北师大高中数学选修23精讲精练作业:作业 离散型随机变量 含解析
高考调研北师大版数学选修2-3-2-5-1高考调研精讲精练

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2.离散型随机变量的性质 若 X 为(离散型)随机变量,则 Y=aX+b(其中 a,b 为常数) 也是随机变量,且 P(X=xi)=P(Y=axi+b),i=1,2,3,…,n.E(Y) =E(aX+b)=aE(X)+b.
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◎思考题 4 某寻呼台共有客户 3 000 人,若寻呼台准备了 100 份小礼品,邀请客户在指定时间内来领取.假设任一客户去 领奖的概率为 4%.问寻呼台能否向每一位客户都发出领奖邀请? 若能使每一位领奖人都得到礼品,寻呼台至少应准备多少份礼 品?
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(2)X 的所有可能值为 0,10,20,50,60,
且 P(X=0)=CC16022=13,P(X=10)=CC311C0261=25, P(X=20)=CC13022=115,P(X=50)=CC111C0261=125, P(X=60)=CC111C0231=115.故 X 的分布列如下.
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探究 4 本例中,利用二项分布的均值公式 E(X)=np 快速 地求出所求的期望值,当 n 的值越大时,这一公式更加显得威力 无比,因此我们要熟练掌握这一公式,并能灵活地运用它,在运 用时,需要注意的是,只有随机变量 X 服从二项分布时,才能运 用该公式来求均值.
3.两点分布与二项分布的均值
X E(X)
X~B(n,p) np
X服从两点分布 p(p为成功概率)
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高中数学北师大版选修2-3课时作业:2.5.2 离散型随机变量的均值(2) 含解析

选修2-3 第二章§5 课时作业45一、选择题1.若随机变量ξ~B(n,0.6),且Eξ=3,则P(ξ=1)的值为( )A.2×0.44B.2×0.45C.3×0.44D.3×0.64解析:E(ξ)=0.6n=3,∴n=5,∴ξ~B(5,0.6),∴P(ξ=1)=C1×0.6×0.44=3×0.44.5答案:C2.篮球运动员在比赛中每次罚球命中得1分,罚不中得0分.已知某运动员罚球的命中率是0.7,则他罚球6次的总得分的均值是( )A.0.70 B.6C.4.2 D.0.42解析:设得分X即罚中X次,故X~B(6,0.7).∴EX=6×0.7=4.2.答案:C3.某一供电网络,有n个用电单位,每个单位在一天中使用电的机会是p,供电网络中一天平均用电的单位个数是( )A.np(1-p) B.npC.n D.p(1-p)解析:供电网络中一天用电的单位个数服从B~(n,p),故所求为np.答案:B4.某种种子每粒发芽的概率都为0.9,现播种了1000粒,对于没有发芽的种子,每粒需再补种2粒,补种的种子数记为X,则X的数学期望为( ) A.100 B.200C.300 D.400解析:EX=1000×0.9×0+1000×0.1×2=200.答案:B二、填空题5.设15000件产品中有1000件次品,从中抽取150件进行检查,则查得次品数的数学期望为__________.解析:设查得的次品数为随机变量ξ,由题意得ξ~B(150,115),所以Eξ=150×115=10.答案:106.袋中装有6个红球,4个白球,从中任取1个球,记下颜色后再放回,连续摸取4次,设X是取得红球的次数,则EX=________.解析:每一次摸得红球的概率为610=35,由X~B(4,35),则EX=4×35=125.答案:12 57.一次数学测验由25道选择题构成,每道选择题有4个选项,其中有且仅有一个选项是正确的,每题答案选择正确得4分,不作选择或选错不得分,满分100分.某同学选对任一题的概率为0.6,则此同学在这次测验中得分的均值为________.解析:设X为答案选择正确的题的个数,则X~B(25,0.6),EX=25×0.6=15.设得分为Y,则Y=4X,EY=E(4X)=4EX=60.答案:60三、解答题8.某突发事件,在不采取任何预防措施的情况下发生的概率为0.3,一旦发生,将造成400万元的损失.现有甲、乙两种相互独立的预防措施可供采用,单独采用甲、乙预防措施所需的费用分别为45万元和30万元,采用相应预防措施后此突发事件不发生的概率分别为0.9和0.85,若预防方案允许甲、乙两种措施单独采用,联合采用或不采用,请确定预防方案使总费用最少.(总费用=采取预防措施的费用+发生突发事件损失的均值)解:①不采取预防措施时,总费用损失期望值为400×0.3=120(万元);②若单独采取措施甲,则预防措施费用为45万元,发生突发事件的概率为1-0.9=0.1,损失期望值为400×0.1=40(万元),所以总费用为45+40=85(万元).③若单独采取预防措施乙,则预防措施费用为30万元,发生突发事件的概率为1-0.85=0.15,损失均值为400×0.15=60(万元),所以总费用30+60=90(万元).④若联合采取甲、乙两种预防措施,则预防措施费用45+30=75(万元),发生突发事件的概率为(1-0.9)(1-0.85)=0.015,损失均值为400×0.015=6(万元),所示总费用为75+6=81(万元).综合①②③④,比较其总费用可知,应选择联合采取甲、乙两种预防措施,可使总费用最少.9.三家公司为王明提供了面试机会,按面试的时间顺序,三家公司分别记为甲、乙、丙,每家公司都提供极好,好,一般三种职位,每家公司将根据面试情况决定给予求职者何种职位或拒绝提供职位.若规定求职双方在面试以后要立即决定提供、接受、拒绝某种职位,且不允许毁约,已知王明获得极好、好、一般职位的可能性分别为0.2,0.3,0.4,三家公司工资数据如下:丙公司面试时,对该公司提供的各种职位应如何决策?解:由于面试有时间先后,所以在甲、乙公司面试做选择时,还要考虑到后面丙公司的情况,所以应从丙公司开始讨论.。
高中数学选修2-3 离散型随机变量导学案加课后作业及答案

§2.1.1 离散型随机变量【学习要求】1.理解随机变量及离散型随机变量的含义.2.了解随机变量与函数的区别与联系.【学法指导】引进随机变量的概念,就可以用数字描述随机现象,建立连接数和随机现象的桥梁,通过随机变量和函数类比,可以更好地理解随机变量的定义,随机变量是函数概念的推广.【知识要点】1.随机试验:一般地,一个试验如果满足下列条件:(1)试验可以在相同的情形下重复进行;(2)试验所有可能的结果是明确的,并且不只一个;(3)每次试验总是恰好出现这些可能结果中的一个,但在一次试验之前却不能肯定这次试验的结果会出现哪一个.这种试验就是一个随机试验.2.随机变量:在随机试验中,随着变化而变化的变量称为随机变量.3.离散型随机变量:所有取值可以的随机变量,称为离散型随机变量.【问题探究】探究点一随机变量的概念问题1掷一枚骰子,出现的点数可以用数字1,2,3,4,5,6来表示,那么掷一枚硬币的结果是否也可以用数字来表示呢?问题2随机变量和函数有类似的地方吗?例1下列变量中,哪些是随机变量,哪些不是随机变量?并说明理由.(1)上海国际机场候机室中2013年10月1日的旅客数量;(2)2013年某天济南至北京的D36次列车到北京站的时间;(3)2013年某天收看齐鲁电视台《拉呱》节目的人数;(4)体积为1 000 cm3的球的半径长.小结随机变量从本质上讲就是以随机试验的每一个可能结果为自变量的一个函数,即随机变量的取值实质上是试验结果对应的数,但这些数是预先知道所有可能的值,而不知道究竟是哪一个值.跟踪训练1指出下列变量中,哪些是随机变量,哪些不是随机变量,并说明理由.(1)某人射击一次命中的环数;(2)任意掷一枚均匀硬币5次,出现正面向上的次数;(3)投一颗质地均匀的骰子两次出现的点数(最上面的数字)中的最小值;(4)某个人的属相.探究点二离散型随机变量的判定问题1什么是离散型随机变量?问题2非离散型随机变量和离散型随机变量有什么区别?例2①某座大桥一天经过的中华牌轿车的辆数为ξ;②某网站中歌曲《爱我中华》一天内被点击的次数为ξ;③一天内的温度为ξ;④射手对目标进行射击,击中目标得1分,未击中目标得0分,用ξ表示该射手在一次射击中的得分.上述问题中的ξ是离散型随机变量的是()A.①②③④B.①②④C.