高中數(shù)學(xué) 第二章 隨機(jī)變量及其分布章末復(fù)習(xí)學(xué)案 新人教A版選修23
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1、 第二章 隨機(jī)變量及其分布 章末復(fù)習(xí) 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解條件概率和兩個(gè)事件相互獨(dú)立的概念.2.理解離散型隨機(jī)變量及分布列,并掌握兩個(gè)特殊的分布列——二項(xiàng)分布和超幾何分布.3.理解離散型隨機(jī)變量的均值、方差的概念,并能應(yīng)用其解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問題.4.了解正態(tài)分布曲線特點(diǎn)及曲線所表示的意義. 1.離散型隨機(jī)變量的分布列 (1)如果隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果可以用一個(gè)變量來表示,那么這樣的變量叫做隨機(jī)變量;所有取值可以一一列出的隨機(jī)變量,稱為離散型隨機(jī)變量. (2)若離散型隨機(jī)變量X可能取的不同值為x1,x2,…,xi,…,xn,X取每一個(gè)值xi(i=1,2,…,n)的概率P(X=xi)=pi
2、,則稱表 X x1 x2 … xi … xn P p1 p2 … pi … pn 為離散型隨機(jī)變量X的概率分布列,簡(jiǎn)稱為X的分布列,具有性質(zhì): ①pi ≥ 0,i=1,2,…,n; ②pi=1. 離散型隨機(jī)變量在某一范圍內(nèi)取值的概率等于它取這個(gè)范圍內(nèi)各個(gè)值的概率之和. 2.兩點(diǎn)分布 如果隨機(jī)變量X的分布列為 X 1 0 P p q 其中0
3、,1,2,…,m),其中m=min{M,n},且n≤N,M≤N,n,M,N∈N*,則稱分布列 X 0 1 … m P … 為超幾何分布列. 4.條件概率及其性質(zhì) (1)對(duì)于任何兩個(gè)事件A和B,在已知事件A發(fā)生的條件下,事件B發(fā)生的概率叫做條件概率,用符號(hào)P(B|A)來表示,其公式為P(B|A)=(P(A)>0). 在古典概型中,若用n(A)表示事件A中基本事件的個(gè)數(shù),則P(B|A)=. (2)條件概率具有的性質(zhì): ①0≤P(B|A)≤1; ②如果B和C是兩個(gè)互斥事件, 則P(B∪C|A)=P(B|A)+P(C|A). 5.相互獨(dú)立事件
4、(1)對(duì)于事件A,B,若A的發(fā)生與B的發(fā)生互不影響,則稱A,B是相互獨(dú)立事件. (2)若A與B相互獨(dú)立,則P(B|A)=P(B), P(AB)=P(B|A)P(A)=P(A)P(B). (3)若A與B相互獨(dú)立,則A與,與B,與也都相互獨(dú)立. (4)若P(AB)=P(A)P(B),則A與B相互獨(dú)立. 6.二項(xiàng)分布 (1)獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)是指在相同條件下可重復(fù)進(jìn)行的,各次之間相互獨(dú)立的一種試驗(yàn),在這種試驗(yàn)中每一次試驗(yàn)只有兩種結(jié)果,即要么發(fā)生,要么不發(fā)生,且任何一次試驗(yàn)中發(fā)生的概率都是一樣的. (2)在n次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)中,用X表示事件A發(fā)生的次數(shù),設(shè)每次試驗(yàn)中事件A發(fā)生的概率為p,則P(X
5、=k)=Cpk(1-p)n-k(k=0,1,2,…,n),此時(shí)稱隨機(jī)變量X服從二項(xiàng)分布,記為X~B(n,p),并稱p為成功概率. 7.離散型隨機(jī)變量的均值與方差 若離散型隨機(jī)變量X的分布列為 X x1 x2 … xi … xn P p1 p2 … pi … pn (1)均值 稱E(X)=x1p1+x2p2+…+xipi+…+xnpn為隨機(jī)變量X的均值或數(shù)學(xué)期望,它反映了離散型隨機(jī)變量取值的平均水平. (2)方差 稱D(X)= (xi-E(X))2pi為隨機(jī)變量X的方差,它刻畫了隨機(jī)變量X與其均值E(X)的平均偏離程度,其算術(shù)平方根為隨機(jī)變量X的標(biāo)準(zhǔn)差
6、. (3)均值與方差的性質(zhì) ①E(aX+b)=aE(X)+b. ②D(aX+b)=a2D(X).(a,b為常數(shù)) (4)兩點(diǎn)分布與二項(xiàng)分布的均值、方差 ①若X服從兩點(diǎn)分布,則E(X)=p,D(X)=p(1-p). ②若X~B(n,p),則E(X)=np,D(X)=np(1-p). 8.正態(tài)分布 (1)正態(tài)曲線:函數(shù)φμ,σ(x)=,x∈(-∞,+∞),其中μ和σ為參數(shù)(σ>0,μ∈R).我們稱函數(shù)φμ,σ(x)的圖象為正態(tài)分布密度曲線,簡(jiǎn)稱正態(tài)曲線. (2)正態(tài)曲線的性質(zhì): ①曲線位于x軸上方,與x軸不相交; ②曲線是單峰的,它關(guān)于直線x=μ對(duì)稱; ③曲線在x=μ處達(dá)到
7、峰值; ④曲線與x軸之間的面積為 1 ; ⑤當(dāng)σ一定時(shí),曲線的位置由μ確定,曲線隨著 μ 的變化而沿x軸平移,如圖甲所示; ⑥當(dāng)μ一定時(shí),曲線的形狀由σ確定,σ越小,曲線越“瘦高”,表示總體的分布越集中; σ越大,曲線越“矮胖”,表示總體的分布越分散,如圖乙所示. (3)正態(tài)分布的定義及表示 如果對(duì)于任何實(shí)數(shù)a,b (a
8、P(μ-3σ 9、c分別是先后拋擲一枚骰子得到的點(diǎn)數(shù),
∴當(dāng)先后兩次出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)中有5時(shí),
若b=5,則c=1,2,3,4,5,6;
若c=5,則b=5,6.b=5,c=5只能算一種情況,從而P(MN)=.
