2019最新高中数学 专题强化训练2 随机变量及其分布 新人教A版选修2-3
高中数学 第二章 随机变量及其分布章末检测试卷 新人教A版选修23

第二章 随机变量及其分布章末检测试卷(二)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.设由“0”“1”组成的三位数组中,若用A 表示“第二位数字为‘0’的事件”,用B 表示“第一位数字为‘0’的事件”,则P (A |B )等于( ) A.25 B.34 C.12 D.18 考点 条件概率题点 直接利用公式求条件概率 答案 C解析 ∵P (B )=1×2×22×2×2=12,P (AB )=1×1×22×2×2=14,∴P (A |B )=P (AB )P (B )=12. 2.10张奖券中只有3张有奖,若5个人购买,每人1张,则至少有1个人中奖的概率为( ) A.310 B.112 C.12 D.1112 考点 排列与组合的应用 题点 排列、组合在概率中的应用 答案 D解析 设事件A 为“无人中奖”,即P (A )=C 57C 510=112,则至少有1个人中奖的概率P =1-P (A )=1-112=1112.3.张老师上数学课时,给班里同学出了两道选择题,他预估做对第一道题的概率是0.80,做对两道题的概率是0.60,则预估做对第二道题的概率是( ) A .0.80 B .0.75 C .0.60 D .0.48 考点 相互独立事件的性质及应用 题点 独立事件与互斥事件的综合应用 答案 B解析 设事件A i (i =1,2)表示“做对第i 道题”,A 1,A 2相互独立, 由已知得:P (A 1)=0.8,P (A 1A 2)=0.6,由P (A 1A 2)=P (A 1)·P (A 2)=0.8×P (A 2)=0.6, 解得P (A 2)=0.60.8=0.75.4.设随机变量X 等可能地取值1,2,3,…,10.又设随机变量Y =2X -1,则P (Y <6)的值为( ) A .0.3 B .0.5 C .0.1 D .0.2 考点 离散型随机变量分布列的性质及应用 题点 根据分布列的性质求概率 答案 A解析 由Y =2X -1<6,得X <3.5,∴P (Y <6)=P (X <3.5)=P (X =1)+P (X =2)+P (X =3)=0.3. 5.设随机变量X ~N (μ,σ2)且P (X <1)=12,P (X >2)=p ,则P (0<X <1)的值为( )A.12p B .1-p C .1-2pD.12-p 考点 正态分布的概念及性质 题点 求正态分布的均值或方差 答案 D解析 由正态曲线的对称性知P (X <1)=12,故μ=1,即正态曲线关于直线x =1对称,于是P (X <0)=P (X >2),所以P (0<X <1)=P (X <1)-P (X <0)=P (X <1)-P (X >2)=12-p .6.已知离散型随机变量X 的分布列如下:则均值E (X )与方差D (X )分别为( ) A .1.4,0.2 B .0.44,1.4 C .1.4,0.44D .0.44,0.2考点 均值、方差的综合应用 题点 求随机变量的均值与方差 答案 C解析 由离散型随机变量的性质知a +4a +5a =1,∴a =0.1.∴P (X =0)=0.1,P (X =1)=0.4,P (X =2)=0.5,∴均值E (X )=0×0.1+1×0.4+2×0.5=1.4;方差D (X )=(0-1.4)2×0.1+(1-1.4)2×0.4+(2-1.4)2×0.5=0.196+0.064+0.18=0.44.7.若在甲袋内装有8个白球,4个红球,在乙袋内装有6个白球,6个红球,今从两袋里各任意取出1个球,设取出的白球个数为X ,则下列概率中等于C 18C 16+C 14C 16C 112C 112的是( )A .P (X ≤1)B .P (X ≤2)C .P (X =1)D .P (X =2)考点 超几何分布题点 利用超几何分布求概率 答案 C解析 P (X =1)=C 18C 16+C 14C 16C 112C 112.8.某人一周晚上值2次班,在已知他周日一定值班的条件下,他在周六晚上值班的概率为( )A.16B.13C.12D.635考点 条件概率的定义及计算公式 题点 直接利用公式求条件概率 答案 A解析 设事件A 为“周日值班”,事件B 为“周六值班”,则P (A )=C 16C 27,P (AB )=1C 27,故P (B |A )=P (AB )P (A )=16. 9.设随机变量X 服从二项分布B ⎝ ⎛⎭⎪⎫5,12,则函数f (x )=x 2+4x +X 存在零点的概率是( )A.56B.45C.2021D.3132 考点 二项分布的计算及应用 题点 利用二项分布求概率 答案 D解析 ∵函数f (x )=x 2+4x +X 存在零点, ∴方程x 2+4x +X =0存在实数根, ∴Δ=16-4X ≥0,∴X ≤4,∵随机变量X 服从二项分布B ⎝ ⎛⎭⎪⎫5,12,∴P (X ≤4)=1-P (X =5)=1-125=3132,故选D.10.一头猪服用某药品后被治愈的概率是90%,则服用这种药的5头猪中恰有3头被治愈的概率为( )A .0.93B .1-(1-0.9)3C .C 35×0.93×0.12D .C 35×0.13×0.92考点 二项分布的计算及应用 题点 利用二项分布求概率 答案 C解析 5头猪中恰有3头被治愈的概率为C 35×0.93×0.12.11.排球比赛的规则是5局3胜制(无平局),在某次排球比赛中,甲队在每局比赛中获胜的概率都相等,为23,前2局中乙队以2∶0领先,则最后乙队获胜的概率是( )A.49B.1927C.1127D.4081考点 相互独立事件的性质及应用 题点 独立事件与互斥事件的综合应用 答案 B解析 最后乙队获胜事件含3种情况:(1)第三局乙胜;(2)第三局甲胜,第四局乙胜;(3)第三局和第四局都是甲胜,第五局乙胜.故最后乙队获胜的概率P =13+23×13+⎝ ⎛⎭⎪⎫232×13=1927,故选B.12.一个均匀小正方体的六个面中,三个面上标以数0,两个面上标以数1,一个面上标以数2.将这个小正方体抛掷2次,则向上的面上的数之积的均值是( ) A.19 B.29 C.13 .D.49 考点 常见的几种均值 题点 相互独立事件的均值 答案 D解析 将小正方体抛掷1次,向上的面上可能出现的数有0,1,2,概率分别为12,13,16,将这个小正方体抛掷2次,可以表示为下表:令ξ为小正方体抛掷2次后向上的面上的数之积,则积为0的概率P (ξ=0)=12×12+12×13+12×16+12×13+12×16=34.积为1的概率P (ξ=1)=13×13=19.积为2的概率P (ξ=2)=13×16+13×16=19.积为4的概率P (ξ=4)=16×16=136,所以向上的面上的数之积的均值E (ξ)=0×34+1×19+2×19+4×136=49.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知随机变量ξ~B (n ,p ),若E (ξ)=4,η=2ξ+3,D (η)=3.2,则P (ξ=2)=________.考点 二项分布的计算及应用 题点 利用二项分布的分布列求概率 答案32625解析 由已知np =4,4np (1-p )=3.2,∴n =5,p =0.8,∴P (ξ=2)=C 25p 2(1-p )3=32625.14.某处有水龙头5个,调查表示每个水龙头被打开的可能性均为110,则3个水龙头同时被打开的概率为________. 考点 独立重复试验的计算题点 用独立重复试验的概率公式求概率 答案 0.008 1解析 对5个水龙头的处理可视为做5次独立重复试验,每次试验有2种可能结果:打开或不打开,相应的概率为0.1或0.9,根据题意得3个水龙头同时被打开的概率为C 35×0.13×0.92=0.008 1.15.设随机变量ξ服从正态分布N (μ,σ2),向量a =(1,2)与向量b =(ξ,-1)的夹角为锐角的概率是12,则μ=______.考点 正态分布的概念及性质 题点 求正态分布的均值或方差 答案 2解析 由向量a =(1,2)与向量b =(ξ,-1)的夹角是锐角,得a ·b >0,即ξ-2>0,解得ξ>2,则P (ξ>2)=12.根据正态分布密度曲线的对称性,可知μ=2.16.一射手对靶射击,直到第一次中靶或用光子弹为止.若他每次射击中靶的概率是0.9,他有3颗子弹,则射击结束后剩余子弹的数目X 的均值E (X )=________. 考点 常见的几种均值 题点 相互独立事件的均值 答案 1.89解析 由题意知,X 的可能取值是0,1,2,对应的概率分别为P (X =2)=0.9,P (X =1)=0.1×0.9=0.09,P (X =0)=0.13+0.12×0.9=0.01, 由此可得均值E (X )=2×0.9+1×0.09+0×0.01=1.89. 三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)某同学参加科普知识竞赛,需回答三个问题,竞赛规则规定:答对第一、二、三个问题分别得100分,100分,200分,答错得0分.假设这名同学答对第一、二、三个问题的概率分别为0.8,0.7,0.6,且各题答对与否相互之间没有影响. (1)求这名同学得300分的概率; (2)求这名同学至少得300分的概率. 考点 互斥、对立、独立重复试验的综合应用 题点 互斥事件、对立事件、独立事件的概率问题解 记“这名同学答对第i 个问题”为事件A i (i =1,2,3),则P (A 1)=0.8,P (A 2)=0.7,P (A 3)=0.6.(1)这名同学得300分的概率P 1=P (A 1A 2A 3)+P (A 1A 2A 3)=P (A 1)P (A 2)P (A 3)+P (A 1)P (A 2)P (A 3) =0.8×0.3×0.6+0.2×0.7×0.6=0.228. (2)这名同学至少得300分的概率P 2=P 1+P (A 1A 2A 3)=0.228+P (A 1)·P (A 2)·P (A 3)=0.228+0.8×0.7×0.6=0.564.18.(12分)某迷宫有三个通道,进入迷宫的每个人都要经过一扇智能门.首次到达此门,系统会随机(即等可能)为你打开一个通道.若是1号通道,则需要1小时走出迷宫;若是2号、3号通道,则分别需要2小时、3小时返回智能门.再次到达智能门时,系统会随机打开一个你未到过的通道,直至走出迷宫为止.令ξ表示走出迷宫所需的时间. (1)求ξ的分布列; (2)求ξ的均值.考点 均值与方差的综合应用题点 离散型随机变量的分布列及均值 解 (1)ξ的所有可能取值为1,3,4,6.P (ξ=1)=13, P (ξ=3)=13×12=16, P (ξ=4)=13×12=16,P (ξ=6)=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫13×12×1=13,ξ的分布列为(2)E (ξ)=1×13+3×16+4×16+6×13=72.19.(12分)从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,例如取出的数为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 的分布列及均值E (X ). 