①③④D.②③④小结该题主要考查离散型随机变量的定义,判断时要紧扣定义,看是否能一一列出.跟踪训练2指出下列随机变量是否是离散型随机变量,并说明理由.(1)白炽灯的寿命ξ;(2)某加工厂加工的一批某种钢管的外径与规定的外径尺寸之差ξ;(3)江西九江市长江水位监测站所测水位在(0,29]这一范围内变化,该水位站所测水位ξ;(4)一个袋中装有5个白球和5个黑球,从中任取3个,其中所含白球的个数.探究点三离散型随机变量的应用例3(1)一袋中装有5只同样大小的白球,编号为1,2,3,4,5.现从该袋内随机取出3只球,被取出的球的最大号码数ξ.写出随机变量ξ可能取的值,并说明随机变量所取的值表示的随机试验的结果.(2)抛掷两枚骰子各一次,记第一枚骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数的差为ξ,试问:“ξ>4”表示的试验结果是什么?小结解答此类问题的关键在于明确随机变量的所有可能的取值,以及其取每一个值时对应的意义,即一个随机变量的取值可能对应一个或多个随机试验的结果,解答过程中不要漏掉某些试验结果.跟踪训练3下列随机试验的结果能否用离散型随机变量表示?若能,请写出各随机变量可能的取值并说明这些值所表示的随机试验的结果.(1)盒中装有6支白粉笔和2支红粉笔,从中任意取出3支,其中所含白粉笔的支数ξ,所含红粉笔的支数η.(2)从4张已编有1~4的卡片中任意取出2张,被取出的卡片号数之和ξ.(3)离开天安门的距离η.(4)袋中有大小完全相同的红球5个,白球4个,从袋中任意取出一球,若取出的球是白球,则过程结束;若取出的球是红球,则将此红球放回袋中,然后重新从袋中任意取出一球,直至取出的球是白球,此规定下的取球次数ξ.【当堂检测】1.下列变量中,不是随机变量的是()A.一射击手射击一次命中的环数B.标准状态下,水沸腾时的温度C.抛掷两枚骰子,所得点数之和D.某电话总机在时间区间(0,T)内收到的呼叫次数2.10件产品中有3件次品,从中任取2件,可作为随机变量的是()A.取到产品的件数B.取到正品的概率C.取到次品的件数D.取到次品的概率3.抛掷2枚骰子,所得点数之和记为ξ,那么“ξ=4”表示的随机试验的结果是()A.2枚都是4点B.1枚是1点,另1枚是3点C.2枚都是2点D.1枚是1点,另1枚是3点,或者2枚都是2点4.一袋中装有6个同样大小的黑球,编号为1,2,3,4,5,6.现从中随机取出2个球,以ξ表示取出的球的最大号码,则“ξ=6”表示的试验结果是___________________.【课堂小结】1.所谓的随机变量就是试验结果和实数之间的一个对应关系,随机变量是将试验的结果数量化,变量的取值对应于随机试验的某一个随机事件.2.写随机变量表示的结果,要看三个特征:(1)可用数来表示;(2)试验之前可以判断其可能出现的所有值;(3)在试验之前不能确定取值.【课后作业】一、基础过关1.袋中有2个黑球6个红球,从中任取两个,可以作为随机变量的是() A.取到的球的个数B.取到红球的个数C.至少取到一个红球D.至少取到一个红球的概率2.①某电话亭内的一部电话1小时内使用的次数记为X;②某人射击2次,击中目标的环数之和记为X;③测量一批电阻,在950 Ω~1 200 Ω之间的阻值记为X;④一个在数轴上随机运动的质点,它在数轴上的位置记为X.其中是离散型随机变量的是()A.①②B.①③C.①④D.①②④3.袋中装有大小相同的5个球,分别标有1,2,3,4,5五个号码,现在在有放回取出的条件下依次取出两个球,设两个球号码之和为随机变量ξ,则ξ所有可能取值的个数是()A.5 B.9C.10 D.254.某人射击的命中率为p(0<p<1),他向一目标射击,当第一次射中目标则停止射击,射击次数的取值是()A.1,2,3,…,n B.1,2,3,…,n,…C.0,1,2,…,n D.0,1,2,…,n,…5.某人进行射击,共有5发子弹,击中目标或子弹打完就停止射击,射击次数为ξ,则“ξ=5”表示的试验结果是()A.第5次击中目标B.第5次未击中目标C.前4次均未击中目标D.第4次击中目标6.一木箱中装有8个同样大小的篮球,编号为1,2,3,4,5,6,7,8,现从中随机取出3个篮球,以ξ表示取出的篮球的最大号码,则ξ=8表示的试验结果有________种.二、能力提升7.如果X是一个离散型随机变量且η=aX+b,其中a,b是常数且a≠0,那么η() A.不一定是随机变量B.一定是随机变量,不一定是离散型随机变量C.一定是连续型随机变量D.一定是离散型随机变量8.在8件产品中,有3件次品,5件正品,从中任取一件,取到次品就停止,抽取次数为ξ,则ξ=3表示的试验结果是__________________9.在一次考试中,某位同学需回答三个问题,考试规则如下:每题回答正确得100分,回答不正确得-100分,则这名同学回答这三个问题的总得分ξ的所有可能取值是________.10.一用户在打电话时忘记了最后3个号码,只记得最后3个数两两不同,且都大于5.于是他随机拨最后3个数(两两不同),设他拨到正确号码的次数为X,随机变量X的可能值有________个.11.设一汽车在开往目的地的道路上需经过5盏信号灯,ξ表示汽车首次停下时已通过的信号灯的盏数,写出ξ所有可能取值并说明这些值所表示的试验结果.12.某车间两天内每天生产10件某产品,其中第一天、第二天分别生产了1件、2件次品,而质检部门每天要在生产的10件产品中随机抽取4件进行检查,若发现有次品,则当天的产品不能通过.若厂内对车间生产的产品采用记分制,两天全不通过检查得0分,通过一天、两天分别得1分、2分,设该车间在这两天内总得分为ξ,写出ξ的可能取值.三、探究与拓展13.小王钱夹中只剩有20元、10元、5元、2元和1元的人民币各一张.他决定随机抽出两张,用来买晚餐,用X表示这两张金额之和.写出X的可能取值,并说明所取值表示的随机试验结果§2.1.2离散型随机变量的分布列(一)【学习要求】1.在对具体问题的分析中,理解取有限值的离散型随机变量及其分布列的概念.认识分布列对于刻画随机现象的重要性.2.掌握离散型随机变量分布列的表示方法和性质.【学法指导】离散型随机变量的分布列可以完全描述随机变量所刻画的随机现象,利用分布列可以计算随机变量所表示的事件的概率.【知识要点】1.定义:一般地,若离散型随机变量X可能取的不同值为x1,x2,…,x i,…,x n,X取每一个值x i (i=1,2,…,n)的概率此表称为离散型随机变量X的概率分布列,简称为X的.2.离散型随机变量的分布列的性质:(1)p i 0,i =1,2,3,…,n ;(2)∑ni =1p i = .【问题探究】探究点一 离散型随机变量的分布列的性质问题1 对于一个随机试验,仅知道试验的可能结果是不够的,还要能把握每一个结果发生的概率.请问抛掷一枚骰子,朝上的一面所得点数有哪些值?取每个值的概率是多少?问题2 离散型随机变量X 的分布列刻画的是一个函数关系吗?有哪些表示法? 问题3 离散型随机变量的分布列有哪些性质?例1 设随机变量X 的分布列P ⎝⎛⎭⎫X =k5=ak (k =1,2,3,4,5). (1)求常数a 的值; (2)求P ⎝⎛⎭⎫X ≥35; (3)求P ⎝⎛⎭⎫110<X <710. 小结 离散型随机变量的分布列的性质可以帮助我们求题中参数a ,然后根据互斥事件的概率加法公式求得概率.跟踪训练1 (1试说明该同学的计算结果是否正确.(2)设ξ①求q 的值;②求P (ξ<0),P (ξ≤0).探究点二 求离散型随机变量的分布列例2 将一颗骰子掷两次,求两次掷出的最大点数ξ的分布列.小结 (1)求离散型随机变量的分布列关键是搞清离散型随机变量X 取每一个值时对应的随机事件,然后利用排列、组合知识求出X 取每个值的概率,最后列出分布列.(2)求离散型随机变量X 的分布列的步骤是:首先确定X 的所有可能的取值;其次,求相应的概率P (X =x i )=p i ;最后列成表格的形式.跟踪训练2 将一颗骰子掷2次,求下列随机事件的分布列. (1)两次掷出的最小点数Y ;(2)第一次掷出的点数减去第二次掷出的点数之差ξ.【当堂检测】1.下列表中可以作为离散型随机变量的分布列的是( )ABCD2.设随机变量ξ的分布列为P (ξ=i )=a ⎝⎛⎭⎫13i,i =1,2,3,则a 的值为 ( ) A .1B .913C .2713D .11133.将一枚硬币扔三次,设X 为正面向上的次数,则P (0<X <3)=________.4.一盒中放有大小相同的红色、绿色、黄色三种小球,已知红球个数是绿球个数的两倍,黄球个数是绿球个数的一半.现从该盒中随机取出一个球,若取出红球得1分,取出黄球得0分,取出绿球得-1分,试写出从该盒中取出一球所得分数ξ的分布列.