∴在先后兩次出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)中有5的條件下,方程x2+bx+c=0有實(shí)根的概率為P(N|M)==.
反思與感悟 條件概率是學(xué)習(xí)相互獨(dú)立事件的前提和基礎(chǔ),計(jì)算條件概率時(shí),必須搞清要求的條件概率是在什么條件下發(fā)生的概率.一般地,計(jì)算條件概率常有兩種方法
(1)P(B|A)=.
(2)P(B|A)=.在古典概型下,n(AB)指事件A與事件B同時(shí)發(fā)生的基本事件個(gè)數(shù);n(A)是指事件A發(fā)生的基本事件個(gè)數(shù).
跟 10、蹤訓(xùn)練1 已知男人中有5%患色盲,女人中有0.25%患色盲,從100個(gè)男人和100個(gè)女人中任選一人.
(1)求此人患色盲的概率;
(2)如果此人是色盲,求此人是男人的概率.(以上各問結(jié)果寫成最簡(jiǎn)分式形式)
考點(diǎn) 條件概率的性質(zhì)及應(yīng)用
題點(diǎn) 條件概率的性質(zhì)的簡(jiǎn)單應(yīng)用
解 設(shè)“任選一人是男人”為事件A,“任選一人是女人”為事件B,“任選一人是色盲”為事件C.
(1)此人患色盲的概率
P(C)=P(AC)+P(BC)
=P(A)P(C|A)+P(B)P(C|B)
=+=.
(2)由(1)得P(AC)=,又因?yàn)镻(C)=,
所以P(A|C)===.
類型二 相互獨(dú)立事件的概率與 11、二項(xiàng)分布
例2 天氣預(yù)報(bào),在元旦期間甲、乙兩地都降雨的概率為,至少有一個(gè)地方降雨的概率為,已知甲地降雨的概率大于乙地降雨的概率,且在這段時(shí)間甲、乙兩地降雨互不影響.
(1)分別求甲、乙兩地降雨的概率;
(2)在甲、乙兩地3天假期中,僅有一地降雨的天數(shù)為X,求X的分布列、均值與方差.
考點(diǎn) 二項(xiàng)分布的計(jì)算及應(yīng)用
題點(diǎn) 求二項(xiàng)分布的分布列
解 (1)設(shè)甲、乙兩地降雨的事件分別為A,B,且P(A)=x,P(B)=y(tǒng).
由題意得解得
所以甲地降雨的概率為,乙地降雨的概率為.
(2)在甲、乙兩地中,僅有一地降雨的概率為P=P(A )+P(B)=P(A)P()+P()P(B)
=+=. 12、
X的可能取值為0,1,2,3.
P(X=0)=C3=,
P(X=1)=C12=,
P(X=2)=C2=,
P(X=3)=C3=,
所以X的分布列為
X
0
1
2
3
P
所以E(X)=0+1+2+3=.
方差D(X)=2+2+2+2=.
反思與感悟 (1)求相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率需注意的三個(gè)問題
①“P(AB)=P(A)P(B)”是判斷事件是否相互獨(dú)立的充要條件,也是解答相互獨(dú)立事件概率問題的唯一工具.
②涉及“至多”“至少”“恰有”等字眼的概率問題,務(wù)必分清事件間的相互關(guān)系.
③公式“P(A∪B)=1-P( )”常應(yīng)用于相互獨(dú)立 13、事件至少有一個(gè)發(fā)生的概率.
(2)二項(xiàng)分布的判定
與二項(xiàng)分布有關(guān)的問題關(guān)鍵是二項(xiàng)分布的判定,可從以下幾個(gè)方面判定:
①每次試驗(yàn)中,事件發(fā)生的概率是相同的.