考点 均值与方差的综合应用 题点 离散型随机变量的分布列及均值解 (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, ∴P (Y =1)=C 14C 25C 39=1021.(2)X 的取值为0,1,2,P (X =1)=2×6+6×5C 39=12, P (X =2)=7C 39=112,P (X =0)=1-P (X =1)-P (X =2)=512.∴X 的分布列为∴E(X)=0×512+1×12+2×112=23.20.(12分)某食品企业一个月内被消费者投诉的次数用ξ表示,据统计,随机变量ξ的分布列如下表:(1)求a的值和ξ的均值;(2)假设一月份与二月份被消费者投诉的次数互不影响,求该企业在这两个月内共被消费者投诉2次的概率.考点互斥、对立、独立重复试验的概率问题题点互斥事件、对立事件、独立事件的概率问题解(1)由分布列的性质得0.1+0.3+2a+a=1,解得a=0.2,∴ξ的分布列为∴E(ξ)=0×0.1+1×0.3+2×0.4+3×0.2=1.7.(2)设事件A表示“两个月内共被投诉2次”;事件A1表示“两个月内有一个月被投诉2次,另一个月被投诉0次”;事件A2表示“两个月均被投诉1次”.则由事件的独立性得P(A1)=C12P(ξ=2)P(ξ=0)=2×0.4×0.1=0.08,P(A2)=[P(ξ=1)]2=0.32=0.09.∴P(A)=P(A1)+P(A2)=0.08+0.09=0.17.故该企业在这两个月内共被消费者投诉2次的概率为0.17.21.(12分)已知2件次品和3件正品混放在一起,现需要通过检测将其区分,每次随机检测一件产品,检测后不放回,直到检测出2件次品或者检测出3件正品时检测结束.(1)求第一次检测出的是次品且第二次检测出的是正品的概率;(2)已知每检测一件产品需要费用100元,设X表示直到检测出2件次品或者检测出3件正品时所需要的检测费用(单位:元),求X的分布列和均值.考点 均值与方差的应用题点 离散型随机变量的分布列及均值解 (1)记“第一次检测出的是次品且第二次检测出的是正品”为事件A . P (A )=A 12A 13A 25=310.(2)X 的可能取值为200,300,400. P (X =200)=A 22A 25=110,P (X =300)=A 33+C 12C 13A 22A 35=310, P (X =400)=1-P (X =200)-P (X =300)=1-110-310=610=35.故X 的分布列为E (X )=200×110+300×310+400×35=350.22.(12分)某单位招聘面试,每次从试题库中随机调用一道试题,若调用的是A 类型试题,则使用后该试题回库,并增补一道A 类型试题和一道B 类型试题入库,此次调题工作结束;若调用的是B 类型试题,则使用后该试题回库,此次调题工作结束.试题库中现共有(n +m )道试题,其中有n 道A 类型试题和m 道B 类型试题,以X 表示两次调题工作完成后,试题库中A 类型试题的数量. (1)求X =n +2的概率;(2)设m =n ,求X 的分布列和均值.解 以A i 表示第i 次调题调用到A 类型试题,i =1,2. (1)P (X =n +2)=P (A 1A 2)=nm +n ·n +1m +n +2=n (n +1)(m +n )(m +n +2).(2)X 的可能取值为n ,n +1,n +2.P (X =n )=P (A 1A 2)=n n +n ·n n +n =14,P (X =n +1)=P (A 1A 2)+P (A 1A 2)=nn +n ·n +1n +n +2+n n +n ·n n +n =12,P (X =n +2)=P (A 1A 2)=n n +n ·n +1n +n +2=14.从而X 的分布列为所以E (X )=n ×14+(n +1)×12+(n +2)×14=n +1.。
高中数学选修2-3 第二章随机变量及其分布 2-1-1离散型随机变量

一区间内的一切值,无法一一列出,故不是离散型随机变
量.
答案: B
2.某人练习射击,共有5发子弹,击中目标或子弹打完 则停止射击,射击次数为X,则“X=5”表示的试验结果为 ()
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.前5次均未击中目标 解析: 射击次数X是一随机变量,“X=5”表示试验 结果“前4次均未击中目标”. 答案: C
(4)体积为64 cm3的正方体的棱长. [思路点拨] 要根据随机变量的定义考虑所有情况.
(1)接到咨询电话的个数可能是0,1,2,…出现 哪一个结果都是随机的,因此是随机变量.
(2)该运动员在某场比赛的上场时间在[0,48]内,是随机 的,故是随机变量.
(3)获得的奖次可能是1,2,3,出现哪一个结果都是随机 的,因此是随机变量.
人教版高中数学选修2-3 第二章 随机变量及其分布
第二章 随机变量及其分布
2.1 离散型随机变量及其分布列 2.1.1 离散型随机变量
课前预习
1.在一块地里种下10颗树苗,成活的树苗棵树为X. [问题1] X取什么数字? [提示] X=0,1,2…10.
2.掷一枚硬币,可能出现正面向上,反面向上两种结 果.
3.一个袋中装有5个白球和5个红球,从中任取3个.其 中所含白球的个数记为ξ,则随机变量ξ的值域为________.
解析: 依题意知,ξ的所有可能取值为0,1,2,3,故ξ的 值域为{0,1,2,3}.
答案: {0,1,2,3}
4.写出下列随机变量ξ可能取的值,并说明随机变量ξ =4所表示的随机试验的结果.
[问题2] 这种试验的结果能用数字表示吗? [提示] 可以,用数1和0分别表示正面向上和反面向 上. [问题3] 10件产品中有3件次品,从中任取2件,所含次 品个数为x,试写出x的值. [提示] x=0,1,2.
数学:2.1.2《离散型随机变量的分布列》课件(新人教A版选修2-3)

P
的变 0.2 离散型随机变量分布列 .如在 化情况可以用图象表示 ,掷出的点数 0.1 X 掷骰子试验中 的分布列在直角坐标系 中的 O 2 . 图象如图 .1− 2所示
1
2 3
4 5
6
X
在图 2.1 − 2 中, 横坐标是随 机变量的取值, 纵坐标为概 率 .从中可以看出, X 的取值 范围是 { ,2,3,4,5, 6},它取每 1 1 个值的概率都是 . 6
表2 −1
X P
1 1 6
2 1 6
3 1 6
4 1 6
5 1 6
6 1 6
利用表2 − 1可以求出能由X表示的事件的概率.例如, 在这个随机试验中事件{X < 3} = {X = 1} ∪ {X = 2}, 由概率的可加性得 1 1 1 P(X < 3 ) = P(X = 1) + P(X = 2) = + = . 6 6 3
3 3 4 4 5 5 C10C5−−10 C10C5−−10 C10C5−−10 30 30 30 = + + ≈ 0.191. 5 5 5 C30 C30 C30 55 左右 , 思考 如果要将这个游戏的中 奖控制在 % 那么应该如何设计中奖 ? 规则
Байду номын сангаас 作业:P49A组(4—6)和B组 P49A 4—6 B
X
P
0
0 n CMCN−0 −M n CN
1
n C1 CN−1 M −M n CN
⋅⋅⋅ ⋅⋅⋅
3
m n CMCN−m −M n CN
.如果随机变量 的分布列为 X 为 超几何分布列 , 超几何分布列 则称随机变量X服从超几何分 布(hypergeome tric distributi on).
新教材高中数学习题课二随机变量及其分布新人教A版选择性必修第三册

习题课(二) 随机变量及其分布一、选择题1.已知事件A 发生时,事件B 一定发生,P (A )=13P (B ),则P (A |B )等于( )A.16 B.14 C.13D.12解析:选C 因为P (AB )=P (A )=13P (B ),所以P (A |B )=P AB P B =13.2.甲击中目标的概率是12,如果击中赢10分,否则输11分,用X 表示他的得分,计算X 的均值为( )A .0.5分B .-0.5分C .1分D .5分解析:选B E (X )=10×12+(-11)×12=-0.5.3.已知离散型随机变量ξ的概率分布列如下:ξ 1 3 5 P0.5m0.2则数学期望E (ξ)等于( A .1 B .0.6 C .2+3mD .2.4解析:选D 由题意得m =1-0.5-0.2=0.3, 所以E (ξ)=1×0.5+3×0.3+5×0.2=2.4.4.已知随机变量X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫6,12,则D (2X +1)等于( ) A .6 B .4 C .3D .9解析:选A 因为D (2X +1)=D (X )×22=4D (X ),D (X )=6×12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12=32,所以D (2X+1)=4×32=6.5.1号箱中有2个白球和4个红球,2号箱中有5个白球和3个红球,现随机地从1号箱中取出一球放入2号箱,然后从2号箱随机取出一球,则两次都取到红球的概率是( )A.1127 B.1124 C.827D.924解析:选C 设从1号箱取到红球为事件A ,从2号箱取到红球为事件B . 由题意,P (A )=42+4=23,P (B |A )=3+18+1=49, 所以P (AB )=P (B |A )·P (A )=23×49=827,所以两次都取到红球的概率为827.6.一台仪器每启动一次都随机地出现一个5位的二进制数A =(例如:若a 1=a 3=a 5=124A 的各位数中,已知a 1=1,a k (k =2,3,4,5)出现0的概率为13,出现1的概率为23,记X =a 1+a 2+a 3+a 4+a 5,现在仪器启动一次,则E (X )=( )A.83 B.113 C.89D.119解析:选B 法一:X 的所有可能取值为1,2,3,4,5,P (X =1)=C 44⎝ ⎛⎭⎪⎫134⎝ ⎛⎭⎪⎫230=181, P (X =2)=C 34⎝ ⎛⎭⎪⎫133⎝ ⎛⎭⎪⎫231=881, P (X =3)=C 24⎝ ⎛⎭⎪⎫132⎝ ⎛⎭⎪⎫232=827, P (X =4)=C 14⎝ ⎛⎭⎪⎫131⎝ ⎛⎭⎪⎫233=3281, P (X =5)=C 04⎝ ⎛⎭⎪⎫130⎝ ⎛⎭⎪⎫234=1681, 所以E (X )=1×181+2×881+3×827+4×3281+5×1681=113.法二:由题意,X 的所有可能取值为1,2,3,4,5, 设Y =X -1,则Y 的所有可能取值为0,1,2,3,4,因此Y ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫4,23,所以E (Y )=4×23=83, 从而E (X )=E (Y +1)=E (Y )+1=83+1=113.二、填空题7.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 )=________.解析:P (A )=C 23+C 22C 25=410=25,P (AB )=C 22C 25=110,由条件概率公式,得P (B |A )=P ABP A =11025=14. 