【课堂小结】1.离散型随机变量的分布列,不仅能清楚地反映其所取的一切可能的值,而且能清楚地看到每一个值的概率的大小,从而反映了随机变量在随机试验中取值的分布情况.2.一般地,离散型随机变量在某一范围内取值的概率等于它取这个范围内各个值的概率之和.【课后作业】一、基础过关1.若随机变量X( )A .1B .12C .13D .162.设随机变量X 的分布列为P (X =k )=m ⎝⎛⎭⎫23k,k =1,2,3,则m 的值为( )A .1718B .2738C .1719D .27193.抛掷2颗骰子,所得点数之和ξ是一个随机变量,则P (ξ≤4)等于( ) A .16 B .13 C .12D .234.袋中有大小相同的红球6个,白球5个,从袋中每次任意取出1个球,直到取出的球是白球为止,所需要的取球次数为随机变量ξ,则ξ的可能取值为( )A .1,2,3,…,6B .1,2,3,…,7C .0,1,2,…,5D .1,2,…,5 5.随机变量ξ的所有可能取值为1,2,…,n ,若P (ξ<4)=0.3,则 ( ) A .n =3B .n =4C .n =10D .不能确定6.抛掷两次骰子,两次点数的和不等于8的概率为 ( )A .1112B .3136C .536D .1127.设随机变量X 的分布列为P (X =k )=Ck (k +1),k =1,2,3,C 为常数,则P (0.5<X <2.5)=________.二、能力提升8.已知随机变量ξ只能取三个值x 1,x 2,x 3,其概率依次成等差数列,则该等差数列公差的取值范围是( )A .⎣⎡⎦⎤0,13B .⎣⎡⎦⎤-13,13C .[-3,3]D .[0,1]9.一盒中有12个乒乓球,其中9个新的,3个旧的,从盒中任取3个球来用,用完后装回盒中,此时盒中旧球个数X 是一个随机变量,其分布列为P (X ),则P (X =4)的值为( )A .1220B .2755C .27220D .212510.盒中装有大小相等的10个球,编号分别是0,1,2,…,9,从中任取1个,观察号码是“小于5”“等于5”“大于5”三类情况之一,求其概率分布列.11.已知随机变量ξ(1)求η1=12ξ的分布列;(2)求η2=ξ2的分布列.12.从4张已编号(1~4号)的卡片中任意取出2张,取出的卡片号码数之和为X .求随机变量X 的分布列.三、探究与拓展13.安排四名大学生到A ,B ,C 三所学校支教,设每名大学生去任何一所学校是等可能的.(1)求四名大学生中恰有两人去A 校支教的概率; (2)设有大学生去支教的学校的个数为ξ,求ξ的分布列.§2.1.2 离散型随机变量的分布列(二)【学习要求】1.进一步理解离散型随机变量的分布列的求法、作用.2.理解两点分布和超几何分布.【学法指导】两点分布是常见的离散型随机变量的概率分布,如某队员在比赛中能否胜出,某项科学试验是否成功,都可用两点分布来研究.在产品抽样检验中,一般采用不放回抽样,则抽到次品数服从超几何分布;在实际工作中,计算次品数为k 的概率,由于涉及产品总数,计算比较复杂,因而,当产品数较大时,可用后面即将学到的二项分布来代替.【知识要点】1则称离散型随机变量X 服从2.一般地,在含有M 件次品的N 件产品中,任取n 件,其中恰有X 件次品,则P (X =k )=C k M C n -k N -MC nN,k =0,1,2,…,m ,其中*为 .如果随机变量X 的分布列为超几何分布列,则称随机变量X 服从【问题探究】探究点一 两点分布问题1 利用随机变量研究一类问题,如抽取的奖券是否中奖,买回的一件产品是否为正品,新生婴儿的性别,投篮是否命中等,这些有什么共同点?问题2 只取两个不同值的随机变量是否一定服从两点分布?例1 袋中有红球10个,白球5个,从中摸出2个球,如果只关心摸出两个红球的情形,问如何定义随机变量X ,才能使X 满足两点分布,并求分布列.小结 两点分布中只有两个对应的结果,因此在解答此类问题时,应先分析变量是否满足两点分布的条件,然后借助概率的知识,给予解决.跟踪训练1 设某项试验成功率是失败率的2倍,用随机变量ξ描述1次试验的成功次数,则P (ξ=0)等于 ( ) A .0B .12C .13D .23探究点二 超几何分布问题 超几何分布适合解决什么样的概率问题?例2 从一批含有13件正品、2件次品的产品中,不放回任取3 件,求取得次品数为ξ的分布列.跟踪训练2 某校高三年级某班的数学课外活动小组中有6名男生,4名女生,从中选出4人参加数学竞赛考试,用X 表示其中的男生人数. (1)求X 的分布列;(2)求至少有2名男生参加数学竞赛的概率. 探究点三 实际应用例3 在一次购物抽奖活动中,假设某10张奖券中有一等奖券1张,可获得价值50元的奖品;有二等奖券3张,每张可获价值10元的奖品;其余6张没有奖,某顾客从这10张中任抽2张,求: (1)该顾客中奖的概率;(2)该顾客获得的奖品总价值X (元)的分布列.小结 此类题目中涉及的背景多数是生活、生产实践中的问题,如产品中的正品和次品,盒中的白球和黑球,同学中的男生和女生等,分析题意,判断其中的随机变量是否服从超几何分布是解决此类题目的关键. 跟踪训练3 交5元钱,可以参加一次摸奖,一袋中有同样大小的球10个,其中8个标有1元钱,2个标有5元钱,摸奖者只能从中任取2个球,他所得奖励是所抽2球的钱数之和,求抽奖人所得钱数的分布列.【当堂检测】1.今有电子元件50个,其中一级品45个,二级品5个,从中任取3个,出现二级品的概率为 ( ) A .C 35C 350B .C 15+C 25+C 35C 350 C .1-C 345C 350D .C 15C 25+C 25C 145C 3502.一个箱内有9张票,其号数分别为1,2,3,…,9,从中任取2张,其号数至少有一个为奇数的概率是 ( )A .13B .12C .16D .563.在掷一枚图钉的随机试验中,令X =⎩⎪⎨⎪⎧1,针尖向上0,针尖向下,如果针尖向上的概率为0.8,试写出随机变量X 的分布列为___________4.袋中有4只红球3只黑球,从袋中任取4只球,取到1只红球得1分,取到1只黑球得3分,设得分为随机变量ξ,则P (ξ≤6)=________【课堂小结】1.两点分布两点分布是很简单的一种概率分布,两点分布的试验结果只有两种可能,要注意成功概率的值指的是哪一个量.2.超几何分布超几何分布在实际生产中常用来检验产品的次品数,只要知道N 、M 和n 就可以根据公式:P (X =k )=C k M C n -k N -MC nN求出X 取不同值k 时的概率.学习时,不能机械地去记忆公式,而要结合条件以及组合知识理解M 、N 、n 、k 的含义.【课后作业】一、基础过关1.在100张奖券中,有4张能中奖,从中任取2张,则2张都能中奖的概率是 ( )A .150B .125C .1825D .14 9502.从一副不含大、小王的52张扑克牌中任意抽出5张,则至少有3张是A 的概率为( )A .C 34C 248C 552B .C 348C 24C 552 C .1-C 148C 44C 552D .C 34C 248+C 44C 148C 5523.一个盒子里装有相同大小的10个黑球,12个红球,4个白球,从中任取2个,其中白球的个数记为X ,则下列概率等于C 122C 14+C 22C 226的是 ( )A .P (0<X ≤2)B .P (X ≤1)C .P (X =1)D .P (X =2) 4.在3双皮鞋中任意抽取两只,恰为一双鞋的概率为( )A .15B .16C .115D .135.在5件产品中,有3件一等品和2件二等品,从中任取2件,那么以710为概率的事件是( )A .都不是一等品B .恰有一件一等品C .至少有一件一等品D .至多有一件一等品 6.若离散型随机变量X 的分布列为:则c =________. 二、能力提升7.从只有3张中奖的10张彩票中不放回随机逐张抽取,设X 表示直至抽到中奖彩票时的次数,则P (X =3)等于( )A .310B .710C .2140D .7408.若随机变量X 服从两点分布,且P (X =0)=0.8,P (X =1)=0.2.令Y =3X -2,则P (Y =-2)=____. 9.有同一型号的电视机100台,其中一级品97台,二级品3台,从中任取4台,则二级品不多于1台的概率为________.(用式子表示)10.老师要从10篇课文中随机抽3篇让学生背诵,规定至少要背出其中2篇才能及格.某同学只能背诵其中的6篇,试求:(1)抽到他能背诵的课文的数量的分布列; (2)他能及格的概率.11.已知箱中装有4个白球和5个黑球,且规定:取出一个白球得2分,取出一个黑球得1分.