②各次試驗(yàn)中的事件是相互獨(dú)立的.
③每次試驗(yàn)只有兩種結(jié)果:事件要么發(fā)生,要么不發(fā)生.
④隨機(jī)變量是這n次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)中某事件發(fā)生的次數(shù).
跟蹤訓(xùn)練2 在一次抗洪搶險(xiǎn)中,準(zhǔn)備用射擊的辦法引爆從上游漂流而下的一個(gè)巨大汽油罐,已知只有5發(fā)子彈,第一次命中只能使汽油流出,第二次命中才能引爆,每次射擊是相互獨(dú)立的,且命中的概率都是.
(1)求油灌被引爆的概率;
(2)如果引爆或子彈打光則停止射擊,設(shè)射擊次數(shù)為ξ,求ξ不小于4的概率. 14、
考點(diǎn) 互斥、對(duì)立、獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)的概率問題
題點(diǎn) 互斥事件、對(duì)立事件、獨(dú)立事件的概率問題
解 (1)油罐引爆的對(duì)立事件為油罐沒有引爆,沒有引爆的可能情況是:射擊5次只擊中一次或一次也沒有擊中,故該事件的概率為
P=C4+5,
所以所求的概率為
1-P=1-=.
(2)當(dāng)ξ=4時(shí),記事件為A,
則P(A)=C2=,
當(dāng)ξ=5時(shí),意味著前4次射擊只擊中一次或一次也未擊中,記為事件B.
則P(B)=C3+4=,
所以所求概率為P(A∪B)=P(A)+P(B)=+=.
類型三 離散型隨機(jī)變量的均值與方差
例3 為回饋顧客,某商場(chǎng)擬通過摸球兌獎(jiǎng)的方式對(duì)1 000位顧客進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì), 15、規(guī)定:每位顧客從一個(gè)裝有4個(gè)標(biāo)有面值的球的袋中一次性隨機(jī)摸出2個(gè)球,球上所標(biāo)的面值之和為該顧客所獲的獎(jiǎng)勵(lì)額.
(1)若袋中所裝的4個(gè)球中有1個(gè)所標(biāo)的面值為50元,其余3個(gè)均為10元,求:
①顧客所獲的獎(jiǎng)勵(lì)額為60元的概率;
②顧客所獲的獎(jiǎng)勵(lì)額的分布列及均值;
(2)商場(chǎng)對(duì)獎(jiǎng)勵(lì)總額的預(yù)算是60 000元,并規(guī)定袋中的4個(gè)球只能由標(biāo)有面值10元和50元的兩種球組成,或標(biāo)有面值20元和40元的兩種球組成.為了使顧客得到的獎(jiǎng)勵(lì)總額盡可能符合商場(chǎng)的預(yù)算且每位顧客所獲的獎(jiǎng)勵(lì)額相對(duì)均衡,請(qǐng)對(duì)袋中的4個(gè)球的面值給出一個(gè)合適的設(shè)計(jì),并說明理由.
考點(diǎn) 均值與方差的應(yīng)用
題點(diǎn) 均值與方差的綜合應(yīng)用
16、解 (1)設(shè)顧客所獲的獎(jiǎng)勵(lì)額為X,
①依題意,得P(X=60)==,
即顧客所獲的獎(jiǎng)勵(lì)額為60元的概率為.
②依題意得X的所有可能取值為20,60,
P(X=20)==,P(X=60)=,
即X的分布列為
X
20
60
P
所以這位顧客所獲獎(jiǎng)勵(lì)額的均值為E(X)=20+60=40.
(2)根據(jù)商場(chǎng)的預(yù)算,每位顧客的平均獎(jiǎng)勵(lì)額為60元,所以先尋找均值為60元的可能方案.
對(duì)于面值由10元和50元組成的情況,如果選擇(10,10,10,50)的方案,因?yàn)?0元是面值之和的最大值,所以均值不可能為60元.
如果選擇(50,50,50,10)的方案,因?yàn)?0元是 17、面值之和的最小值,所以均值也不可能為60元,因此可能的方案是(10,10,50,50)記為方案1,對(duì)于面值由20元和40元組成的情況,同理可排除(20,20,20,40)和(40,40,40,20)的方案,所以可能的方案是(20,20,40,40),
記為方案2,
以下是對(duì)這兩個(gè)方案的分析:
對(duì)于方案1,即方案(10,10,50,50),設(shè)顧客所獲的獎(jiǎng)勵(lì)額為X1,則X1的分布列為
X1
20
60
100
P
X1的均值E(X1)=20+60+100=60.
X1的方差D(X1)=(20-60)2+(60-60)2+(100-60)2=,
對(duì)于方案2,即方 18、案(20,20,40,40),設(shè)顧客所獲的獎(jiǎng)勵(lì)額為X2,則X2的分布列為
X2
40
60
80
P
X2的均值E(X2)=40+60+80=60,
X2的方差D(X2)=(40-60)2+(60-60)2+(80-60)2=.
