巩固练习】
1.已知 ,,则 ( )
A. B.1 C.3 D.
【答案】A
【详解】。选 A。
2.已知 ,,则 ( )
A. B. C.9 D.3
【答案】A
【详解】。选 A。
3.承上题,( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
4.若 ,,则 ( )
A.7 B.5 C.3 D.10
【答案】A
【详解】。选 A。
5.若 ,,则 ( )
A.12 B.6 C.3 D.4
【答案】A
【详解】。选 A。
6.若 ,则 ( )
A.20 B.100 C. D.16
【答案】A
【详解】。选 A。
7.方差反映的是随机变量取值的( )
A.离散程度 B.平均水平 C.最大可能值 D.取值范围
【答案】A
【详解】方差(标准差)刻画取值相对于期望的波动大小,即离散程度。选 A。
8.已知 ,,则 。
【答案】
【详解】。
题型五 正态分布
【方法与技巧】
正态曲线关于 对称,在 处最高;因此 。
决定胖瘦: 越小曲线越瘦高,取值越集中在 附近。
记住三个区间概率 、、,其他区间用对称性(半区间取一半)换算。
【例题精讲】
1.正态分布 的密度曲线关于( )对称
A.直线 B.直线 C.直线 D. 轴
【答案】A
【详解】正态曲线关于直线 对称。选 A。
2.若 ,则 ( )
A. B.1 C.0 D.
【答案】A
【详解】由对称性,均值左右两侧的概率各为 。选 A。
3.若 ,则 ( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【详解】曲线关于 对称,故 。选 A。
【变式训练】
1.正态曲线在 处( )
A.达到最高点 B.达到最低点 C.与 轴相切 D.出现拐点
【答案】A
【详解】正态曲线呈“钟形”,在 处达到最高。选 A。
2.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】这是正态分布最常用的区间概率,约为 。选 A。
3.若 ,则其标准差为( )
A.2 B.4 C.1 D.16
【答案】A
【详解】第二个参数是方差 ,故 。选 A。
4.若 ,且 ,则 ( )
A.1 B.2 C. D.4
【答案】A
【详解】区间 即 ,故 。选 A。
5.正态分布 与 相比,曲线更瘦高的是( )
A. B. C.两者一样 D.无法判断
【答案】A
【详解】 的标准差为 1,比 的标准差 2 小,故曲线更瘦高。选 A。
6.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,,区间 即 ,故约为 。选 A。
【巩固练习】
1.正态分布由两个参数完全确定,它们是( )
A.均值 与方差 B.均值与众数 C.众数与方差 D.标准差与极差
【答案】A
【详解】 中的两个参数分别是均值 与方差 。选 A。
2.若 ,则其均值为( )
A.5 B.4 C.2 D.0
【答案】A
【详解】第一个参数 5 就是均值 。选 A。
3.若 ,则 ( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【详解】由对称性,。选 A。
4.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】标准正态分布中 即 ,约为 。选 A。
5.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由对称性 。选 A。
6.标准正态分布的均值与方差分别为( )
A.0 与 1 B.1 与 0 C.0 与 0 D.1 与 1
【答案】A
【详解】标准正态分布即 ,均值为 0、方差为 1。选 A。
7.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,,区间 即 ,约为 。选 A。
8.已知 ,则 。
【答案】
【详解】。
题型六 分布列综合与统计决策
【方法与技巧】
综合题按三步走:写出 X 的全部取值 逐项求概率列分布表 求期望(必要时求方差)。
决策问题以期望收益最大(或期望损失最小)为选择标准,先算各自的期望再比较。
模型选择看关键词:“一次取出若干个”多为超几何分布,“重复做 次”多为二项分布。
【例题精讲】
1.甲、乙两台设备生产产品的次品率分别为 与 ,每件次品损失 100 元,从期望损失看应选用( )
A.甲设备 B.乙设备 C.两台一样 D.无法判断
【答案】A
【详解】甲的期望损失为 元,乙为 元,甲更小,故选甲。选 A。
2.某射手射击一次,命中得 3 分、脱靶得 0 分,命中概率为 ,则一次射击得分的期望为( )
A. B.3 C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
3.某投资方案:盈利 10 万元的概率为 ,盈利 4 万元的概率为 ,亏损 2 万元的概率为 ,则其期望收益为( )万元
A. B.10 C.4 D.6
【答案】A
【详解】。选 A。
【变式训练】
1.已知 X 的分布列为 ,,,则 ( )
A. B.2 C.3 D.1
【答案】A
【详解】。选 A。
2.承上题,( )
A. B. C.9 D.3
【答案】A
【详解】。选 A。
3.承上题,( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
4.同时掷两枚骰子,设 X 为点数之和,则 ( )
A.7 B.6 C. D.12
【答案】A
【详解】每枚骰子点数的期望为 ,故 。选 A。
5.甲、乙两名射手命中的概率分别为 、,各射击一次,两人命中总人数的期望为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由期望的可加性 。选 A。
6.某商场促销,中奖概率为 ,中奖得 50 元、不中奖得 0 元,则每人的期望收益为( )元
A.5 B.50 C. D.45
【答案】A
【详解】。选 A。
【巩固练习】
1.已知 X 的分布列为 ,,,则 ( )