现从该箱中任取(无放回,且每球取到的机会均等)3个球,记随机变量X为取出此3球所得分数之和.求X的分布列.三、探究与拓展12.袋中装着标有数字1,2,3,4,5的小球各2个,从袋中任取3个小球,按3个小球上最大数字的9倍计分,每个小球被取出的可能性都相等,用X表示取出的3个小球上的最大数字,求:(1)取出的3个小球上的数字互不相同的概率;(2)随机变量X的分布列;(3)计算介于20分到40分之间的概率.§2.2.1条件概率【学习要求】1.理解条件概率的定义.2.掌握条件概率的计算方法.3.利用条件概率公式解决一些简单的实际问题.【学法指导】理解条件概率可以以简单事例为载体,先从古典概型出发求条件概率,然后再进行推广;计算条件概率可利用公式P(B|A)=P(AB)P(A),也可以利用缩小样本空间的观点计算.【知识要点】1.条件概率的概念设A,B为两个事件,且P(A)>0,称P(B|A)=为在事件发生的条件下,事件发生的条件概率.P(B|A)读作发生的条件下发生的概率.2.条件概率的性质(1)P(B|A)∈.(2)如果B与C是两个互斥事件,则P(B∪C|A)=.【问题探究】探究点一条件概率问题13张奖券中只有1张能中奖,现分别由3名同学无放回地抽取,问最后一名同学抽到中奖奖券的概率是否比其他同学小?问题2如果已知第一名同学没有抽到中奖奖券,那么最后一名同学抽到中奖奖券的概率是多少?问题3怎样计算条件概率?问题4若事件A、B互斥,则P(B|A)是多少?例1在5道题中有3道理科题和2道文科题.如果不放回地依次抽取2道题,求:(1)第1次抽到理科题的概率;(2)第1次和第2次都抽到理科题的概率;(3)在第1次抽到理科题的条件下,第2次抽到理科题的概率.小结利用P(B|A)=n ABn A解答问题的关键在于明确B中的基本事件空间已经发生了质的变化,即在A事件必然发生的前提下,B事件包含的样本点数即为事件AB包含的样本点数.跟踪训练1一个盒子中有6个白球、4个黑球,每次从中不放回地任取1个,连取两次,求第一次取到白球的条件下,第二次取到黑球的概率.探究点二条件概率的性质及应用问题条件概率满足哪些性质?例2一张储蓄卡的密码共有6位数字,每位数字都可从0~9中任选一个.某人在银行自动提款机上取钱时,忘记了密码的最后一位数字,求:(1)任意按最后一位数字,不超过2次就按对的概率;(2)如果他记得密码的最后一位是偶数,不超过2次就按对的概率.小结本题条件多,所设事件多,要分清楚事件之间的关系及谁是条件,同时利用公式P(B∪C|A)=P(B|A)+P(C|A)可使有些条件概率的计算较为简捷,但应注意这个性质在“B与C互斥”这一前提下才成立.跟踪训练2在某次考试中,从20道题中随机抽取6道题,若考生至少能答对其中的4道即可通过;若至少能答对其中5道就获得优秀.已知某考生能答对其中10道题,并且知道他在这次考试中已经通过,求他获得优秀成绩的概率.【当堂检测】1.从1,2,3,4,5中任取2个不同的数,事件A=“取到的2个数之和为偶数”,事件B=“取到的2个数均为偶数”,则P(B|A)等于()A.18B.14C.25D.122.某人一周晚上值班2次,在已知他周日一定值班的条件下,则他在周六晚上值班的概率为________ 3.设某种动物能活到20岁的概率为0.8,能活到25岁的概率为0.4,现有一只20岁的这种动物,问它能活到25岁的概率是_______4.考虑恰有两个小孩的家庭.若已知某家有男孩,求这家有两个男孩的概率;若已知某家第一个是男孩,求这家有两个男孩(相当于第二个也是男孩)的概率.(假定生男生女为等可能)【课堂小结】1.条件概率:P(B|A)=P(AB)P(A)=n(AB)n(A).2.概率P(B|A)与P(AB)的区别与联系:P(AB)表示在样本空间Ω中,计算AB发生的概率,而P(B|A)表示在缩小的样本空间ΩA中,计算B发生的概率.用古典概型公式,则P(B|A)=AB中样本点数ΩA中样本点数,P(AB)=AB中样本点数Ω中样本点数.【课后作业】一、基础过关1.若P (A )=34,P (B |A )=12,则P (AB )等于( )A .23B .38C .13D .582.盒中装有10只乒乓球,其中6只新球,4只旧球,不放回地依次取出2只球使用,在第一次摸出新球的条件下,第二次也取到新球的概率为( ) A .59 B .110C .35D .253.某地区气象台统计,该地区下雨的概率是415,刮风的概率为215,既刮风又下雨的概率为110,则在下雨天里,刮风的概率为( )A .8225B .12C .38D .344.某人忘记了一个电话号码的最后一个数字,只好任意去试拨,他第一次失败、第二次成功的概率是 ( )A .110B .210C .810D .9105.某地一农业科技实验站,对一批新水稻种子进行试验,已知这批水稻种子的发芽率为0.8,出芽后的幼苗成活率为0.9,在这批水稻种子中,随机地抽取一粒,则这粒水稻种子能成长为幼苗的概率为 ( ) A .0.02B .0.08C .0.18D .0.726.有一匹叫Harry 的马,参加了100场赛马比赛,赢了20场,输了80场.在这100场比赛中,有30场是下雨天,70场是晴天.在30场下雨天的比赛中,Harry 赢了15场.如果明天下雨,Harry 参加赛马的赢率是 ( )A .15B .12C .34D .3107.从混有5张假钞的20张百元钞票中任意抽出2张,将其中1张放到验钞机上检验发现是假钞,则第2张也是假钞的概率为( )A .119B .1738C .419D .217二、能力提升8.一个袋中装有7个大小完全相同的球,其中4个白球,3个黄球,从中不放回地摸4次,一次摸一球,已知前两次摸得白球,则后两次也摸得白球的概率为________.9.以集合A ={2,4,6,7,8,11,12,13}中的任意两个元素分别为分子与分母构成分数,已知取出的一个数是12,则取出的数构成可约分数的概率是________.10.抛掷红、蓝两枚骰子,设事件A 为“蓝色骰子的点数为3或6”,事件B 为“两枚骰子的点数之和大于8”.(1)求P (A ),P (B ),P (AB );(2)当已知蓝色骰子点数为3或6时,问两枚骰子的点数之和大于8的概率为多少?11.把外形相同的球分装三个盒子,每盒10个.其中,第一个盒子中有7个球标有字母A,3个球标有字母B ;第二个盒子中有红球和白球各5个;第三个盒子中则有红球8个,白球2个.试验按如下规则进行:先在第一个盒子中任取一个球,若取得标有字母A 的球,则在第二个盒子中任取一个球;若第一次取得标有字母B 的球,则在第三个盒子中任取一个球.如果第二次取出的是红球,则称试验为成功.求试验成功的概率.三、探究与拓展12.某生在一次口试中,共有10题供选择,已知该生会答其中6题,随机从中抽5题供考生回答,答对3题及格,求该生在第一题不会答的情况下及格的概率.§2.2.2 事件的相互独立性【学习要求】1.在具体情境中,了解两个事件相互独立的概念.2.能利用相互独立事件同时发生的概率公式解决一些简单的实际问题.【学法指导】相互独立事件同时发生的概率可以和条件概率对比理解,事件独立可以简化概率计算,学习中要结合实例理解.【知识要点】1.相互独立的概念设A ,B 为两个事件,若P (AB )= ,则称事件A 与事件B 相互独立. 2.相互独立的性质如果事件A 与B 相互独立,那么A 与 , 与B , 与 也都相互独立.【问题探究】探究点一 相互独立事件的概念问题1 3张奖券只有1张能中奖,3名同学有放回地抽取.事件A 为“第一名同学没有抽到中奖奖券”,事件B 为“第三名同学抽到中奖奖券”,事件A 的发生是否会影响B 发生的概率?问题2 在问题1中求P (A )、P (B )及P (AB ),观察它们有何关系?总结相互独立事件的定义. 问题3 互斥事件与相互独立事件有什么区别?问题4 若A 与B 是相互独立事件,则A 与B ,A 与B ,A 与B 也相互独立,如何证明?例1 (1)甲、乙两名射手同时向一目标射击,设事件A :“甲击中目标”,事件B :“乙击中目标”,则事件A 与事件B ( )A .相互独立但不互斥B .互斥但不相互独立C .相互独立且互斥D .既不相互独立也不互斥(2)掷一颗骰子一次,设事件A :“出现偶数点”,事件B :“出现3点或6点”,则事件A ,B 的关系是 ( )A .互斥但不相互独立B .相互独立但不互斥。
【金版优课】高中数学北师大版选修2-3课时作业:2.5.3 离散型随机变量的方差 Word版含解析