由于兩種方案的獎(jiǎng)勵(lì)額的均值都符合要求,但方案2獎(jiǎng)勵(lì)額的方差比方案1小,所以應(yīng)該選擇方案2.
反思與感悟 求離散型隨機(jī)變量X的均值與方差的步驟
(1)理解X的意義,寫出X可能的全部取值;
(2)求X取每個(gè)值的概率或求出函數(shù)P(X=k);
(3)寫出X的分布列;
(4)由分布列和均值的定義求出E(X);
(5)由方差的定義,求D 19、(X),若X~B(n,p),則可直接利用公式求,E(X)=np,D(X)=np(1-p).
跟蹤訓(xùn)練3 某產(chǎn)品按行業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)分成8個(gè)等級(jí),等級(jí)系數(shù)X依次為1,2,…,8,其中X≥5為標(biāo)準(zhǔn)A,X≥3為標(biāo)準(zhǔn)B,已知甲廠執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)A生產(chǎn)該產(chǎn)品,產(chǎn)品的零售價(jià)為6元/件;乙廠執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)B生產(chǎn)該產(chǎn)品,產(chǎn)品的零售價(jià)為4元/件,假定甲、乙兩廠的產(chǎn)品都符合相應(yīng)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn).
(1)已知甲廠產(chǎn)品的等級(jí)系數(shù)X1的分布列如下表:
X1
5
6
7
8
P
0.4
a
b
0.1
且X1的均值E(X1)=6,求a,b的值;
(2)為分析乙廠產(chǎn)品的等級(jí)系數(shù)X2,從該廠生產(chǎn)的產(chǎn)品中隨機(jī)抽取30件, 20、相應(yīng)的等級(jí)系數(shù)組成一個(gè)樣本,數(shù)據(jù)如下:
3 5 3 3 8 5 5 6 3 4
6 3 4 7 5 3 4 8 5 3
8 3 4 3 4 4 7 5 6 7
用該樣本的頻率分布估計(jì)總體分布,將頻率視為概率,求等級(jí)系數(shù)X2的均值;
(3)在(1)(2)的條件下,若以“性價(jià)比”為判斷標(biāo)準(zhǔn),則哪個(gè)工廠的產(chǎn)品更具有可購(gòu)買性?說明理由.
注:①產(chǎn)品的“性價(jià)比”=;
②“性價(jià)比”高的產(chǎn)品更具有可購(gòu)買性.
考點(diǎn) 均值與方差的應(yīng)用
題點(diǎn) 均值與方差的綜合應(yīng)用
解 (1)∵E(X1)=6,
∴50.4+6a+7b+80.1=6,
即6a+7b=3.2,
又由X1的分布列得0.4 21、+a+b+0.1=1,
即a+b=0.5.
由解得
(2)由已知得,樣本的頻率分布表如下:
X2
3
4
5
6
7
8
f
0.3
0.2
0.2
0.1
0.1
0.1
用該樣本的頻率分布估計(jì)總體分布,將頻率視為概率,可得等級(jí)系數(shù)X2的分布列如下:
X2
3
4
5
6
7
8
P
0.3
0.2
0.2
0.1
0.1
0.1
∴E(X2)=30.3+40.2+50.2+60.1+70.1+80.1=4.8,即乙廠產(chǎn)品的等級(jí)系數(shù)的均值為4.8.
(3)乙廠的產(chǎn)品更具有可購(gòu)買性,理由如下:
甲廠產(chǎn)品的等級(jí)系數(shù)的均 22、值為6,價(jià)格為6元/件,
其性價(jià)比為=1,
乙廠產(chǎn)品的等級(jí)系數(shù)的均值等于4.8,價(jià)格為4元/件,
其性價(jià)比為=1.2.
∴乙廠的產(chǎn)品更具有可購(gòu)買性.
類型四 正態(tài)分布的應(yīng)用
例4 為了評(píng)估某大米包裝生產(chǎn)設(shè)備的性能,從該設(shè)備包裝的大米中隨機(jī)抽取100袋作為樣本,稱其重量為
重量kg
9.5
9.6
9.7
9.8
9.9
10.0
10.1
10.2
10.3
10.4
10.5
10.6
10.7
10.8
合計(jì)
包數(shù)
1
1
3
5
6
19
34
18
3
4
2
1
2
1
100
經(jīng)計(jì)算:樣本的平均值μ= 23、10.10,標(biāo)準(zhǔn)差σ=0.21.
(1)為評(píng)判該生產(chǎn)線的性能,從該生產(chǎn)線中任抽取一袋,設(shè)其重量為X(kg),并根據(jù)以下不等式進(jìn)行評(píng)判.