答案:148.邮局工作人员整理邮件,从一个信箱中任取一封信,记一封信的质量为X (单位:克),如果P (X <10)=0.3,P (10≤X ≤30)=0.4,那么P (X >30)等于________.解析:根据随机变量的概率分布的性质, 可知P (X <10)+P (10≤X ≤30)+P (X >30)=1, 故P (X >30)=1-0.3-0.4=0.3. 答案:0.39.某种种子每粒发芽的概率都为0.9,现播种了1 000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________.解析:种子发芽率为0.9,不发芽率为0.1, 每粒种子发芽与否相互独立,故设没有发芽的种子数为ξ,则ξ~B (1 000,0.1),∴E (ξ)=1 000×0.1=100,故需补种的种子数X 的期望为2E (ξ)=200. 答案: 200 三、解答题10.某一射手射击所得环数X 的分布列如下:X 4 5 6 7 8 9 10 P0.020.040.060.09m0.290.22(1)求m (2)求此射手“射击一次命中的环数≥7”的概率.解:(1)由分布列的性质得m =1-(0.02+0.04+0.06+0.09+0.29+0.22)=0.28. (2)P (射击一次命中的环数≥7)=0.09+0.28+0.29+0.22=0.88.11.随机抽取某中学高一年级若干名学生的一次数学统测成绩,得到样本,并进行统计,已知分组区间和频数是[50,60),2;[60, 70),7;[70,80),10;[80,90),x ;[90,100],2,其频率分布直方图受到破坏,可见部分如图所示,据此解答如下问题.(1)求样本容量及x 的值;(2)从成绩不低于80分的学生中随机选取2人,记2人中成绩不低于90分的人数为ξ,求ξ的数学期望.解:(1)由题意,得分数在[50,60)内的频数为2, 频率为0.008×10=0.08, 所以样本容量n =20.08=25,x =25-(2+7+10+2)=4.(2)成绩不低于80分的人数为4+2=6,成绩不低于90分的人数为2, 所以ξ的所有可能取值为0,1,2,因为P (ξ=0)=C 24C 26=25,P (ξ=1)=C 14C 12C 26=815,P (ξ=2)=C 22C 26=115,所以ξ的分布列为ξ 0 1 2 P25815115所以ξ的数学期望E (ξ)=0×5+1×15+2×15=3.12.经调查统计,网民在网上光顾某淘宝小店,经过一番浏览后,对该店铺中的A ,B ,C 三种商品有购买意向.该淘宝小店推出买一种送5元优惠券的活动.已知某网民购买A ,B ,C 商品的概率分别为23,p 1,p 2(p 1<p 2),至少购买一种的概率为2324,最多购买两种的概率为34.假设该网民是否购买这三种商品相互独立.(1)求该网民分别购买B ,C 两种商品的概率;(2)用随机变量X 表示该网民购买商品所享受的优惠券钱数,求X 的分布列和数学期望. 解:(1)由题意可知至少购买一种的概率为2324,所以一种都不买的概率为1-2324=124,即⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23(1-p 1)(1-p 2)=124.① 又因为最多购买两种商品的概率为34,所以三种都买的概率为1-34=14,即23p 1p 2=14.② 联立①②,解得⎩⎪⎨⎪⎧ p 1=12,p 2=34或⎩⎪⎨⎪⎧p 1=34,p 2=12.因为p 1<p 2,所以某网民购买B ,C 两种商品的概率分别为p 1=12,p 2=34.(2)用随机变量X 表示该网民购买商品所享受的优惠券钱数,由题意可得X 的所有可能取值为0,5,10,15.则P (X =0)=124,P (X =5)=23×12×14+13×12×14+13×12×34=14, P (X =10)=23×12×14+23×12×34+13×12×34=1124, P (X =15)=23×12×34=14.所以X 的分布列为则E (X )=0×124+5×14+10×24+15×4=12.。
高中数学 第二章 随机变量及其分布 2.3.2 离散型随机变量的方差学案(含解析)新人教A版选修2-

2.3.2 离散型随机变量的方差[目标] 1.理解取有限个值的离散型随机变量的方差及标准差的概念.2.能计算简单离散型随机变量的方差,并能解决一些实际问题.3.掌握方差的性质,以及两点分布、二项分布的方差的求法.[重点] 离散型随机变量的方差和标准差的概念和计算;方差的性质以及两点分布、二项分布的方差的求法.[难点] 离散型随机变量的方差的计算与应用.知识点一 离散型随机变量的方差、标准差[填一填]1.方差及标准差的定义 设离散型随机变量X 的分布列为X x 1 x 2 … x i … x n Pp 1p 2…p i…p n(1)方差D (X )=∑i =1n(x i -E (X ))2·p i . (2)标准差为D (x ). 2.方差的性质 D (aX +b )=a 2D (X ).[答一答]1.方差与标准差有什么实际意义?提示:随机变量X 的方差和标准差都反映了随机变量X 取值的稳定与波动、集中与离散的程度.D (X )越小,稳定性越高,波动越小.显然D (X )≥0,随机变量的标准差与随机变量本身有相同的单位.2.你能类比样本数据方差的计算公式,理解离散型随机变量方差的计算公式吗? 提示:设x 1、x 2、…、x n 为样本的n 个数据,x =x 1+…+x n n ,则该样本数据的方差s 2=∑i =1n(x i -x )2·1n ,由于x 相当于离散型随机变量中的E (X ),而1n相当于每个数据出现的频率(概率)p i ,故离散型随机变量X 的方差可定义为:D (X )=∑i =1n(x i -E (X ))2·p i (i =1,2,…,n ).3.随机变量的方差与样本方差有什么关系?提示:随机变量的方差即为总体的方差,它是一个客观存在的常数,不随抽样样本的变化而变化;样本方差则是随机变量,它是随着样本的不同而变化的.对于简单随机样本,随着样本容量的增加,样本方差越来越接近于总体方差.知识点二 两个常见分布的方差[填一填]1.若X 服从两点分布,则D (X )=p (1-p ). 2.若X ~B (n ,p ),则D (X )=np (1-p ).[答一答]4.两点分布的方差同二项分布的方差存在什么关系?提示:由于两点分布是特殊的二项分布,故两点分布的方差同二项分布的方差存在特殊与一般的关系.1.对随机变量X 的方差、标准差的理解(1)随机变量X 的方差的定义与一组数据的方差的定义是相同的.(2)随机变量X 的方差和标准差都反映了随机变量X 取值的稳定性和波动、集中与离散程度.(3)D (X )越小,稳定性越高,波动越小.(4)标准差与随机变量本身有相同的单位,所以在实际问题中应用更广泛. 2.剖析方差的性质当a ,b 均为常数时,随机变量η=aξ+b 的方差D (η)=D (aξ+b )=a 2D (ξ).特别地: (1)当a =0时,D (b )=0,即常数的方差等于0.(2)当a =1时,D (ξ+b )=D (ξ),即随机变量与常数之和的方差等于这个随机变量的方差本身.(3)当b =0时,D (aξ)=a 2D (ξ),即随机变量与常数之积的方差,等于这个常数的平方与这个随机变量方差的乘积.类型一 离散型随机变量的方差及性质【例1】 已知η的分布列如下:η 0 10 20 50 60 P1325115215115(1)求η(2)设Y =2η-E (η),求D (Y ).【分析】 (1)首先求出均值E (η),然后利用D (η)的定义求方差;(2)由于E (η)是一个常数,所以D (Y )=D [2η-E (η)]=22D (η).【解】 (1)∵E (η)=0×13+10×25+20×115+50×215+60×115=16,∴D (η)=(0-16)2×13+(10-16)2×25+(20-16)2×115+(50-16)2×215+(60-16)2×115=384,∴D (η)=8 6.(2)∵Y =2η-E (η),∴D (Y )=D [2η-E (η)]=22D (η)=4×384=1 536.(1)求离散型随机变量的均值或方差的关键是列分布列,而列分布列的关键是要清楚随机试验中每一个可能出现的结果,同时还要正确求出每一个结果出现的概率.(2)利用离散型随机变量X 的方差的性质:当a ,b 为常数时,随机变量Y =aX +b ,则D (Y )=D (aX +b )=a 2D (X ),可以简化解答过程,提高解题效率.某校从6名学生会干部(其中男生4人,女生2人)中选3人参加市中学生运动会志愿者. (1)所选3人中女生人数为ξ,求ξ的分布列及方差. (2)在男生甲被选中的情况下,求女生乙也被选中的概率. 解:(1)ξ的可能取值为0,1,2. 由题意P (ξ=0)=C 34C 36=15,P (ξ=1)=C 24C 12C 36=35,P (ξ=2)=C 14C 22C 36=15,所以ξ的分布列为ξ 0 1 2 P153515E (ξ)=0×15+1×35+2×15=1,D (ξ)=(0-1)2×15+(1-1)2×35+(2-1)2×15=25.(2)设在男生甲被选中的情况下,女生乙也被选中的事件为C ,男生甲被选中的种数为C 25=10,男生甲被选中,女生乙也被选中的种数为C 14=4,所以P (C )=C 14C 25=410=25,在男生甲被选中的情况下,女生乙也被选中的概率为25.类型二 二项分布的方差【例2】 已知某运动员投篮命中率p =0.6. (1)求一次投篮命中次数ξ的数学期望与方差;(2)求重复5次投篮时,命中次数η的数学期望与方差.【分析】 解本题的关键是正确地判断出第(1)小题属于两点分布,第(2)小题属于二项分布,利用相应的公式计算可得解.【解】 (1)投篮一次命中次数ξ的分布列为:ξ 0 1 P0.40.6则E (ξ)=0×0.4+1×0.6=0.6,D (ξ)=(0-0.6)2×0.4+(1-0.6)2×0.6=0.24.(2)由题意知重复5次投篮,命中的次数η服从二项分布,即η~B (5,0.6). 由二项分布的数学期望与方差的公式得: E (η)=5×0.6=3,D (η)=5×0.6×0.4=1.2.解此类题的一般步骤如下:第一步,判断随机变量X 服从什么分布(两点分布还是二项分布).第二步,代入相应的公式,X 服从两点分布时,D (X )=p (1-p );X 服从二项分布,即X ~B (n ,p )时,D (X )=np (1-p ).甲、乙比赛时,甲每局赢的概率是p =0.51,乙每局赢的概率是p =0.49.甲乙一共进行了10次比赛,当各次比赛的结果是相互独立时,计算甲平均赢多少局,乙平均赢多少局,哪一个技术比较稳定?解:用X 表示10局中甲赢的次数,则X 服从二项分布B (10,0.51).E (X )=10×0.51=5.1,即甲平均赢5.1局.用Y 表示10局中乙赢的次数,则Y 服从二项分布B (10,0.49).E (Y )=10×0.49=4.9,于是乙平均赢4.9局.又D (X )=10×0.51×0.49=2.499,D (Y )=10×0.49×0.51=2.499.所以他们技术一样稳定.类型三 离散型随机变量方差的应用【例3】 某花店每天以每枝5元的价格从农场购进若干枝玫瑰花,然后以每枝10元的价格出售,如果当天卖不完,剩下的玫瑰花作垃圾处理.