选修2-3 第二章 §5 课时作业46一、选择题1.一批产品中,次品率为,现有放回地连续抽取4次若抽的次品件数记为X ,则14D (X )的值为( )A .B .4383C .D .34116解析:由题意,次品件数X 服从二项分布,即X ~B (4,),故DX =np ·(1-p )14=4××=.143434答案:C 2.抛掷一枚硬币,规定正面向上得1分,反面向上得-1分,则得分X 的均值与方差分别为( )A .EX =0,DX =1B .EX =,DX =1212C .EX =0,DX =D .EX =,DX =11212解析:EX =1×0.5+(-1)×0.5=0,DX =(1-0)2×0.5+(-1-0)2×0.5=1.答案:A 3.甲、乙两名工人加工同一种零件,两人每天加工的零件数相等,所得次品数分别为ξ、η,ξ和η的分布列如下:ξ012P610110310η012P510310210甲、乙两名工人的技术水平较好的为( )A .一样好B .甲C .乙D .无法比较解析:工人甲生产出次品数ξ的期望和方差分别为:Eξ=0×+1×+2×=0.7,610110310Dξ=(0-0.7)2×+(1-0.7)2×+(2-0.7)2×=0.81.610110310工人乙生产出次品数η的期望和方差分别为:Eη=0×+1×+2×=0.7,510310210Dη=(0-0.7)2×+(1-0.7)2×+(2-0.7)2×=0.61.由Eξ=Eη知,两人出次品的510310210平均数相同,技术水平相当,但Dξ>Dη,可见乙的技术比较稳定.答案:C 4.若随机变量ξ的分布列为P (ξ=m )=,P (ξ=n )=a ,若Eξ=2,则Dξ的最小值等13于( )A .0B .2C .4D .无法计算解析:由分布列中,概率和为1,则a +=1,a =.1323∵Eξ=2,∴+=2.∴m =6-2n .m32n3∴Dξ=×(m -2)2+×(n -2)2=×(n -2)2+×(6-2n -2)2=2n 2-8n +8=2(n -2)2.13232313∴n =2时,Dξ取最小值0.答案:A 二、填空题5.[2014·浙江高考]随机变量ξ的取值为0,1,2.若P (ξ=0)=,Eξ=1,则15Dξ=________.解析:设P (ξ=1)=p ,则P (ξ=2)=-p ,从而由Eξ=0×+1×p +2×=1,得4515(45-p )p =.故Dξ=(0-1)2×+(1-1)2×+(2-1)2×=.3515351525答案:256.已知随机变量ξ~B (36,p ),且Eξ=12,则Dξ=__________.解析:由Eξ=np =36×p =12得p =,又∵Dξ=np (1-p )=36××=8.131323答案:87.某校甲、乙两个班级各有5名编号为1,2,3,4,5的学生进行投篮练习,每人投10次,投中的次数如下表:学生1号2号3号4号5号甲班67787乙班67679则以上两组数据的方差中较小的一个为________.解析:甲:平均数为=7,6+7+7+8+75方差为=.(6-7)2+3×(7-7)2+(8-7)2525乙:平均数为=7,方差为=.所6+7+6+7+952×(6-7)2+2×(7-7)2+(9-7)2565以方差较小的为.25答案:25三、解答题8.已知随机变量X 的分布列为X 010205060P1325115215115(1)求X 的方差及标准差;(2)设Y =2X -EX ,求DY .解:(1)EX =0×+10×+20×+50×+60×=16,1325115215115DX =(0-16)2×+(10-16)2×+(20-16)2×+(50-16)2×+(60-16)2×=384.132********15∴=8.D (X )6(2)∵Y =2X -EX ,∴DY =D (2X -EX )=4DX =4×384=1536.9.为防止风沙危害,某地决定建设防护绿化带,种植杨树、沙柳等植物.某人一次种植了n 株沙柳,各株沙柳成活与否是相互独立的,成活率为p ,设ξ为成活沙柳的株数,数学期望Eξ=3,标准差为.D ξ62(1)求n ,p 的值并写出ξ的分布列;(2)若有3株或3株以上的沙柳未成活,则需要补种,求需要补种沙柳的概率.解:因为每一株沙柳成活率均为p ,种植了n 株沙柳,相当于做n 次独立重复试验,因此ξ服从二项分布,可以用二项分布来解决.(1)由Eξ=np =3,Dξ=np (1-p )=,得1-p =,从而n =6,p =.321212ξ的分布列为ξ0123456P164664156420641564664164(2)记“需要补种沙柳”为事件A ,则P (A )=P (ξ≤3),得P (A )==,1+6+15+20642132或P (A )=1-P (ξ>3)=1-=.15+6+1642132。
高二数学北师大版选修2-3同步课时作业2.5离散型随机变量均值与方差(有答案)

高二数学北师大版选修2-3同步课时作业2.5离散型随机变量均值与方差一、选择题1.某班有14名学生数学成绩优秀,如果从该班随机找出5名学生,那么其中数学成绩优秀的学生数1~5,4X B ⎛⎫⎪⎝⎭,则()21E X +=( )A.54 B.52 C.3 D.722.有甲、乙两种水稻,测得每种水稻各10株的分蘖数据,计算出样本均值相等,方差分别为()()11, 3.4D X D X ==甲乙.由此可以估计( )A.甲种水稻比乙种水稻分蘖整齐B.乙种水稻比甲种水稻分蘖整齐C.甲、乙两种水稻分蘖整齐程度相同D.甲、乙两种水稻分蘖整齐程度不能比较3.若随机变量X 的分布列如表所示,且() 6.3E X =,则()D X =( )4.设某项试验的成功率是失败率的2倍,用随机变量X 去描述一次试验的成功次数,则()0P X =等于( )A.0B.12 C.13D.23 5.—个箱子中装有形状完全相同的5个白球和(N )n n *∈个黑球.现从中有放回地摸取4次,每次都是随机摸取1球,设摸得白球的个数为X ,若()1D X =,则()E X =( ) A.1 B.2C.3D.4XX A .23 B .1 C .32 D .27.已知随机变量ξ有三个不同的取值,且其分布如下:A. B. C.1D.1+8.已知离散型随机变量X 的分布列为A.1B.2C.3D.4二、填空题9.盒中有4个球,其中 1个红球,1个绿球,2个黄球.从盒中随机取球,每次取1个,不放回,直到取出红球为止.设此过程中取到黄球的个数为ξ,则()0P ξ== ,()E ξ= .10.随机变量110,2XB ⎛⎫⎪⎝⎭,变量203Y X =+,则()E Y =______. 11.将3个不同的小球随机投入编号分别为1,2,3,4的4个盒子中(每个盒子容纳的小球的个数不限),则1号盒子中有2个小球的概率为_________,2号盒子中小球的个数ξ的数学期望为_________. 三、解答题12.某工厂预购买软件服务,有如下两种方案:方案一:软件服务公司每日收取工厂60元,对于提供的软件服务每次10元;方案二:软件服务公司每日收取工厂200元,若每日软件服务不超过15次,不另外收费,若超过15次,超过部分的软件服务每次收费标准为20元.(1)设日收费为y 元,每天软件服务的次数为x ,试写出两种方案中y 与x 的函数关系式; (2)该工厂对过去100天的软件服务的次数进行了统计,得到如图所示的条形图,依据该统计数据,把频率视为概率,从节约成本的角度考虑,从两个方案中选择一个,哪个方案更合适?请说明理由.参考答案1.答案:D解析:因为15,4X B ⎛⎫~ ⎪⎝⎭,所以()54E X =,则()()5721212142E X E X +=+=⨯+=.2.答案:B 解析:()(),D X D X >∴甲乙乙种水稻比甲种水稻分蘖整齐.3.答案:C解析:由题可得0.50.11b ++=,解得0.4b =. 又由()40.50.190.4 6.3E X a =⨯+⨯+⨯=,解得7a =,所以方差222()(4 6.3)0.5(7 6.3)0.1(9 6.3)0.4 5.61D X =-⨯+-⨯+-⨯=,故选C. 4.答案:C解析:设失败率为p ,则成功率为2p ,由0X =表示“试验失败”,1X =表示“试验成功”,则X 的分布列为由21p p +=,得3p =,即(0)3P X ==.5.答案:B解析:设每次随机摸取1球,摸得白球的概率为P ,由题意,知(4,)XB P .∵()4(1)1D X P P =-=,∴12P =,∴1()4422E X P ==⨯=.故选B6.答案:B解析:由题意可得:841127927m +++=. 可得29m =. 8421()01231279927E X =⨯+⨯+⨯+⨯=.故选:B.7.答案:D解析:由分布列的性质知11124m ++=,所以14m =,所以111()4421244E x x ξ=⨯+⨯⨯=+,令2sin x θ=,则π()4sin 4cos 1)114E ξθθθ=±+=±+≤,当且仅当πsin()14θ±=时等号成立,故()E ξ的最大值为1,选D8.