①P(μ-σ 24、
題點(diǎn) 正態(tài)分布的綜合應(yīng)用
解 (1)由題意得
P(μ-σ 25、+σ],(μ-2σ,μ+2σ],(μ-3σ,μ+3σ]這三個(gè)區(qū)間進(jìn)行轉(zhuǎn)化,然后利用上述區(qū)間的概率求出相應(yīng)概率,在此過程中依然會(huì)用到化歸思想及數(shù)形結(jié)合思想.
跟蹤訓(xùn)練4 某市去年高考考生成績(jī)X服從正態(tài)分布N(500,502),現(xiàn)有25 000名考生,試確定考生成績(jī)?cè)?50分~600分的人數(shù).
考點(diǎn) 正態(tài)分布的應(yīng)用
題點(diǎn) 正態(tài)分布的實(shí)際應(yīng)用
解 ∵考生成績(jī)X~N(500,502),∴μ=500,σ=50,
∴P=(550 26、成績(jī)?cè)?50分~600分的人數(shù)約為25 0000.135 9≈3 398.
1.拋擲一枚骰子,觀察出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù),若已知出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)不超過4,則出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)是奇數(shù)的概率為( )
A. B. C. D.
考點(diǎn) 條件概率的定義及計(jì)算公式
題點(diǎn) 利用縮小基本事件空間求條件概率
答案 D
解析 設(shè)拋擲一枚骰子出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)不超過4為事件A,拋擲一枚骰子出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)是奇數(shù)為事件B,則P(B|A)===.故選D.
2.國(guó)慶節(jié)放假,甲、乙、丙三人去北京旅游的概率分別是,,.假定三人的行動(dòng)相互之間沒有影響,那么這段時(shí)間內(nèi)至少有1人去北京旅游的概率為( )
A. B. C. D.
考點(diǎn) 27、相互獨(dú)立事件的性質(zhì)及應(yīng)用
題點(diǎn) 獨(dú)立事件與互斥事件的綜合應(yīng)用
答案 B
解析 設(shè)“國(guó)慶節(jié)放假,甲、乙、丙三人去北京旅游”分別為事件A,B,C,則A,B,C相互獨(dú)立且P(A)=,P(B)=,P(C)=,∴至少有1人去北京旅游的概率為1-P( )=1-P()P()P()=1-=1-=,故選B.
3.某班有50名學(xué)生,一次考試后的數(shù)學(xué)成績(jī)?chǔ)巍玁(110,102),若P(100≤ξ≤110)=0.34,則估計(jì)該班學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)?cè)?20分以上(含120分)的人數(shù)為( )
A.10 B.9 C.8 D.7
考點(diǎn) 正態(tài)分布的應(yīng)用
題點(diǎn) 正態(tài)分布的實(shí)際應(yīng)用
答案 C
解析 ∵數(shù)學(xué)成 28、績(jī)?chǔ)畏恼龖B(tài)分布N(110,102),
且P(100≤ξ≤110)=0.34,
∴P(ξ≥120)=P(ξ<100)=(1-0.342)=0.16,
∴該班數(shù)學(xué)成績(jī)?cè)?20分以上的人數(shù)為0.1650=8.
4.設(shè)隨機(jī)變量ξ的分布列為P(ξ=k)=mk,k=1,2,3,則m的值為 .
考點(diǎn) 離散型隨機(jī)變量分布列的性質(zhì)及應(yīng)用
題點(diǎn) 根據(jù)分布列的性質(zhì)求參數(shù)
答案
解析 因?yàn)镻(ξ=1)+P(ξ=2)+P(ξ=3)=1,
即m=1,所以m=.
5.某畢業(yè)生參加人才招聘會(huì),分別向甲、乙、丙三個(gè)公司投遞了個(gè)人簡(jiǎn)歷.假定該畢業(yè)生得到甲公司面試的概率為,得到乙、丙兩公司面試 29、的概率均為p,且三個(gè)公司是否讓其面試是相互獨(dú)立的.記X為該畢業(yè)生得到面試的公司個(gè)數(shù),若P(X=0)=,則隨機(jī)變量X的均值E(X)= .
考點(diǎn) 相互獨(dú)立事件的性質(zhì)及應(yīng)用
題點(diǎn) 獨(dú)立事件與分布列
答案
解析 隨機(jī)變量X的可能取值是0,1,2,3.
由題意知P(X=0)=(1-p)2=,所以p=,于是P(X=1)=++=,P(X=3)==,P(X=2)=1-P(X=0)-P(X=1)-P(X=3)=1---=,所以均值E(X)=0+1+2+3=.
1.條件概率的兩個(gè)求解策略
(1)定義法:計(jì)算P(A),P(B),P(AB),利用P(A|B)=求解.
(2)縮小樣本 30、空間法:利用P(B|A)=求解.
其中(2)常用于古典概型的概率計(jì)算問題.
2.求解實(shí)際問題的均值與方差的解題思路:先要將實(shí)際問題數(shù)學(xué)化,然后求出隨機(jī)變量的分布列,同時(shí)要注意運(yùn)用兩點(diǎn)分布、二項(xiàng)分布等特殊分布的均值、方差公式以及均值與方差的線性性質(zhì).