(1)若花店一天购进16枝玫瑰花,求当天的利润y (单位:元)关于当天需求量n (单位:枝,n ∈N )的函数解析式.(2)花店记录了100天玫瑰花的日需求量(单位:枝),整理得下表:日需求量n 14 15 16 17 18 19 20 频数10201616151310以100①若花店一天购进16枝玫瑰花,X 表示当天的利润(单位:元),求X 的分布列,数学期望及方差.②若花店计划一天购进16枝或17枝玫瑰花,你认为应购进16枝还是17枝?请说明理由.【解】 (1)当n ≥16时,y =16×(10-5)=80. 当n ≤15时,y =5n -5(16-n )=10n -80.得:y =⎩⎨⎧10n -80(n ≤15),80(n ≥16)(n ∈N ).(2)①X可取60,70,80.P(X=60)=0.1,P(X=70)=0.2,P(X=80)=0.7.X的分布列为X 607080P 0.10.20.7E(X)=60×0.1+70×0.2+80×0.7=76,D(X)=162×0.1+62×0.2+42×0.7=44.②购进17枝时,当天的利润的期望值为y=(14×5-3×5)×0.1+(15×5-2×5)×0.2+(16×5-1×5)×0.16+17×5×0.54=76.4.由76.4>76得,应购进17枝.有甲、乙两名同学,据统计,他们在解答同一份数学试卷时,各自的分数在80分,90分,100分的概率分布大致如下表所示:试分析甲、乙两名同学谁的成绩好一些.解:在解答同一份数学试卷时,甲、乙两人成绩的均值分别为E(X甲)=80×0.2+90×0.6+100×0.2=90,E(X乙)=80×0.4+90×0.2+100×0.4=90.方差分别为D (X 甲)=(80-90)2×0.2+(90-90)2×0.6+(100-90)2×0.2=40, D (X 乙)=(80-90)2×0.4+(90-90)2×0.2+(100-90)2×0.4=80. 由上面数据,可知E (X 甲)=E (X 乙),D (X 甲)<D (X 乙).这表示甲、乙两人所得分数的均值相等,但两人的分数的稳定程度不同,甲同学分数较稳定,乙同学分数波动较大,所以甲同学的成绩较好.离散型随机变量期望与方差的综合应用【例4】 设袋子中装有a 个红球,b 个黄球,c 个蓝球,且规定:取出一个红球得1分,取出一个黄球得2分,取出一个蓝球得3分.(1)当a =3,b =2,c =1时,从该袋子中任取(有放回,且每球取到的机会均等)2个球,记随机变量ξ为取出此2球所得分数之和,求ξ的分布列;(2)从该袋子中任取(每球取到的机会均等)1个球,记随机变量η为取出此球所得分数.若E (η)=53,D (η)=59,求abc .【思路分析】 第一问关键是分清取出2个球所得分数之和的所有情况,然后分类讨论,根据情况算出相应的概率、写出分布列;第二问类似地写出分布列,根据期望、方差的公式建立方程求解.【解】 (1)由题意得ξ=2,3,4,5,6. 故P (ξ=2)=3×36×6=14,P (ξ=3)=2×3×26×6=13,P (ξ=4)=2×3×1+2×26×6=518,P (ξ=5)=2×2×16×6=19,P (ξ=6)=1×16×6=136.所以ξ的分布列为ξ 2 3 4 5 6 P141351819136(2)由题意知η的分布列为η 1 2 3 paa +b +cba +b +cca +b +c所以E (η)=a a +b +c +2b a +b +c +3c a +b +c =53,D (η)=(1-53)2·a a +b +c +(2-53)2·b a +b +c +(3-53)2·c a +b +c =59.化简得⎩⎪⎨⎪⎧2a -b -4c =0,a +4b -11c =0,解得a =3c ,b =2c ,故abc =321.【解后反思】 离散型随机变量的分布列和期望是理科数学考题中的高频考点之一,其中,浙江省又多以摸球为背景,以对立事件、相互独立事件、两点分布、二项分布等知识为载体,综合考查事件发生的概率及随机变量的分布列、数学期望与方差.解题时首先要理解关键词,其次要准确无误地找出随机变量的所有可能取值,计算出相应的概率,后面一般就是计算问题.若随机事件A 在1次试验中发生的概率为p (0<p <1),用随机变量ξ表示A 在1次试验中发生的次数.(1)求方差D (ξ)的最大值; (2)求2D (ξ)-1E (ξ)的最大值.解:随机变量ξ的所有可能取值为0,1,并且有P (ξ=1)=p ,P (ξ=0)=1-p ,从而E (ξ)=0×(1-p )+1×p =p , D (ξ)=(0-p )2×(1-p )+(1-p )2×p =p -p 2.(1)D (ξ)=p -p 2=-(p 2-p +14)+14=-(p -12)2+14,∵0<p <1,∴当p =12时,D (ξ)取得最大值,最大值为14.(2)2D (ξ)-1E (ξ)=2(p -p 2)-1p =2-(2p +1p ),∵0<p <1,∴2p +1p≥2 2.当2p =1p ,p =22时,取“=”,因此,当p =22时,2D (ξ)-1E (ξ)取得最大值2-2 2.1.下面说法中正确的是(D)A.离散型随机变量ξ的期望E(ξ)反映了ξ取值的概率的平均值B.离散型随机变量ξ的方差D(ξ)反映了ξ取值的平均水平C.离散型随机变量ξ的期望E(ξ)反映了ξ取值的波动水平D.离散型随机变量ξ的方差D(ξ)反映了ξ取值的波动水平解析:由于离散型随机变量ξ的期望E(ξ)反映的是随机变量的平均取值水平,而不是概率的平均值,故A错.而D(ξ)则反映随机变量的集中(或稳定)的程度,即波动水平.2.若X~B(n,p),且E(X)=1.6,D(X)=1.28,则(A)A.n=8,p=0.2 B.n=4,p=0.4C.n=5,p=0.32 D.n=7,p=0.45解析:由E(X)=np=1.6,D(X)=np(1-p)=1.28,可知1-p=0.8,所以p=0.2,n=8.3.已知随机变量ξ,D(ξ)=19,则ξ的标准差为13.解析:D(ξ)=19=13.4.有两台自动包装机甲与乙,包装质量分别为随机变量ξ1,ξ2,已知E(ξ1)=E(ξ2),D(ξ1)>D(ξ2),则自动包装机乙的质量较好.解析:均值仅体现了随机变量取值的平均大小,如果两个随机变量的均值相等,还要看随机变量的取值如何在均值周围变化,方差大说明随机变量取值较分散;方差小,说明取值较集中.故乙的质量较好.5.已知随机变量X的分布列是X 0123 4P 0.2m n 0.20.1且E(X)=1.8.(1)求D(X);(2)设Y=2X-1,求D(Y).解:(1)由分布列可知0.2+m+n+0.2+0.1=1,且E(X)=0×0.2+1×m+2×n+3×0.2+4×0.1=1.8.即⎩⎪⎨⎪⎧ m +n =0.5,m +2n =0.8,解得m =0.2,n =0.3. ∴D (X )=(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.(2)∵D (X )=1.56,∴D (2X -1)=4D (X )=6.24.。
高中数学选修2-3(人教A版)第二章随机变量及其分布2.2知识点总结含同步练习及答案

第二章随机变量及其分布 2.2二项分布及其应用
一、学习任务 1. 了解条件概率的定义及计算公式,并会利用条件概率解决一些简单的实际问题. 2. 能通过实例理解相互独立事件的定义及概率计算公式,并能综合利用互斥事件的概率加法公 式即对立事件的概率乘法公式. 3. 理解独立重复试验的概率及意义,理解事件在 n 次独立重复试验中恰好发生 k 次的概率 公式,并能利用 n 次独立重复试验的模型模拟 n 次独立重复试验. 二、知识清单
(2)设事件“甲、乙两人在罚球线各投球二次均不命中”的概率为 P1 ,则
¯ ∩ ¯¯ ¯ ∩ ¯¯ ¯ ∩ ¯¯ ¯) P1 = P (¯¯ A A B B ¯ ) ⋅ P (¯¯ ¯ ) ⋅ P (¯¯ ¯ ) ⋅ P (¯¯ ¯) = P (¯¯ A A B B 1 2 = (1 − )2 (1 − )2 2 5
n−k k P (X = k) = Ck , k = 0, 1, 2, ⋯ , n. n p (1 − p)
此时称随机变量 X 服从二项分布(binnomial distribution),记作 X ∼ B(n, p)),并称 p 为 成功概率. 例题: 下列随机变量 X 的分布列不属于二项分布的是( ) A.投掷一枚均匀的骰子 5 次,X 表示点数 6 出现的次数 B.某射手射中目标的概率为 p ,设每次射击是相互独立的,X 为从开始射击到击中目标所需要 的射击次数 C.实力相等的甲、乙两选手举行了 5 局乒乓球比赛,X 表示甲获胜的次数 D.某星期内,每次下载某网站数据后被病毒感染的概率为 0.3,X 表示下载 n 次数据后电脑被 病毒感染的次数 解:B 选项 A,试验出现的结果只有两个:点数为 6 和点数不为 6 ,且点数为 6 的概率在每一次试验 都为
数学:第二章《随机变量及其分布》教案(1)(新人教A版选修2-3)
2.1.1离散型随机变量知识目标:1.理解随机变量的意义;2.学会区分离散型与非离散型随机变量,并能举出离散性随机变量的例子;3.理解随机变量所表示试验结果的含义,并恰当地定义随机变量.能力目标:发展抽象、概括能力,提高实际解决问题的能力.情感目标:学会合作探讨,体验成功,提高学习数学的兴趣.教学重点:随机变量、离散型随机变量、连续型随机变量的意义教学难点:随机变量、离散型随机变量、连续型随机变量的意义授课类型:新授课课时安排:1课时教具:多媒体、实物投影仪内容分析:本章是在初中“统计初步”和高中必修课“概率”的基础上,学习随机变量和统计的一些知识.学习这些知识后,我们将能解决类似引言中的一些实际问题教学过程:一、复习引入:展示教科书章头提出的两个实际问题(有条件的学校可用计算机制作好课件辅助教学),激发学生的求知欲某人射击一次,可能出现命中0环,命中1环,…,命中10环等结果,即可能出现的结果可能由0,1,……10这11个数表示;某次产品检验,在可能含有次品的100件产品中任意抽取4件,那么其中含有的次品可能是0件,1件,2件,3件,4件,即可能出现的结果可以由0,1,2,3,4这5个数表示在这些随机试验中,可能出现的结果都可以用一个数来表示.这个数在随机试验前是否是预先确定的?在不同的随机试验中,结果是否不变?观察,概括出它们的共同特点二、讲解新课:思考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?掷一枚硬币,可能出现正面向上、反面向上两种结果.虽然这个随机试验的结果不具有数量性质,但我们可以用数1和 0分别表示正面向上和反面向上(图2.1一1 ) .在掷骰子和掷硬币的随机试验中,我们确定了一个对应关系,使得每一个试验结果都用一个确定的数字表示.在这个对应关系下,数字随着试验结果的变化而变化.定义1:随着试验结果变化而变化的变量称为随机变量(random variable ).随机变量常用字母 X , Y,ξ,η,…表示.思考2:随机变量和函数有类似的地方吗?随机变量和函数都是一种映射,随机变量把随机试验的结果映为实数,函数把实数映为实数.在这两种映射之间,试验结果的范围相当于函数的定义域,随机变量的取值范围相当于函数的值域.我们把随机变量的取值范围叫做随机变量的值域.