答案:D解析:由分布列的性质知11136b ++=,解得12b =,所以()212233a aE X b =++=+=故0a =,所以222111()(02)(22)(62)4326D X =-⨯+-⨯+-⨯=,故选D9.答案:13;1解析: 由题意知,112222C C A 11111(0),(1)4433434323P P ξξ⨯==+===+=⨯⨯⨯⨯,3232A A 1(2)4324323P ξ==+=⨯⨯⨯⨯(或1(2)1(0)(1)3P P P ξξξ==-=-==),所以111()0121333E ξ=⨯+⨯+⨯=.10.答案:35解析:随机变量110,2X B ⎛⎫⎪⎝⎭~,()11052E X =⨯=∴,∵变量203Y X =+,()()203203()203535E Y E X E X =+=+=+⨯=∴ 故答案为:35.11.答案:964;34解析:由于每个小球投入每个盒子是可能的,故每个人小球放入1号盒子的概率为14,不放入1号盒子的概率为34,故1号盒子中有2个小球个概率2213139()()4464P C =⨯=,同理,每个小球放入2号盒子的概率为14,不放入2号盒子的概率为34,将3个小球投放到4个盒子中,2号盒子中小球的个数1~(3,)4B ξ,故13()344E ξ=⨯=12.答案:(1)由题可知,方案一中的日收费y 与x 的函数关系式为 1060,y x x N =+∈方案二中的日收费y 与x 的函数关系式为200,15,20100,15,x x Ny x x x N≤∈⎧=⎨->∈⎩ . (2)设方案一中的日收费为X ,由条形图可得X 的分布列为方案二中的日收费为Y ,由条形图可得Y 的分布列为2000.62200.22400.2212E Y =⨯+⨯+⨯=所以从节约成本的角度考虑,选择方案一.。
高中数学北师大版选修2-3课时作业2.5.1 离散型随机变量的均值(1) Word版含解析

选修第二章§课时作业一、选择题.设随机变量ξ的分布列为(=)=,=,则的值为( )....解析:=×+×+×+×=×=.答案:.若,是离散型随机变量,且=+,其中,为常数,则有=+.利用这个公式计算(-)=( )....不确定解析:∵是常数,∴(-)=+(-)=-=.答案:.一射手对靶射击,直到第一次命中为止,每次命中的概率为,现有发子弹,则命中后尚余子弹数目的均值为( )....解析:=表示第(-)次命中目标,(=)=,(=)=×,(=)=×,(=)=×(+),∴=×+××+××=.答案:.有张卡片,其中张标有数字张标有数字,从中任意抽出张卡片,设张卡片上的数字之和为,则的数学期望是( )....解析:的取值为,(=)==,(=)==,(=)==.=×+×+×=.答案:二、填空题.设ξ是一个离散型随机变量,其分布列如下表,则ξ=.解析:所以,解得=-.于是,ξ的分布列为所以ξ=(-)×+×(答案:-.在一次商业活动中,某人获利元的概率为,亏损元的概率为,此人在这样的一次商业活动中获利的均值是.解析:设此人获利为随机变量,则的取值是,-,其概率分布列为:所以=×+(-)×=.答案:.从这个数字中任取不同的两个,则这两个数乘积的数学期望是.解析:从中任取不同的两个数,其乘积的值为,取每个值的概率都是,∴=×(+++++++++)=.答案:三、解答题.已知随机变量的分布列,求:();()若=-,求.解:由分布列的性质得++++=,解得=.()=(-)×+(-)×+×+×+×=-.()法一:因为=-,所以的分布列为所以=(-)×+(。
2020-2021学年北师大版数学选修2-3课后作业:第二章 5 第二课时 离散型随机变量的方差

[A 组 基础巩固]1.若X ~B (n ,p ),且EX =6,DX =3,则P (X =1)的值为( ) A .3×2-2 B .2-4 C .3×2-10D .2-8解析:∵X ~B (n ,p ),∴EX =np ,DX =np (1-p ). ∴{ np =6,np (1-p )=3,∴⎩⎨⎧n =12,p =12.∴P (X =1)=C 112(12)12=3×2-10. 答案:C2.D (ξ-Dξ)的值为( ) A .0 B .1 C .DξD .2Dξ解析:Dξ是一个常数,而常数的方差等于零, ∴D (ξ-Dξ)=Dξ. 答案:C3.已知随机变量ξ的分布列如下表,则ξ的标准差为( )ξ 1 3 5 P0.40.1xA.3.56B. 3.2 C .3.2D. 3.56 解析:依题意0.4+0.1+x =1, ∴x =0.5,∴Eξ=1×0.4+3×0.1+5×0.5=3.2,∴Dξ=(1-3.2)2×0.4+(3-3.2)2×0.1+(5-3.2)2×0.5=3.56, ∴Dξ= 3.56. 答案:D4.设随机变量ξ的分布列为P (ξ=k )=C k n (23)k ·(13)n -k ,k =0,1,2,…,n ,且Eξ=24,则Dξ的值为( )A .8B .12 C.29D .16解析:由题意可知ξ~B (n ,23),∴23n =Eξ=24. ∴n =36.∴Dξ=n ×23×(1-23)=29×36=8.答案:A5.设掷1颗骰子的点数为X ,则( ) A .EX =3.5,DX =3.52 B .EX =3.5,DX =3512C .EX =3.5,DX =3.5D .EX =3.5,DX =3516解析:点数X 的分布列为:EX =1×16+2×16+3×16+4×16+5×16+6×16=3.5,DX =(1-3.5)2×16+(2-3.5)2×16+…+(6-3.5)2×16=3512.答案:B6.某牧场的10头牛因误食疯牛病毒污染的饲料被感染,已知疯牛病发病的概率为0.02.若发病的牛数为X ,则DX 等于________.解析:因为随机变量服从二项分布,所以DX =10×0.02×(1-0.02)=0.196. 答案:0.1967.已知X ~B (n ,p ),且EX =7,DX =6,则p 等于________. 解析:EX =np =7,DX =np (1-p )=6,∴p =17.答案:178.随机变量ξ的分布列如下:其中a 、b 、c 成等差数列,若Eξ=13,则Dξ=________.解析:由题意得2b =a +c ①,a +b +c =1②,c -a =13③,以上三式联立解得a =16,b =13,c =12,故Dξ=59. 答案:599.已知随机变量X 的分布列是:试求DX 和D (2X -1).解析:EX =0×0.2+1×0.2+2×0.3+3×0.2+4×0.1=1.8,DX =(0-1.8)2×0.2+(1-1.8)2×0.2+(2-1.8)2×0.3+(3-1.8)2×0.2+(4-1.8)2×0.1=1.56.对于D (2X -1),可用两种方法求解. 解法一 2X -1的概率分布如下:∴E (2X -1)=2.6.∴D (2X -1)=(-1-2.6)2×0.2+(1-2.6)2×0.2+(3-2.6)2×0.3+(5-2.6)2×0.2+(7-2.6)2×0.1=6.24.解法二 利用方差的性质D (aX +b )=a 2DX . ∵DX =1.56,∴D (2X -1)=4DX =4×1.56=6.24.10.最近,李师傅一家三口就如何将手中的10万块钱投资理财,提出了三种方案: 第一种方案:李师傅的儿子认为:根据股市收益大的特点,应该将10万块钱全部用来买股票.据分析预测:投资股市一年可能获利40%,也可能亏损20%(只有这两种可能),且获利与亏损的概率均为12.第二种方案:李师傅认为:现在股市风险大,基金风险较小,应将10万块钱全部用来买基金.据分析预测:投资基金一年后可能获利20%,也可能损失10%,还可能不赔不赚,且这三种情况发生的概率分别为35,15,15.第三种方案:李师傅妻子认为:投入股市、基金均有风险,应该将10万块钱全部存入银行一年,现在存款年利率为4%,存款利息税率为5%.针对以上三种投资方案,请你为李师傅家选择一种合理的理财方法,并说明理由. 解析:若按方案一执行,设收益为X 万元,则其分布列为EX =4×12+(-2)×12=1(万元).若按方案二执行,设收益为Y 万元,则其分布列为EY =2×35+0×15+(-1)×15=1(万元).若按方案三执行,收益z =10×4%×(1-5%)=0.38(万元), ∴EX =EY >z .又DX =(4-1)2×12+(-2-1)2×12=9.DY =(2-1)2×35+(0-1)2×15+(-1-1)2×15=85. 