一、選擇題
1.已知某一隨機(jī)變量X的分布列如下,且E(X)=6.3,則a的值為( )
X
4
a
9
P
0.5
0.1
b
A.5 B.6 C.7 D.8
考點(diǎn) 離散型隨機(jī)變量的可能取值
題點(diǎn) 離散型隨機(jī)變量的結(jié)果
答案 C
解析 由題意和分布列的性質(zhì)得0.5+0.1+b=1,
且E(X)=40 31、.5+0.1a+9b=6.3,
解得b=0.4,a=7.
2.某工程施工在很大程度上受當(dāng)?shù)啬杲邓康挠绊懀┕て陂g的年降水量X(單位:mm)對(duì)工期延誤天數(shù)Y的影響及相應(yīng)的概率P如下表所示:
年降水量X
X<100
100≤X<200
200≤X<300
X≥300
工期延誤天數(shù)Y
0
5
15
30
概率P
0.4
0.2
0.1
0.3
在年降水量X至少是100的條件下,工期延誤小于30天的概率為( )
A.0.7 B.0.5
C.0.3 D.0.2
考點(diǎn) 條件概率的定義及計(jì)算公式
題點(diǎn) 直接利用公式求條件概率
答案 B
解析 設(shè) 32、事件A為“年降水量X至少是100”,事件B為“工期延誤小于30天”,則P(B|A)===0.5,故選B.
3.從應(yīng)屆高中畢業(yè)生中選拔飛行員,已知這批學(xué)生體型合格的概率為,視力合格的概率為,其他幾項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)合格的概率為,從中任選一名學(xué)生,則該生均合格的概率為(假設(shè)各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)互不影響)( )
A. B.
C. D.
考點(diǎn) 相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率計(jì)算
題點(diǎn) 求多個(gè)相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率
答案 D
解析 該生各項(xiàng)均合格的概率為=.
4.設(shè)隨機(jī)變量X服從正態(tài)分布N(3,4),則P(X<1-3a)=P(X>a2+7)成立的一個(gè)必要不充分條件是( )
A.a(chǎn)=1或2 B. 33、a=1或2
C.a(chǎn)=2 D.a(chǎn)=
考點(diǎn) 正態(tài)分布密度函數(shù)的概念
題點(diǎn) 正態(tài)曲線性質(zhì)的應(yīng)用
答案 B
解析 ∵X~N(3,4),P(X<1-3a)=P(X>a2+7),
∴(1-3a)+(a2+7)=23,∴a=1或2.故選B.
5.(2017福建莆田二十四中高二期中)投籃測(cè)試中,每人投3次,至少投中2次才能通過測(cè)試.已知某同學(xué)每次投籃投中的概率為0.6,且各次投籃是否投中相互獨(dú)立,則該同學(xué)通過測(cè)試的概率為( )
A.0.648 B.0.432
C.0.36 D.0.312
考點(diǎn) 互斥、對(duì)立、獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)的概率問題
題點(diǎn) 互斥事件、對(duì)立事件、獨(dú)立事件的概率問題 34、
答案 A
解析 根據(jù)獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)公式得,該同學(xué)通過測(cè)試的概率為C0.620.4+C0.63=0.648.
6.命題r:隨機(jī)變量ξ~N(3,σ2),若P(ξ≤2)=0.4,則P(ξ≤4)=0.6.命題q:隨機(jī)變量η~B(n,p),且E(η)=200,D(η)=100,則p=0.5.則( )
A.r正確,q錯(cuò)誤
B.r錯(cuò)誤,q正確
C.r錯(cuò)誤,q也錯(cuò)誤
D.r正確,q也正確
考點(diǎn) 正態(tài)分布的應(yīng)用
題點(diǎn) 正態(tài)分布的綜合應(yīng)用
答案 D
解析 因?yàn)殡S機(jī)變量ξ~N(3,σ2),所以正態(tài)曲線關(guān)于x=3對(duì)稱,又P(ξ≤2)=0.4,則P(ξ>4)=P(ξ≤2)=0.4,所以P(ξ≤4 35、)=0.6,所以r是正確的;隨機(jī)變量η~B(n,p),且E(η)=np=200,D(η)=np(1-p)=100,所以200(1-p)=100,解得p=0.5,所以q是正確的.故選D.
7.節(jié)日期間,某種鮮花進(jìn)貨價(jià)是每束2.5元,銷售價(jià)是每束5元;節(jié)日賣不出去的鮮花以每束1.6元價(jià)格處理.根據(jù)前五年銷售情況預(yù)測(cè),節(jié)日期間這種鮮花的需求量X服從如表所示的分布列
X
200
300
400
500
P
0.20
0.35
0.30
0.15
若進(jìn)這種鮮花500束,則利潤(rùn)的均值為( )
A.706元 B.690元
C.754元 D.720元
考點(diǎn) 離散型隨 36、機(jī)變量均值的概率與計(jì)算
題點(diǎn) 離散型隨機(jī)變量均值的計(jì)算
答案 A
解析 因?yàn)镋(X)=2000.2+3000.35+4000.3+5000.15=340,
所以利潤(rùn)的均值為340(5-2.5)-(500-340)(2.5-1.6)=706元,故選A.