例如,在含有10件次品的100 件产品中,任意抽取4件,可能含有的次品件数X 将随着抽取结果的变化而变化,是一个随机变量,其值域是{0, 1, 2 , 3, 4 } .利用随机变量可以表达一些事件.例如{X=0}表示“抽出0件次品” , {X =4}表示“抽出4件次品”等.你能说出{X< 3 }在这里表示什么事件吗?“抽出 3 件以上次品”又如何用 X 表示呢?定义2:所有取值可以一一列出的随机变量,称为离散型随机变量 ( discrete random variable ) .离散型随机变量的例子很多.例如某人射击一次可能命中的环数 X 是一个离散型随机变量,它的所有可能取值为0,1,…,10;某网页在24小时内被浏览的次数Y 也是一个离散型随机变量,它的所有可能取值为0, 1,2,….思考3:电灯的寿命X 是离散型随机变量吗?电灯泡的寿命 X 的可能取值是任何一个非负实数,而所有非负实数不能一一列出,所以 X 不是离散型随机变量.在研究随机现象时,需要根据所关心的问题恰当地定义随机变量.例如,如果我们仅关心电灯泡的使用寿命是否超过1000 小时,那么就可以定义如下的随机变量:⎧⎨≥⎩0,寿命<1000小时;Y=1,寿命1000小时.与电灯泡的寿命 X 相比较,随机变量Y 的构造更简单,它只取两个不同的值0和1,是一个离散型随机变量,研究起来更加容易.连续型随机变量: 对于随机变量可能取的值,可以取某一区间内的一切值,这样的变量就叫做连续型随机变量如某林场树木最高达30米,则林场树木的高度ξ是一个随机变量,它可以取(0,30]内的一切值4.离散型随机变量与连续型随机变量的区别与联系: 离散型随机变量与连续型随机变量都是用变量表示随机试验的结果;但是离散型随机变量的结果可以按一定次序一一列出,而连续性随机变量的结果不可以一一列出 注意:(1)有些随机试验的结果虽然不具有数量性质,但可以用数量来表达如投掷一枚硬币,ξ=0,表示正面向上,ξ=1,表示反面向上(2)若ξ是随机变量,b a b a ,,+=ξη是常数,则η也是随机变量三、讲解范例例1. 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)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;(2)某单位的某部电话在单位时间内收到的呼叫次数η 解:(1) ξ可取3,4,5ξ=3,表示取出的3个球的编号为1,2,3;ξ=4,表示取出的3个球的编号为1,2,4或1,3,4或2,3,4;ξ=5,表示取出的3个球的编号为1,2,5或1,3,5或1,4,5或2,3或3,4,5(2)η可取0,1,…,n ,…η=i ,表示被呼叫i 次,其中i=0,1,2,…例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?答:因为一枚骰子的点数可以是1,2,3,4,5,6六种结果之一,由已知得-5≤ξ≤5,也就是说“ξ>4”就是“ξ=5”所以,“ξ>4”表示第一枚为6点,第二枚为1点例3 某城市出租汽车的起步价为10元,行驶路程不超出4km ,则按10元的标准收租车费若行驶路程超出4km ,则按每超出lkm 加收2元计费(超出不足1km 的部分按lkm 计).从这个城市的民航机场到某宾馆的路程为15km .某司机常驾车在机场与此宾馆之间接送旅客,由于行车路线的不同以及途中停车时间要转换成行车路程(这个城市规定,每停车5分钟按lkm 路程计费),这个司机一次接送旅客的行车路程ξ是一个随机变量,他收旅客的租车费可也是一个随机变量(1)求租车费η关于行车路程ξ的关系式;(2)已知某旅客实付租车费38元,而出租汽车实际行驶了15km ,问出租车在途中因故停车累计最多几分钟? 解:(1)依题意得η=2(ξ-4)+10,即η=2ξ+2 (2)由38=2ξ+2,得ξ=18,5×(18-15)=15. 所以,出租车在途中因故停车累计最多15分钟. 四、课堂练习:1.①某寻呼台一小时内收到的寻呼次数ξ;②长江上某水文站观察到一天中的水位ξ;③某超市一天中的顾客量ξ其中的ξ是连续型随机变量的是( ) A .①; B .②; C .③; D .①②③2.随机变量ξ的所有等可能取值为1,2,,n …,若()40.3P ξ<=,则( ) A .3n =; B .4n =; C .10n =; D .不能确定 3.抛掷两次骰子,两个点的和不等于8的概率为( ) A .1112; B .3136; C .536; D .112 4.如果ξ是一个离散型随机变量,则假命题是( )A. ξ取每一个可能值的概率都是非负数;B. ξ取所有可能值的概率之和为1;C. ξ取某几个值的概率等于分别取其中每个值的概率之和;D. ξ在某一范围内取值的概率大于它取这个范围内各个值的概率之和答案:1.B 2.C 3.B 4.D五、小结 :随机变量离散型、随机变量连续型随机变量的概念随机变量ξ是关于试验结果的函数,即每一个试验结果对应着一个实数;随机变量ξ的线性组合η=a ξ+b(其中a 、b 是常数)也是随机变量 六、课后作业: 七、板书设计(略)八、教学反思:1、怎样防止所谓新课程理念流于形式,如何合理选择值得讨论的问题,实现学生实质意义的参与.2、防止过于追求教学的情境化倾向,怎样把握一个度.2.1.2离散型随机变量的分布列教学目标:知识与技能:会求出某些简单的离散型随机变量的概率分布。
数学:2.1《离散型随机变量及其分布列-离散型随机变量分布列》课件(新人教A版-选修2-3)
p q 1.
想一想
X 2 5 是两点分布吗? P 0.3 0.7 提示:不是.两点分布的X的取值只能是0,1. 分布列
什么是超几何分布? 先思考一个例子: 思考 1.在含有 5 件次品的 100 件产品中,任取 3 件,求:(1)取到的次品数 X 的分布列.
例1
甲、乙两人参加一次数学知识竞赛 , 已知在备
选的 10 道试题中 , 甲能答对其中的 6 道试题 , 乙能答
对其中的8道试题.规定每次考试都从备选试题中
随机抽出3题进行测试,答对一题得5分,答错一题得 0分.求: (1)甲答对试题数X的分布列; (2)乙所得分数Y的分布列.
【解】
(1)X 的可能取值为 0,1,2,3. C3 4 1 4 P(X=0)= 3 = = ,2 分 C10 120 30 1 C2 36 3 4C6 P(X=1)= 3 = = 3分 C10 120 10 2 C1 60 1 4C6 P(X=2)= 3 = = ,4 分 C10 120 2 C3 20 1 6 P(X=3)= 3 = = .5 分 C10 120 6 所以甲答对试题数 X 的分布列为 X 0 1 1 3 P 30 10 6分
设摸出的红球的个数为 X k n k CM CN M 则 P( X k ) (k 0,1, 2 , m), m min M , n n CN
C
1分
2 1 2
3 1 6
(2)乙答对试题数可能为 1,2,3,所以乙所得分数 Y=5,10,15. 1 C2 C 8 1 2 8 P(Y=5)= 3 = = ,9 分 C10 120 15 2 C1 C 56 7 2 8 P(Y=10)= 3 = = ,10 分 C10 120 15 C3 56 7 8 P(Y=15)= 3 = = .11 分 C10 120 15 所以乙所得分数 Y 的分布列为 Y 5 10 15 1 7 7 P 15 15 15 12 分
2.3.2 人教A版数学选修2-3 第2章 随机变量及其分布
2.3.2 离散型随机变量的方差、标准差填一填1.(1)定义:设离散型随机变量X 的分布列为X x 1 x 2 … x i … x n Pp 1p 2…p i…p n则(x i -E (X ))2描述了x i (i =1,2,…,n )相对于均值E (X )的偏离程度,而D (X )=∑i =1n(x i -E (X ))2p i 为这些偏离程度的加权平均,刻画了随机变量X 与其均值E (X )的平均偏离程度.称D (X )为随机变量X 的方差,其算术平方根D (X )为随机变量X 的标准差.(2)意义:随机变量的方差和标准差都反映了随机变量取值偏离于均值的平均程度.方差或标准差越小,则随机变量偏离于均值的平均程度越小.2.随机变量的方差与样本方差的关系随机变量的方差是总体的方差,它是一个常数,样本的方差则是随机变量,是随样本的变化而变化的.对于简单随机样本,随着样本容量的增加,样本的方差越来越接近于总体的方差.3.服从两点分布与二项分布的随机变量的方差 (1)若X 服从两点分布,则D (X )=p (1-p ); (2)若X ~B (n ,p ),则D (X )=np (1-p ).4.离散型随机变量方差的线性运算性质设a,b为常数,则D(aX+b)=a2D(X).判一判判断(1.离散型随机变量ξ的期望E(ξ)反映了ξ取值的概率的平均值.(×)2.离散型随机变量ξ的方差D(ξ)反映了ξ取值的平均水平.(×)3.离散型随机变量ξ的方差D(ξ)反映了ξ取值的波动水平.(√)4.离散型随机变量的方差越大,随机变量越稳定.(×)5.若a是常数,则D(a)=0.(√)6.若随机变量X服从两点分布,且成功的概率p=0.5,则D(X)为0.5.(×)7.牧场的10头牛,因误食疯牛病毒污染的饲料被感染,已知该病的发病率为0.02,设发病牛的头数为X,则D(X)等于0.196.(√)8.若X为随机变量则D(X-D(X))=D(X).(√)想一想1.提示:随机变量X的方差和标准差都反映了随机变量X取值的稳定与波动,集中与离散的程度,D(X)(或D(X))越小,稳定性越好,波动越小,显然D(X)≥0(D(X)≥0).2.离散型随机变量的方差与标准差的单位相同吗?提示:不同,方差的单位是随机变量单位的平方;标准差与随机变量本身有相同的单位.3.随机变量的方差与样本的方差有何联系与区别?提示:样本的方差是随着样本的不同而变化的,因此它是一个变量,而随机变量的方差是通过大量试验得出的,刻画了随机变量X 与其均值E (X )的平均偏离程度,因此它是一个常数(量).对于简单随机样本,随着样本容量的增加,样本方差越来越接近于总体的方差.4.决策问题中如何运用均值与方差?提示:离散型随机变量的均值反映了离散型随机变量取值的平均水平,而方差反映了离散型随机变量取值的稳定与波动、集中与离散的程度.因此在实际决策问题中,需先计算均值,看谁的平均水平高,然后再计算方差,分析谁的水平发挥相对稳定.当然不同的情形要求不同,应视情况而定。
2019-2020学年高中数学人教A版选修2-3课时训练:2.1 离散型随机变量及其分布列2(二) Word版含答案