由上知DX >DY ,说明虽然方案一、二收益相等,但方案二更稳妥. ∴建议李师傅家选择方案二投资较为合理.[B 组 能力提升]1.2016年元旦联欢会上有四位同学分别写了一张贺年卡,先集中起来,然后每人任意去拿一张,记自己拿到自己写的贺年卡的人数为X ,则随机变量X 的方差DX 为( )A .3B .2C .1D.12解析:X 可取值为0,1,2,4.P (X =0)=9A 44=38,P (X =1)=8A 44=13. P (X =2)=6A 44=14,P (X =4)=124.EX =0×38+1×13+2×14+4×124=1,DX =(0-1)2×38+(1-1)2×13+(2-1)2×14+(4-1)2×124=1.答案:C2.设10≤x 1<x 2<x 3<x 4≤104,x 5=105.随机变量ξ1取值x 1、x 2、x 3、x 4、x 5的概率均为0.2,随机变量ξ2取值x 1+x 22、x 2+x 32、x 3+x 42、x 4+x 52、x 5+x 12的概率也均为0.2.若记Dξ1、Dξ2分别为ξ1、ξ2的方差,则( )A .Dξ1>Dξ2B .Dξ1=Dξ2C .Dξ1<Dξ2D .Dξ1与Dξ2的大小关系与x 1、x 2、x 3、x 4的取值有关解析:由条件可得,随机变量ξ1,ξ2的平均数相同,记为x ,则Dξ1=15[(x 1-x )2+(x 2-x )2+…+(x 5-x )2],Dξ2=15⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x 1+x 22-x 2+⎝⎛⎭⎫x 2+x 32-x 2+…+⎝⎛⎭⎫x 5+x 12-x 2. 所以Dξ1-Dξ2=120[(x 1-x 2)2+(x 2-x 3)2+…+(x 5-x 1)2]>0,即Dξ1>Dξ2,故选A.答案:A3.一次数学测验有25道选择题构成,每道选择题有4个选项,其中有且只有一个选项正确,每选一个正确答案得4分,不作出选择或选错的不得分,满分100分,某学生选对任一题的概率为0.8,则此学生在这一次测试中的成绩的期望为________,方差为________.解析:记ξ表示该学生答对题的个数,η表示该学生的得分,得η=4ξ, 依题意知,ξ~B (25,0.8). 所以Eξ=25×0.8=20, Dξ=25×0.8×0.2=4.所以Eη=E (4ξ)=4Eξ=4×20=80, Dη=D (4ξ)=42Dξ=16×4=64. 答案:80 644.设一次试验成功的概率为p ,进行100次独立重复试验,当p =________时,成功次数的方差的值最大,其最大值为________.解析:DX =100p (1-p )=100(p (1-p ))2≤100·(p +(1-p )2)2=25,故方差最大值为25,当且仅当p =1-p ,即p =12时,等号成立.答案:12255.若X 是离散型随机变量,P (X =x 1)=35,P (X =x 2)=25,且x 1<x 2,又知EX =75,DX =625,求X 的分布列.解析:依题意X 只能取两个值x 1,x 2,于是有 EX =35x 1+25x 2=75,DX =(x 1-75)2×35+(x 2-75)2×25=625,所以⎩⎪⎨⎪⎧3x 1+2x 2=7,15x 21-42x 1+10x 22-28x 2+43=0. 解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=1x 2=2或⎩⎨⎧x 1=95x 2=45,由于x 1<x 2,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 1=1x 2=2,所以X 的分布列为:6.A ,B 两个投资项目的利润率分别为随机变量X 1和X 2.根据市场分析,X 1和X 2的分布列分别为:(1)在A ,B 12A 和B 所获得的利润,求方差DY 1,DY 2;(2)将x (0≤x ≤100)万元投资A 项目,(100-x )万元投资B 项目,f (x )表示投资A 项目所得利润的方差与投资B 项目所得利润的方差的和,求f (x )的最小值,并指出x 为何值时,f (x )取到最小值.解析:(1)由题意可知Y 1和Y 2的分布列分别为EY 1=5×0.8+10×0.2=6,DY 1=(5-6)2×0.8+(10-6)2×0.2=4.EY 2=2×0.2+8×0.5+12×0.3=8,DY 2=(2-8)2×0.2+(8-8)2×0.5+(12-8)2×0.3=12. (2)f (x )=D (x100Y 1)+D (100-x 100Y 2)=(x100)2DY 1+(100-x 100)2DY 2 =41002[x 2+3(100-x )2] =41002(4x 2-600x +3×1002), ∴当x =6002×4=75时,f (x )=3为最小值. 莘莘学子,最重要的就是不要去看远方模糊的,而要做手边清楚的事。
2018高中数学北师大版选修2-3教学案:第二章 5 第二课时 离散型随机变量的方差 含解析

第二课时 离散型随机变量的方差[对应学生用书P33][例1] 已知随机变量X 的分布列为若EX =23,求DX 的值.[思路点拨] 解答本题可先根据∑i =1nP i =1求出p 的值,然后借助EX =23求出x 的取值,最后代入相应的公式求方差.[精解详析] 由12+13+p =1,得p =16.又EX =0×12+1×13+16x =23,∴x =2.∴DX =⎝⎛⎭⎪⎪⎫0-232×12+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1-232×13+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2-232×16=59. [一点通] 求离散型随机变量的方差的方法: (1)根据题目条件先求分布列.(2)由分布列求出均值,再由方差公式求方差,若分布列中的概率值是待定常数时,应先由分布列的性质求出待定常数再求方差.1.(浙江高考)随机变量ξ的取值为0,1,2.若P(ξ=0)=15,E(ξ)=1,则D(ξ)=________.解析:由题意设P(ξ=1)=p ,ξ的分布列如下由E(ξ)=1,可得p =35,所以D(ξ)=12×15+02×35+12×15=25. 答案:252.已知随机变量X 的分布列为试求DX 和D(2X -1).解:EX =0×0.2+1×0.2+2×0.3+3×0.2+4×0.1 =1.8.所以DX =(0-1.8)2×0.2+(1-1.8)2×0.2+(2-1.8)2×0.3+(3-1.8)2×0.2+(4-1.8)2×0.1=1.56.2X -1的分布列为所以E(2X -1)=2EX -1=2.6.所以D(2X -1)=(-1-2.6)2×0.2+(1-2.6)2×0.2+(3-2.6)2×0.3+(5-2.6)2×0.2+(7-2.6)2×0.1=6.24.[例2] 在一个不透明的纸袋里装有5个大小相同的小球,其中有1个红球和4个黄球,规定每次从袋中任意摸出一球,若摸出的是黄球则不再放回,直到摸出红球为止,求摸球次数X 的均值和方差.[思路点拨] 确定X 的取值→计算概率 →列出分布列 →求EX ,DX[精解详析] X 可能取值为1,2,3,4,5.。
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课时作业(十三)
1.10件产品中有3件次品,从中任取2件,可作为随机变量的是()
A.取到产品的件数B.取到正品的概率
C.取到次品的件数D.取到次品的概率
答案 C
解析对于A中取到产品的件数是一个常量不是变量,B、D也是一个定值,而C中取到次品的件数可能是0,1,2,是随机变量.
2.下列随机变量中不是离散型随机变量的是()
A.盒子里有除颜色不同,其他完全相同的红球和白球各5个,从中摸出3个球,白球的个数X
B.小明回答20道选择题,答对的题数X
C.某人早晨在车站等出租车的时间X
D.某人投篮10次投中的次数X
答案 C
3.一串钥匙有5枚,只有一把能打开锁,依次试验,打不开的扔掉,直到找到能开锁的钥匙为止,则试验次数ξ的最大值可能为()
A.5 B.2
C.3 D.4
答案 D
4.抛掷两颗骰子,所得点数之和记为ξ,那么ξ=4表示的随机试验结果是()
A.一颗是3点,一颗是1点
B.两颗都是2点
C.两颗都是4点
D.一颗是3点,一颗是1点或两颗都是2点
答案 D
解析A,B中表示的是随机试验的某一种结果,C随机变量均取值4,而D是ξ=4代表的所有试验结果.掌握随机变量的取值与它对应的随机试验的结果的对应关系是理解随机变量概念的关键.