A. B.1 C.2 D.
【答案】A
【详解】。选 A。
2.承上题,( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,。选 A。
3.掷一枚骰子,设 X 为出现的点数,则 ( )
A. B.3 C.4 D.7
【答案】A
【详解】。选 A。
4.某彩票每张 2 元,中奖概率为 ,中奖可得 20 元,则买一张的期望收益为( )元
A. B.1 C.20 D.0
【答案】A
【详解】 元。选 A。
5.甲、乙两人各投篮一次,命中概率分别为 、,则恰好一人命中的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
6.实际问题中进行方案决策时,最常用的依据是( )
A.数学期望 B.方差 C.中位数 D.众数
【答案】A
【详解】通常以期望收益(或期望损失)的大小作为选择方案的依据。选 A。
7.若 ,则 与 分别为( )
A.3 与 B.3 与 C.10 与 3 D. 与
【答案】A
【详解】,。选 A。
8.已知 ,,则 。
【答案】
【详解】,,。
三、达标检测(共14题,建议限时40分钟)
【单项选择题】
1.若 X 的分布列为 ,,则 ( )
A. B.1 C.2 D.
【答案】A
【详解】。选 A。
2.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
3.若 ,则 ( )
A.4 B.10 C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
4.10 件产品中有 3 件次品,不放回地取 2 件,两件都是次品的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
5.若 ,则 ( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【详解】由对称性,。选 A。
6.若 ,则 ( )
A.12 B.6 C.3 D.7
【答案】A
【详解】。选 A。
7.袋中有 5 个红球、3 个白球,不放回地取 2 个,恰好取到 1 红 1 白的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。选 A。
8.掷一枚骰子,设 X 为出现的点数,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,,。选 A。
【多项选择题】
9.关于二项分布 ,下列说法正确的有( )
A. B. C. D.各次试验相互独立且每次发生的概率相同
【答案】ABCD
【详解】A、B 是二项分布的期望与方差公式,C 是其分布列,D 是服从二项分布的前提条件,四项都正确。故选 ABCD。
10.关于正态分布,下列说法正确的有( )
A.密度曲线关于 对称 B. 越小曲线越瘦高 C. D.
【答案】ABCD
【详解】四项分别刻画了正态曲线的对称性、 的作用、对称性推得的概率以及常用区间概率,全部正确。故选 ABCD。
11.关于数学期望与方差,下列说法正确的有( )
A. B.
C.方差反映取值的离散程度 D.期望一定是 X 的某个可能取值
【答案】ABC
【详解】A、B 是期望与方差的线性性质,C 是方差的意义;D 错误,如掷骰子的期望 并不是可能出现的点数。故选 ABC。
【填空题】
12.若 ,则 。
【答案】1
【详解】。
13.已知 ,,则 。
【答案】
【详解】,,。
14.若 ,则 。
【答案】
【详解】,,区间 即 ,约为 。
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