2.1.2离散型随机变量的分布列(二)[学习目标]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.[知识链接]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?答这些问题的共同点是随机试验只有两个可能的结果.2.只取两个不同值的随机变量一定服从两点分布吗?举例说明.答只取两个不同值的随机变量并不一定服从两点分布.例如:随机变量X的分布列如下:则X不服从两点分布,因为X的取值不是0或1.[预习导引]1.两点分布若随机变量X的分布列为则称该分布列为两点分布列.若随机变量X的分布列为两点分布列,则称X服从两点分布,称p =P(X=1)为成功概率.2.超几何分布一般地,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,则事件{X=k}发生的概率为P(X=k)=Ck M Cn-kN-MCn N,k=0,1,2,…,m,其中m=min{M,n},且n≤N,M≤N,n,M,N∈N*,则称分布列为超几何分布列.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服从超几何分布.要点一 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.解 从含有10个红球,5个白球的袋中摸出2个球,其结果是随机的,可能是一红一白、两红、两白三种情况,为此我们定义随机变量如下:X =⎩⎨⎧0,两球非全红,1,两球全红,则X 显然服从两点分布,且P (X =1)=C210C215=37, ∴P (X =0)=1-37=47, ∴X 的分布列为规律方法 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. 跟踪演练1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p ,试写出随机变量X的分布列.解 由题意知P (X =1)=p ,根据分布列的性质可知P (X =0)=1-p ,即针尖向下的概率为1-p .于是随机变量X 的分布列为要点二 超几何分布 例2在一次购物抽奖活动中,假设10张奖券中有一等奖奖券1张,可获价值50元的奖品,有二等奖奖券3张,每张可获价值10元的奖品;其余6张没有奖品. (1)顾客甲从10张奖券中任意抽取1张,求中奖次数X 的分布列;(2)顾客乙从10张奖券中任意抽取2张, ①求顾客乙中奖的概率;②设顾客乙获得的奖品总价值Y 元,求Y 的分布列.解 (1)抽奖一次,只有中奖和不中奖两种情况,故X 的取值只有0和1两种情况. P (X =1)=C14C110=410=25,则P (X =0)=1-P (X =1)=1-25=35.因此X 的分布列为(2)①顾客乙中奖可分为互斥的两类:所抽取的2张奖券中有1张中奖或2张都中奖.故所求概率P =C14C16+C24C06C210=3045=23.②Y 的所有可能取值为0,10,20,50,60,且 P (Y =0)=C04C26C210=1545=13,P (Y =10)=C13C16C210=1845=25, P (Y =20)=C23C06C210=345=115,P (Y =50)=C11C16C210=645=215, P (Y =60)=C11C13C210=345=115. 因此随机变量Y 的分布列为规律方法 解决超几何分布问题的两个关键点(1)超几何分布是概率分布的一种形式,一定要注意公式中字母的范围及其意义,解决问题时可以直接利用公式求解,但不能机械地记忆.(2)超几何分布中,只要知道M ,N ,n 就可以利用公式求出X 取不同k 的概率 P (X =k ),从而求出X 的分布列.跟踪演练2 从某小组的5名女生和4名男生中任选3人去参加一项公益活动. (1)求所选3人中恰有一名男生的概率; (2)求所选3人中男生人数ξ的分布列.解 (1)所选3人中恰有一名男生的概率P =C25C14C39=1021. (2)ξ的可能取值为0,1,2,3.P(ξ=0)=C35C39=542,P(ξ=1)=C25C14C39=1021,P(ξ=2)=C15C24C39=514,P(ξ=3)=C34C39=121.∴ξ的分布列为要点三分布列的综合应用例 3 袋中有4个红球,3个黑球,从袋中随机取球,设取到一个红球得2分,取到一个黑球得1分,从袋中任取4个球.(1)求得分X的分布列;(2)求得分大于6分的概率.解(1)从袋中随机摸4个球的情况为1红3黑,2红2黑,3红1黑,4红四种情况,分别得分为5分,6分,7分,8分,故X的可能取值为5,6,7,8.P(X=5)=C14C33C47=435,P(X=6)=C24C23C47=1835,P(X=7)=C34C13C47=1235,P(X=8)=C44C03C47=135.故所求的分布列为(2)根据随机变量X的分布列,可以得到得分大于6分的概率为P(X>6)=P(X=7)+P(X=8)=12 35+135=1335.规律方法在求离散型随机变量的分布列时,明确随机变量所取的每个值表示的意义是关键.跟踪演练3某人有5把钥匙,其中只有一把能打开办公室的门,一次他醉酒后拿钥匙去开门.由于看不清是哪把钥匙,他只好逐一去试.若不能开门,则把钥匙扔到一边,记打开门时试开门的次数为ξ,试求ξ的分布列,并求他至多试开3次的概率.解ξ的所有可能取值为1,2,3,4,5,且P(ξ=1)=C11C15=15,P(ξ=2)=C14C11C15C14=15,P(ξ=3)=C14C13C11C15C14C13=15,P(ξ=4)=C14C13C12C11C15C14C13C12=15,P (ξ=5)=C14C13C12C11C11C15C14C13C12C12=15. 因此ξ的分布列为由分布列知P (ξ≤3)=P (ξ=1)+P (ξ=2)+P (ξ=3)=15+15+15=35.1.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.C35C350B.C15+C25+C35C350C .1-C345C350 D.C15C25+C25C145C350答案 C解析 出现二级品的情况较多,可以考虑不出现二级品概率为C345C350,故答案为1-C345C350. 2.一个箱内有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.13 B.12 C.16 D.56 答案 D解析 号数至少有一个奇数有两种情况,而其对立事件则全为偶数,其概率为C24C29=16,故答案为1-16=56.3.某人投篮的命中率是不命中概率的3倍,以随机变量X 表示1次投篮的命中次数,则P (X =1)=________. 答案 34解析 设不命中的概率为p ,则命中的概率为3p ,p +3p =1,p =14. P (X =1)是1次投篮中命中的概率,即投篮命中率P (X =1)=34.4.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解设抽奖人所得钱数为随机变量ξ,则ξ=2,6,10.P(ξ=2)=C28C210=2845,P(ξ=6)=C18C12C210=1645,P(ξ=10)=C22C210=145.故ξ的分布列为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)=Ck M Cn-kN-MCn N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.一、基础达标1.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.C34C248C552 B.C348C24C552C.1-C148C44C552 D.C34C248+C44C148C552答案 D解析设X为抽出的5张扑克牌中含A的张数,则P(X≥3)=P(X=3)+P(X=4)=C34C248 C552+C44C148C552.2.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.150 B.125 C.1825 D.14 950解析记X为2张中的中奖数,则P(X=2)=C24C096C2100=1825.3.一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C122C14+C222C226的是( )A.P(0<X≤2) B.P(X≤1)C.P(X=1) D.P(X=2)答案 B解析本题相当于至多取出1个白球的概率,即取到1个白球或没有取到白球的概率.4.设某项试验的成功率是失败率的2倍,用随机变量ξ描述一次试验的成功次数,则P(ξ=0)等于( )A.0 B.13 C.12 D.23答案 B解析设P(ξ=1)=p,则P(ξ=0)=1-p.依题意知,p=2(1-p),解得p=23.故p(ξ=0)=1-p=13.5.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)=_ _______.答案0.8解析由Y=-2,且Y=3X-2,得X=0,∴P(Y=-2)=0.8.6.某一随机变量ξ的概率分布列如表,且m+2n=1.2,则m-n2的值为________.答案0.2解析由离散型随机变量分布列的性质可得m+n+0.2=1,又m+2n=1.2,可得m-n2=0.2.7.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.解(1)设抽到他能背诵的课文的数量为X,则P(X=k)=Ck6C3-k4C310(k=0,1,2,3).P(X=0)=C06C34C310=130,P(X=1)=C16C24C310=310,P(X=2)=C26C14C310=12,P(X=3)=C36C04C310=16.所以X的分布列为(2)他能及格的概率为P(X≥2)=P(X=2)+P(X=3)=1 2+16=23.二、能力提升8.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.至多有一件一等品答案 D解析P(都不是一等品)=C22C25=110,P(恰有一件一等品)=C13·C12C25=610,P(至少有一件一等品)=1-110=910,P(至多有一件一等品)=1-C23C25=710.9.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.310 B.710 C.2140 D.740答案 D解析“X=3”表示前2次未抽到中奖彩票,第3次抽到中奖彩票,故P(X=3)=A27C13A310=7×6×310×9×8=740,选D.10.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).答案C13C397+C497C4100解析二级品不多于1台,即一级品有3台或者4台.11.一个袋中有形状大小完全相同的3个白球和4个红球.(1)从中任意摸出一球,用0表示摸出白球,用1表示摸出红球,求X的分布列;(2)从中任意摸出两个球,用0表示两个球全是白球,用1表示两个球不全是白球,求X的分布列.解(1)X的分布列为(2)∵P(X=0)=C23C27=17,∴X的分布列为12.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.解由题意得X取3,4,5,6,且P(X=3)=C35C04C39=542,P(X=4)=C25C14C39=1021,P(X=5)=C15C24C39=514,P(X=6)=C34C39=121,所以X的分布列为三、探究与创新13.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.解(1)“一次取出的3个小球上的数字互不相同”的事件记为A,则P(A)=C35C12C12C12C310=23.