5.①某电话亭内的一部电话1小时内使用的次数记为X;
②某人射击2次,击中目标的环数之和记为X;
③测量一批电阻,阻值在950 Ω~1 200 Ω之间记为X;
④一个在数轴上随机运动的质点,它在数轴上的位置记为X.
其中是离散型随机变量的是()
A.①②B.①③
C.①④D.①②④
答案 A
解析①②中变量X所有可能取值是可以一一列举出来的,是离散型随机变量,而③④中的结果不能一一列出,故不是离散型随机变量.
6.袋中有大小相同的5个球,分别标有1,2,3,4,5五个号码,现在在有放回抽取的条件下依次取出两个球,设两个球号码之和为随机变量X,则X所有可能取值的个数是() A.5 B.9
C.10 D.25
答案 B
解析号码之和可能为2,3,4,5,6,7,8,9,10,共9种.
7.下列变量中,不是离散型随机变量的是()
A.某教学资源网1小时内被点击的次数
B.连续不断射击,首次命中目标所需要的射击次数η
C.某饮料公司出品的饮料,每瓶标量与实际量之差ξ1
D.北京“鸟巢”在某一天的游客数量X
答案 C
解析离散型随机变量的取值能够一一列出,故A,B,D都是离散型随机变量,而C不是离散型随机变量,所以答案选C.
8.(2015·太原高二检测)某人进行射击,共有5发子弹,击中目标或子弹打完就停止射击,射击次数为ξ,则“ξ=5”表示的试验结果是()
A.第5次击中目标B.第5次未击中目标
C.前4次未击中目标D.第4次击中目标
答案 C
解析击中目标或子弹打完就停止射击,射击次数为ξ=5,则说明前4次均未击中目标,故选C.
9.随机变量ξ1是某城市1天之中发生的火警次数,随机变量ξ2是某城市1天之内的温度,随机变量ξ3是某火车站1小时内的游客流动人数.这三个随机变量中为离散型随机变量的是________.
答案ξ1,ξ3
解析火警次数与游客流动人数均为离散型的,而一天之内的温度是一个连续不断变化的数,不是离散型的.
10.100粒玉米种子中有4粒被虫蛀,从中任取3粒当种子,设可能含有的被虫蛀的种子X 粒,则X的可能取值为________.
答案0,1,2,3
11.在8件产品中,有3件次品,5件正品,从中任取一件,取到次品就停止,抽取次数为X,则X=3表示的试验结果是________.
答案共抽取3次,前2次均是正品,第3次是次品
解析X=3表示前2次均是正品,第3次是次品.
12.在考试中,需回答三个问题,考试规则规定:每题回答正确得100分,回答不正确得-100分,则这名同学回答这三个问题的总得分ξ的所有可能取值是________________.
答案300,100,-100,-300
解析可能回答全对,两对一错,两错一对,全错四种结果,相应得分为300分,100分,-100分,-300分.
13.甲、乙两队员进行乒乓球单打比赛,规定采用“七局四胜制”,用X表示需要比赛的局数,写出X所有可能的取值,并写出表示的试验结果.
解析根据题意可知X的可能取值为4,5,6,7.
X=4表示共打了4局,甲、乙两人有1人连胜4局.
X=5表示在前4局中有1人输了一局,最后一局此人胜出.
X=6表示在前5局中有1人输了2局,最后一局此人胜出.
X=7表示在前6局中,两人打平,后一局有1人胜出.
14.小王参加一次比赛,比赛共设三关,第一、二关各有两个必答题,如果每关两个问题都答对,可进入下一关,第三关有三个问题,只要答对其中两个问题,则闯关成功.每过一关可一次性获得价值分别为1 000元,3 000元,6 000元的奖品(不重复设奖),用X表示小王所获奖品的价值,写出X的所有可能取值及每个值所表示的随机试验的结果.
解析X的可能取值为0,1 000,3 000,6 000.
X=0,表示第一关就没有通过;
X=1 000,表示第一关通过,而第二关没有通过;
X=3 000,表示第一、二关通过,而第三关没有通过;
X=6 000,表示三关都通过.
15.写出下列随机变量可能取的值,并说明随机变量所取的值表示的随机试验的结果.
(1)某市医院明天接到120急救电话的次数ξ;
(2)电台在每个整点都报时,报时所需时间为0.5分钟,某人随机打开收音机对表,他所等待的时间ξ分.
解析(1)ξ可取0,1,2,…,ξ=i,表示接到i次急救电话,i=0,1,2,…
(2)ξ的可能取值为区间[0,59.5]内任何一个值,每一个可能取值表示他所等待的时间.16.写出下列各随机变量可能的取值,并说明随机变量所表示的随机试验的结果.
(1)一个人要开房门,他共有10把钥匙,其中仅有一把是能开门的,他随机取钥匙去开门并且用后不放回,其中打开门所试的钥匙个数为ξ;
(2)在一个盒子中,放有标号分别为1,2,3的三张卡片,现从这个盒子中,有放回地先后抽得两张卡片的标号分别为x,y,记ξ=|x-2|+|y-x|.
解析(1)ξ可能取值为1,2,3,…,10.ξ=n表示第n次打开房门.
(2)因为x,y可能取的值为1,2,3,
所以0≤|x-2|≤1,0≤|x-y|≤2,所以0≤ξ≤3.
所以ξ可能的取值为0,1,2,3.
用(x,y)表示第一次抽到卡片号码为x,第二次抽得号码为y,则随机变量ξ取各值的意义为:
ξ=0表示两次抽到卡片编号都是2,即(2,2).
ξ=1表示(1,1),(2,1),(2,3),(3,3).
ξ=2表示(1,2),(3,2).
ξ=3表示(1,3),(3,1).
1.抛掷两枚骰子,记第一枚骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数之差为X,则“X>4”表示的试验结果是()
A.第一枚6点,第二枚2点B.第一枚5点,第二枚1点
C.第一枚1点,第二枚6点D.第一枚6点,第二枚1点
答案 D
2.某人在打电话时忘记了号码的最后三个数字,只记得最后三个数字两两不同,且都大于
5,于是他随机拨最后三个数字(两两不同),设他拨到所要号码的次数为X ,则随机变量X 的可能取值有( )
A .22种
B .23种
C .24种
D .25种
答案 C
3.某校为学生定做校服,规定凡身高不超过160 cm 的学生交校服费80元.凡身高超过160 cm 的学生,身高每超出1 cm 多交5元钱(不足1 cm 时按1 cm 计),若学生应交的校服费为η,学生身高用ξ表示,则η和ξ是否为离散型随机变量?
解析 由于该校的每一个学生对应着唯一的身高,并且ξ取整数值(不足1 cm 按1 cm 计),因此ξ是一个离散型随机变量.而η=⎩⎪⎨⎪⎧80(ξ≤160),(ξ-160)×5+80(ξ>160),
所以η也是一个离散型随机变量.
4.某车间三天内每天生产10件某产品,其中第一天,第二天分别生产了1件、2件次品,而质检部门每天要在生产的10件产品中随机抽取4件进行检查,若发现有次品,则当天的产品不能通过.若厂内对车间生产的产品采用记分制,两天全不通过检查得0分,通过一天、两天分别得1分、2分,设该车间在这两天内得分为ξ,写出ξ的可能取值.
解析 ξ的可能取值为0,1,2.
ξ=0表示在两天检查中均发现了次品.
ξ=1表示在两天检查中有1天没有检查到次品,1天检查到了.
ξ=2表示在两天检查中没有发现次品.
5.写出下列随机变量可能取的值,并说明随机变量所取的值所表示的随机试验的结果:
(1)袋中有大小相同的红球10个,白球5个,从袋中每次任取一个球(取出的球不再放入袋中),直到取出的球是白球为止所需要的取球次数;
(2)袋中有大小相同的红球10个,白球5个,从袋中每次任取一个球,若取出一个白球则结束,若取出一个红球则放回袋中继续从袋中任意取出一个球,直到取出的球是白球为止所需要的取球次数.
思路 先分析判断是否为随机变量,是何种类型的随机变量,这个随机变量用什么字母表示,它可以取哪些值?
解析 (1)设所需的取球次数为ξ,则ξ可取1,2,...,11.ξ=i 表示前 i -1次取出的是红球,第i 次取出的是白球,这里i =1,2,3, (11)
(2)设所需的取球次数为ξ,则ξ可取所有的正整数.ξ=i 表示前i-1次取出的是红球,第i次取出的是白球,这里i=1,2,3,….。