8.某班50名學(xué)生期中考試數(shù)學(xué)成績(jī)的頻率分布直方圖如圖所示,其中成績(jī)分組區(qū)間是[40,50),[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100].從樣本成績(jī)不低于80分的學(xué)生中隨機(jī)選取2人,這2人中成績(jī)?cè)?0分以上(含90分)的人數(shù)為ξ,則ξ的均值為( )
A. B.
C. D.
考點(diǎn) 常 37、見的幾種均值
題點(diǎn) 與排列、組合有關(guān)的隨機(jī)變量的均值
答案 B
解析 由頻率分布直方圖知,30.00610+0.0110+0.05410+10x=1,解得x=0.018,∴成績(jī)不低于80分的學(xué)生人數(shù)為(0.018+0.006)1050=12,成績(jī)?cè)?0分以上(含90分)的學(xué)生人數(shù)為0.0061050=3,
∴ξ的可能取值為0,1,2,P(ξ=0)==,P(ξ=1)==,P(ξ=2)==,∴E(ξ)=0+1+2=.
二、填空題
9.盒中有10支螺絲釘,其中3支是壞的,現(xiàn)在從盒中不放回地依次抽取兩支,那么在第一支抽取為好的條件下,第二支是壞的概率為 .
考點(diǎn) 條件概率的 38、定義及計(jì)算公式
題點(diǎn) 直接利用公式求條件概率
答案
解析 記事件A為“第一支抽取為好的”,事件B為“第二支是壞的”,則
P(A)=,
P(AB)==,
∴P(B|A)==.
10.甲、乙兩人進(jìn)行跳繩比賽,規(guī)定:若甲贏一局,比賽結(jié)束,甲勝出;若乙贏兩局,比賽結(jié)束,乙勝出.已知每一局甲、乙二人獲勝的概率分別為,,則甲勝出的概率為 .
考點(diǎn) 互斥、對(duì)立、獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)的概率問題
題點(diǎn) 互斥事件、對(duì)立事件、獨(dú)立事件的概率問題
答案
解析 方法一 甲勝的情況為:①舉行一局比賽,甲勝出,比賽結(jié)束,②舉行兩局比賽,第一局乙勝,第二局甲勝,其概率分別為,,且這兩個(gè)事件是互 39、斥的,所以甲勝出的概率為+=.
方法二 因?yàn)楸荣惤Y(jié)果只有甲勝出和乙勝出兩個(gè)結(jié)果,而乙勝出的情況只有一種,舉行兩局比賽都是乙勝出,其概率為=,所以甲勝出的概率為1-=.
11.一臺(tái)機(jī)器生產(chǎn)某種產(chǎn)品,如果生產(chǎn)一件甲等品可獲得50元,生產(chǎn)一件乙等品可獲得30元,生產(chǎn)一件次品,要賠20元,已知這臺(tái)機(jī)器生產(chǎn)出甲等品、乙等品和次品的概率分別為0.6,0.3和0.1,則這臺(tái)機(jī)器每生產(chǎn)一件產(chǎn)品平均預(yù)期獲利 元.
考點(diǎn) 離散型隨機(jī)變量的均值的概念與計(jì)算
題點(diǎn) 離散型隨機(jī)變量均值的計(jì)算
答案 37
解析 設(shè)生產(chǎn)一件該產(chǎn)品可獲利錢數(shù)為X,則隨機(jī)變量X的取值可以是-20,30,50.依題意, 40、X的分布列為
X
-20
30
50
P
0.1
0.3
0.6
故E(X)=-200.1+300.3+500.6=37(元).
12.一批玉米種子的發(fā)芽率是0.8,每穴只要有一粒發(fā)芽,就不需補(bǔ)種,否則需要補(bǔ)種.則每穴至少種 粒,才能保證每穴不需補(bǔ)種的概率大于98%.(lg 2=0.301 0)
考點(diǎn) 互斥、對(duì)立、獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)的概率問題
題點(diǎn) 互斥事件、對(duì)立事件、獨(dú)立事件的概率問題
答案 3
解析 記事件A為“種一粒種子,發(fā)芽”,
則P(A)=0.8,P()=1-0.8=0.2.
因?yàn)槊垦ǚNn粒相當(dāng)于做了n次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn),記事件B為“每穴至少有 41、一粒種子發(fā)芽”,
則P()=C0.80(1-0.8)n=0.2n,
所以P(B)=1-P()=1-0.2n.
根據(jù)題意,得P(B)>98%,即0.2n<0.02.