(2)由题意,X所有可能的取值为2,3,4,5.P(X=2)=C22C12+C12C22C310=130;P(X=3)=C24C12+C14C22C310=215;P(X=4)=C26C12+C16C22C310=310;P(X=5)=C28C12+C18C22C310=815.所以随机变量X的概率分布列为(3)“一次取球得分介于20分到40分之间”记为事件C,则P(C)=P(X=3)+P(X=4)=215+310=1330.2016-2017学年湖南省衡阳市衡阳县四中高二(下)第一次模拟数学试卷一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,满分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.已知集合M={0,1,2},N={x},若M∪N={0,1,2,3},则x的值为()A.3 B.2 C.1 D.02.如图是一个几何体的三视图,则该几何体为()A.球B.圆柱C.圆台D.圆锥3.在区间[0,5]内任取一个实数,则此数大于3的概率为()A.B.C.D.4.某程序框图如图所示,若输入x的值为1,则输出y的值是()A.2 B.3 C.4 D.55.已知向量=(1,2),=(x,4),若∥,则实数x的值为()A.8 B.2 C.﹣2 D.﹣86.某学校高一、高二、高三年级的学生人数分别为600,400,800.为了了解教师的教学情况,该校采用分层抽样的方法从这三个年级中抽取45名学生进行座谈,则高一、高二、高三年级抽取的人数分别为()A.15,5,25 B.15,15,15 C.10,5,30 D.15,10,207.如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,直线BD与A1C1的位置关系是()A.平行B.相交C.异面但不垂直D.异面且垂直8.不等式(x+1)(x﹣2)≤0的解集为()A.{x|﹣1≤x≤2}B.{x|﹣1<x<2}C.{x|x≥2或x≤﹣1}D.{x|x>2或x<﹣1}9.已知两点P(4,0),Q(0,2),则以线段PQ为直径的圆的方程是()A.(x+2)2+(y+1)2=5 B.(x﹣2)2+(y﹣1)2=10 C.(x﹣2)2+(y﹣1)2=5 D.(x+2)2+(y+1)2=1010.如图,在高速公路建设中需要确定隧道的长度,工程技术人员已测得隧道两端的两点A、B 到点C的距离AC=BC=1km,且∠ACB=120°,则A、B两点间的距离为()A.km B.km C.1.5km D.2km二、填空题:本大题共5小题,每小题4分,满分20分.11.计算:log21+log24=.12.已知1,x,9成等比数列,则实数x=.13.已知点(x,y)在如图所示的平面区域(阴影部分)内运动,则z=x+y的最大值是.14.已知a是函数f(x)=2﹣log2x的零点,则a的值为•15.如图1,在矩形ABCD中,AB=2BC,E、F分别是AB、CD的中点,现在沿EF把这个矩形折成一个直二面角A﹣EF﹣C(如图2),则在图2中直线AF与平面EBCF所成的角的大小为.三、解答题:本大题共5小题,满分40分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.已知,<θ<π.(1)求tanθ;(2)求的值.17.某公司为了了解本公司职员的早餐费用情况,抽样调査了100位职员的早餐日平均费用(单位:元),得到如图所示的频率分布直方图,图中标注a的数字模糊不清.(1)试根据频率分布直方图求a的值,并估计该公司职员早餐日平均费用的众数;(2)已知该公司有1000名职员,试估计该公司有多少职员早餐日平均费用不少于8元?18.已知等比数列{a n}的公比q=2,且a2,a3+1,a4成等差数列.(1)求a1及a n;(2)设b n=a n+n,求数列{b n}的前5项和S5.19.已知二次函数f(x)=x2+ax+b满足f(0)=6,f(1)=5(1)求函数f(x)解析式(2)求函数f(x)在x∈[﹣2,2]的最大值和最小值.20.已知圆C:x2+y2+2x﹣3=0.(1)求圆的圆心C的坐标和半径长;(2)直线l经过坐标原点且不与y轴重合,l与圆C相交于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,求证:为定值;(3)斜率为1的直线m与圆C相交于D、E两点,求直线m的方程,使△CDE的面积最大.2016-2017学年湖南省衡阳市衡阳县四中高二(下)第一次模拟数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,满分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.已知集合M={0,1,2},N={x},若M∪N={0,1,2,3},则x的值为()A.3 B.2 C.1 D.0【考点】并集及其运算.【分析】根据M及M与N的并集,求出x的值,确定出N即可.【解答】解:∵集合M={0,1,2},N={x},且M∪N={0,1,2,3},∴x=3,故选:A.2.如图是一个几何体的三视图,则该几何体为()A.球B.圆柱C.圆台D.圆锥【考点】由三视图求面积、体积.【分析】由三视图可知该几何体为圆锥.【解答】解:根据三视图可知,该几何体为圆锥.故选D.3.在区间[0,5]内任取一个实数,则此数大于3的概率为()A.B.C.D.【考点】几何概型.【分析】由题意,要使此数大于3,只要在区间(3,5]上取即可,利用区间长度的比求.【解答】解:要使此数大于3,只要在区间(3,5]上取即可,由几何概型的个数得到此数大于3的概率为为;故选B.4.某程序框图如图所示,若输入x的值为1,则输出y的值是()A.2 B.3 C.4 D.5【考点】程序框图.【分析】根据题意,模拟程序框图的运行过程,即可得出正确的答案.【解答】解:模拟程序框图的运行过程,如下;输入x=1,y=1﹣1+3=3,输出y的值为3.故选:B.5.已知向量=(1,2),=(x,4),若∥,则实数x的值为()A.8 B.2 C.﹣2 D.﹣8【考点】平面向量共线(平行)的坐标表示.【分析】根据向量平行的坐标公式建立方程进行求解即可.【解答】解:∵∥,∴4﹣2x=0,得x=2,故选:B6.某学校高一、高二、高三年级的学生人数分别为600,400,800.为了了解教师的教学情况,该校采用分层抽样的方法从这三个年级中抽取45名学生进行座谈,则高一、高二、高三年级抽取的人数分别为()A.15,5,25 B.15,15,15 C.10,5,30 D.15,10,20【考点】分层抽样方法.【分析】根据分层抽样的定义,建立比例关系即可等到结论.【解答】解:∵高一、高二、高三年级的学生人数分别为600,400,800.∴从这三个年级中抽取45名学生进行座谈,则高一、高二、高三年级抽取的人数分别,高二:,高三:45﹣15﹣10=20.故选:D7.如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,直线BD与A1C1的位置关系是()A.平行B.相交C.异面但不垂直D.异面且垂直【考点】空间中直线与直线之间的位置关系.【分析】连接AC,则AC∥A1C1,AC⊥BD,即可得出结论.【解答】解:∵正方体的对面平行,∴直线BD与A1C1异面,连接AC,则AC∥A1C1,AC⊥BD,∴直线BD与A1C1垂直,∴直线BD与A1C1异面且垂直,故选:D.8.不等式(x+1)(x﹣2)≤0的解集为()A.{x|﹣1≤x≤2}B.{x|﹣1<x<2}C.{x|x≥2或x≤﹣1}D.{x|x>2或x<﹣1}【考点】一元二次不等式的解法.【分析】根据一元二次不等式对应方程的实数根,即可写出不等式的解集.【解答】解:不等式(x+1)(x﹣2)≤0对应方程的两个实数根为﹣1和2,所以该不等式的解集为{x|﹣1≤x≤2}.故选:A.9.已知两点P(4,0),Q(0,2),则以线段PQ为直径的圆的方程是()A.(x+2)2+(y+1)2=5 B.(x﹣2)2+(y﹣1)2=10 C.(x﹣2)2+(y﹣1)2=5 D.(x+2)2+(y+1)2=10【考点】圆的标准方程.【分析】求出圆心坐标和半径,因为圆的直径为线段PQ,所以圆心为P,Q的中点,应用中点坐标公式求出,半径为线段PQ长度的一半,求出线段PQ的长度,除2即可得到半径,再代入圆的标准方程即可.【解答】解:∵圆的直径为线段PQ,∴圆心坐标为(2,1)半径r===∴圆的方程为(x﹣2)2+(y﹣1)2=5.故选:C.10.如图,在高速公路建设中需要确定隧道的长度,工程技术人员已测得隧道两端的两点A、B 到点C的距离AC=BC=1km,且∠ACB=120°,则A、B两点间的距离为()A.km B.km C.1.5km D.2km【考点】解三角形的实际应用.【分析】直接利用与余弦定理求出AB的数值.【解答】解:根据余弦定理AB2=a2+b2﹣2abcosC,∴AB===(km).故选:A.二、填空题:本大题共5小题,每小题4分,满分20分.11.计算:log21+log24=2.【考点】对数的运算性质.【分析】直接利用对数的运算法则化简求解即可.【解答】解:log21+log24=0+log222=2.故答案为:2.12.已知1,x,9成等比数列,则实数x=±3.【考点】等比数列.【分析】由等比数列的性质得x2=9,由此能求出实数x.【解答】解:∵1,x,9成等比数列,∴x2=9,解得x=±3.故答案为:±3.13.已知点(x,y)在如图所示的平面区域(阴影部分)内运动,则z=x+y的最大值是5.【考点】简单线性规划.【分析】利用目标函数的几何意义求最大值即可.【解答】解:由已知,目标函数变形为y=﹣x+z,当此直线经过图中点(3,2)时,在y轴的截距最大,使得z最大,所以z的最大值为3+2=5;故答案为:5.14.已知a是函数f(x)=2﹣log2x的零点,则a的值为4•【考点】函数的零点.【分析】根据函数零点的定义,得f(a)=0,从而求出a的值.【解答】解:a是函数f(x)=2﹣log2x的零点,∴f(a)=2﹣log2a=0,∴log2a=2,解得a=4.故答案为:4.15.如图1,在矩形ABCD中,AB=2BC,E、F分别是AB、CD的中点,现在沿EF把这个矩形折成一个直二面角A﹣EF﹣C(如图2),则在图2中直线AF与平面EBCF所成的角的大小为45°.【考点】直线与平面所成的角.【分析】由题意,AE⊥平面EFBC,∠AFE是直线AF与平面EBCF所成的角,即可得出结论.【解答】解:由题意,AE⊥平面EFBC,∴∠AFE是直线AF与平面EBCF所成的角,∵AE=EF,∴∠AFE=45°.故答案为45°.三、解答题:本大题共5小题,满分40分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.已知,<θ<π.(1)求tanθ;(2)求的值.【考点】三角函数的化简求值.【分析】(1)由,<θ<π结合同角平方关系可求cosθ,利用同角基本关系可求(2)结合(1)可知tanθ的值,故考虑把所求的式子化为含“切”的形式,从而在所求的式子的分子、分母同时除以cos2θ,然后把已知tanθ的值代入可求.【解答】解:(1)∵sin2θ+cos2θ=1,∴cos2θ=.又<θ<π,∴cosθ=∴.(2)=.17.某公司为了了解本公司职员的早餐费用情况,抽样调査了100位职员的早餐日平均费用(单位:元),得到如图所示的频率分布直方图,图中标注a的数字模糊不清.(1)试根据频率分布直方图求a的值,并估计该公司职员早餐日平均费用的众数;(2)已知该公司有1000名职员,试估计该公司有多少职员早餐日平均费用不少于8元?【考点】频率分布直方图.【分析】(1)由频率分布直方图中各小长方形的面积之和等于1,求出a的值,频率分布直方图中最高的小长方体的底面边长的中点即是众数;(2)求出本公司职员平均费用不少于8元的频率就能求出公司有多少职员早餐日平均费用不少于8元.【解答】解:(1)据题意得:(0.05+0.10+a+0.10+0.05+0.05)×2=1,解得a=0.15,众数为:;(2)该公司职员早餐日平均费用不少于8元的有:×2=200,18.已知等比数列{a n}的公比q=2,且a2,a3+1,a4成等差数列.(1)求a1及a n;(2)设b n=a n+n,求数列{b n}的前5项和S5.【考点】数列的求和;等比数列的通项公式.【分析】(1)运用等比数列的通项公式和等差数列的中项的性质,解方程可得首项,进而得到所求通项公式;(2)求得b n=2n﹣1+n,再由数列的求和方法:分组求和,结合等差数列和等比数列的求和公式,计算即可得到所求和.【解答】解:(1)由已知得a2=2a1,a3+1=4a1+1,a4=8a1,又a2,a3+1,a4成等差数列,可得:2(a3+1)=a2+a4,所以2(4a1+1)=2a1+8a1,解得a1=1,故a n=a1q n﹣1=2n﹣1;(2)因为b n=2n﹣1+n,所以S5=b1+b2+b3+b4+b5=(1+2+...+16)+(1+2+ (5)=+=31+15=46.19.已知二次函数f(x)=x2+ax+b满足f(0)=6,f(1)=5(1)求函数f(x)解析式(2)求函数f(x)在x∈[﹣2,2]的最大值和最小值.【考点】二次函数的性质;二次函数在闭区间上的最值.【分析】(1)利用已知条件列出方程组求解即可.(2)利用二次函数的对称轴以及开口方向,通过二次函数的性质求解函数的最值即可.【解答】解:(1)∵;(2)∵f(x)=x2﹣2x+6=(x﹣1)2+5,x∈[﹣2,2],开口向上,对称轴为:x=1,∴x=1时,f(x)的最小值为5,x=﹣2时,f(x)的最大值为14.20.已知圆C:x2+y2+2x﹣3=0.(1)求圆的圆心C的坐标和半径长;(2)直线l经过坐标原点且不与y轴重合,l与圆C相交于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,求证:为定值;(3)斜率为1的直线m与圆C相交于D、E两点,求直线m的方程,使△CDE的面积最大.【考点】直线与圆的位置关系.【分析】(1)把圆C的方程化为标准方程,写出圆心和半径;(2)设出直线l的方程,与圆C的方程组成方程组,消去y得关于x的一元二次方程,由根与系数的关系求出的值;(3)解法一:设出直线m的方程,由圆心C到直线m的距离,写出△CDE的面积,利用基本不等式求出最大值,从而求出对应直线方程;解法二:利用几何法得出CD⊥CE时△CDE的面积最大,再利用点到直线的距离求出对应直线m 的方程.【解答】解:(1)圆C:x2+y2+2x﹣3=0,配方得(x+1)2+y2=4,则圆心C的坐标为(﹣1,0),圆的半径长为2;(2)设直线l的方程为y=kx,联立方程组,消去y得(1+k2)x2+2x﹣3=0,则有:;所以为定值;(3)解法一:设直线m的方程为y=kx+b,则圆心C到直线m的距离,所以,≤,当且仅当,即时,△CDE的面积最大,从而,解之得b=3或b=﹣1,故所求直线方程为x﹣y+3=0或x﹣y﹣1=0.解法二:由(1)知|CD|=|CE|=R=2,所以≤2,当且仅当CD⊥CE时,△CDE的面积最大,此时;设直线m的方程为y=x+b,则圆心C到直线m的距离,由,得,由,得b=3或b=﹣1,故所求直线方程为x﹣y+3=0或x﹣y﹣1=0.2017年5月5日。
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专题强化训练(二) 随机变量及其分布
(建议用时:45分钟)
[基础达标练]
一、选择题
1.设随机变量ξ~N(2,2),则D12ξ=( )
A.1 B.2 C.12 D.4
C [∵ξ~N(2,2),∴D(ξ)=2.
∴D12ξ=122D(ξ)=14×2=12.]
2.正态分布密度函数为φμ,σ(x)=18πe-x28,x∈(-∞,+∞),则总体的平均数和
标准差分别是( )
A.0和8 B.0和4 C.0和2 D.0和2
C [由条件可知μ=0,σ=2.]
3.设一随机试验的结果只有A和A,且P(A)=m,令随机变量,
则ξ的方差D(ξ)等于( )
【导学号:95032216】
A.m B.2m(1-m)
C.m(m-1) D.m(1-m)
D [随机变量ξ的分布列为:
ξ 0 1
P 1-m m
∴E(ξ)=0×(1-m)+1×m=m.
∴D(ξ)=(0-m)2×(1-m)+(1-m)2×m=m(1-m).]
4.周老师上数学课时,给班里同学出了两道选择题,她预估做对第一道题的概率为
0.80,做对两道题的概率为0.60,则预估做对第二道题的概率是( )
A.0.80 B.0.75
C.0.60 D.0.48
B [设“做对第一道题”为事件A,“做对第二道题”为事件B,则P(AB)=P(A)·P(B)
=0.80·P(B)=0.60,故P(B)=0.75,故选B.]
5.同时抛掷两枚均匀的硬币10次,设两枚硬币同时出现反面的次数为ξ,则D(ξ)
2
=( )
A.158 B.154
C.52 D.5
A [两枚硬币同时出现反面的概率为12×12=14,故ξ~B10,14,
因此D(ξ)=10×14×1-14=158.]
二、填空题
6.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X,则P(X≤6)=________.
【导学号:95032217】
1335 [P(X≤6)=P(X=4)+P(X=6)=C44+C34C13C47=13
35
.]
7.甲、乙、丙三人到三个景点旅游,每人只去一个景点,设事件A为“三个人去的景
点不相同”,B为“甲独自去一个景点”,则概率P(A|B)等于________.
1
2
[由题意可知,n(B)=C1322=12,n(AB)=A33=6.
所以P(B|A)=nABnA=612=12.]
8.设随机变量X~B(2,p),随机变量Y~B(3,p),若P(X≥1)=59,则P(Y≥1)=________.
【导学号:95032218】
1927 [因为X~B(2,p),所以P(X≥1)=1-P(X=0)=1-C02(1-p)2=59,解得p=1
3
.
又Y~B(3,p),所以P(Y≥1)=1-P(Y=0)=1-C03(1-p)3=1927.]
三、解答题
9.编号为1,2,3的三位学生随意入座编号为1,2,3的三个座位,每位学生坐一个座位,
设与座位编号相同的学生的人数是ξ,求E(ξ)和D(ξ).
[解] ξ的所有可能取值为0,1,3,ξ=0表示三位同学全坐错了,有2种情况,即编
号为1,2,3的座位上分别坐了编号为2,3,1或3,1,2的学生,
则P(ξ=0)=2A33=13;
ξ=1表示三位同学只有1位同学坐对了,
3
则P(ξ=1)=C13A33=12;
ξ=3表示三位学生全坐对了,即对号入座,
则P(ξ=3)=1A33=16.
所以,ξ的分布列为
ξ 0 1 3
P
13 12 1
6
E
(ξ)=0×13+1×12+3×16=1;
D
(ξ)=13×(0-1)2+12×(1-1)2+16×(3-1)2=1.
10.一个口袋内装有2个白球和2个黑球,那么
(1)先摸出1个白球不放回,再摸出1个白球的概率是多少?
(2)先摸出1个白球后放回,再摸出1个白球的概率是多少?
【导学号:95032219】
[解] (1)设“先摸出1个白球不放回”为事件A,“再摸出1个白球”为事件B,则“先
后两次摸出白球”为事件AB,“先摸一球不放回,再摸一球”共有4×3种结果.
所以P(A)=12,P(AB)=2×14×3=16,所以P(B|A)=1612=13.
所以先摸出1个白球不放回,再摸出1个白球的概率为13.
(2)设“先摸出1个白球后放回”为事件A1,“再摸出1个白球”为事件B1,“两次都
摸出白球”为事件A1B1,P(A1)=12,P(A1B1)=2×24×4=14,
所以P(B1|A1)=PA1B1PA1=1412=12.
所以先摸出1个白球后放回,再摸出1个白球的概率为12.
[能力提升练]
一、选择题
1.若随机变量ξ服从正态分布N(0,1),已知P(ξ<-1.96)=0.025,则P(|ξ|<1.96)
=( )
4
A.0.025 B.0.050
C.0.950 D.0.975
C [由随机变量ξ服从正态分布N(0,1),得P(ξ<1.96)=1-P(ξ≤-1.96),所以
P(|ξ|<1.96)=P(-1.96<ξ<1.96)=1-2P(ξ≤-1.96)=1-2P
(ξ<-1.96)=1-
2×0.025=0.950.]
2.一只蚂蚁位于数轴x=0处,这只蚂蚁每隔一秒钟向左或向右移动一个单位长度,设
它向右移动的概率为23,向左移动的概率为13,则3秒后,这只蚂蚁在x=1处的概率为( )
【导学号:95032220】
A.49 B.59
C.1 D.29
A [由题意知,3秒内蚂蚁向左移动一个单位长度,向右移动两个单位长度,所以蚂蚁
在x=1处的概率为C23×232×131=49.]
二、填空题
3.在一次数学考试中,第14题和第15题为选做题.规定每位考生必须且只需在其中
选做一题.设4名考生选做这两题的可能性均为12.其中甲、乙2名学生选做同一道题的概率
是________.
1
2
[设事件A表示“甲选做第14题”,事件B表示“乙选做第14题”,则甲、乙2
名学生选做同一道题的事件为“AB+A B”,且事件A、B相互独立.
所以P(AB+AB)=P(A)P(B)+P(A)P(B)=12×12+1-121-12=12.]
4.某人参加驾照考试,共考6个科目,假设他通过各科考试的事件是相互独立的,并
且概率都是p.若此人未能通过的科目数ξ的均值是2,则p=________.
【导学号:95032221】
2
3
[因为通过各科考试的概率为p,所以不能通过考试的概率为1-p,易知ξ~B(6,1
-p),所以E(ξ)=6(1-p)=2,解得p=23.]
三、解答题
5.在甲、乙等6个单位参加的一次“唱读讲传”演出活动中,每个单位的节目集中安
排在一起,若采用抽签的方式随机确定各单位的演出顺序(序号为1,2,…,6),求:
5
(1)甲、乙两单位的演出序号至少有一个为奇数的概率;
(2)甲、乙两单位之间的演出单位个数ξ的分布列与均值.
[解] 只考虑甲、乙两单位的相对位置,故可用组合计算基本事件数.
(1)设A表示“甲、乙的演出序号至少有一个为奇数”,则A表示“甲、乙的演出序号
均为偶数”,由等可能性事件的概率计算公式得P(A)=1-P(A)=1-C23C26=1-15=45.
(2)ξ的所有可能取值为0,1,2,3,4,且
P(ξ=0)=5C26=13,P(ξ=1)=4C26=415,P(ξ=2)=3C26=15,P(ξ=3)=2C26=215,P
(ξ=4)
=1C26=115.
从而知ξ的分布列为
ξ 0 1 2 3 4
P
13 415 15 215 1
15
所以E(ξ)=0×13+1×415+2×15+3×215+4×115=43.