兩邊同時(shí)取以10為底的對(duì)數(shù),得
nlg 0.2 42、分布列與均值.
(注:若三個(gè)數(shù)a,b,c滿足a≤b≤c,則稱b為這三個(gè)數(shù)的中位數(shù))
考點(diǎn) 常見的幾種均值
題點(diǎn) 與排列、組合有關(guān)的隨機(jī)變量的均值
解 (1)由古典概型的概率計(jì)算公式知所求概率P==.
(2)X的所有可能取值為1,2,3,
則P(X=1)==,
P(X=2)==,
P(X=3)==.
故X的分布列為
X
1
2
3
P
從而E(X)=1+2+3=.
四、探究與拓展
14.某公司在迎新年晚會(huì)上舉行抽獎(jiǎng)活動(dòng),有甲、乙兩個(gè)抽獎(jiǎng)方案供員工選擇.
方案甲:?jiǎn)T工最多有兩次抽獎(jiǎng)機(jī)會(huì),每次抽獎(jiǎng)的中獎(jiǎng)率均為.第一次抽獎(jiǎng),若未中獎(jiǎng),則抽獎(jiǎng)結(jié)束. 43、若中獎(jiǎng),則通過拋一枚質(zhì)地均勻的硬幣,決定是否繼續(xù)進(jìn)行第二次抽獎(jiǎng).規(guī)定:若拋出硬幣,反面朝上,員工則獲得500元獎(jiǎng)金,不進(jìn)行第二次抽獎(jiǎng);若正面朝上,員工則須進(jìn)行第二次抽獎(jiǎng)且在第二次抽獎(jiǎng)中,若中獎(jiǎng),則獲得獎(jiǎng)金1 000元;若未中獎(jiǎng),則所獲得的獎(jiǎng)金為0元.
方案乙:?jiǎn)T工連續(xù)三次抽獎(jiǎng),每次中獎(jiǎng)率均為,每次中獎(jiǎng)均可獲得獎(jiǎng)金400元.
(1)求某員工選擇方案甲進(jìn)行抽獎(jiǎng)所獲獎(jiǎng)金X(元)的分布列;
(2)試比較某員工選擇方案乙與選擇方案甲進(jìn)行抽獎(jiǎng).哪個(gè)方案更劃算?
考點(diǎn) 均值、方差的綜合應(yīng)用
題點(diǎn) 均值與方差在實(shí)際中的應(yīng)用
解 (1)由題意得,X的所有可能取值為0,500,1 000,則P(X=0 44、)=+=,
P(X=500)==,
P(X=1 000)==,
所以某員工選擇方案甲進(jìn)行抽獎(jiǎng)所獲獎(jiǎng)金X(元)的分布列為
X
0
500
1 000
P
(2)由(1)可知,選擇方案甲進(jìn)行抽獎(jiǎng)所獲獎(jiǎng)金X的均值E(X)=500+1 000=520,
若選擇方案乙進(jìn)行抽獎(jiǎng),中獎(jiǎng)次數(shù)ξ~B,
則E(ξ)=3=,抽獎(jiǎng)所獲獎(jiǎng)金Y的均值E(Y)=E(400ξ)=400E(ξ)=480,故選擇方案甲較劃算.
15.某花店每天以每枝5元的價(jià)格從農(nóng)場(chǎng)購(gòu)進(jìn)若干枝玫瑰花,然后以每枝10元的價(jià)格出售.如果當(dāng)天賣不完,剩下的玫瑰花作垃圾處理.
(1)若花店一天購(gòu)進(jìn)16枝玫瑰花,求 45、當(dāng)天的利潤(rùn)y(單位:元)關(guān)于當(dāng)天需求量n(單位:枝,n∈N)的函數(shù)解析式;
(2)花店記錄了100天玫瑰花的日需求量(單位:枝),整理得下表:
日需求量n
14
15
16
17
18
19
20
頻數(shù)
10
20
16
16
15
13
10
以100天記錄的各需求量的頻率作為各需求量發(fā)生的概率.
①若花店一天購(gòu)進(jìn)16枝玫瑰花,X表示當(dāng)天的利潤(rùn)(單位:元),求X的分布列、均值及方差;
②若花店計(jì)劃一天購(gòu)進(jìn)16枝或17枝玫瑰花,你認(rèn)為應(yīng)購(gòu)進(jìn)16枝還是17枝?請(qǐng)說明理由.
考點(diǎn) 均值、方差的綜合應(yīng)用
題點(diǎn) 均值與方差在實(shí)際中的應(yīng)用
解 ( 46、1)當(dāng)日需求量n≥16時(shí),利潤(rùn)y=80.
當(dāng)日需求量n<16時(shí),利潤(rùn)y=10n-80.
所以當(dāng)天的利潤(rùn)y關(guān)于當(dāng)天需求量n的函數(shù)解析式為
y=(n∈N)
(2)①X可能的取值為60,70,80,并且P(X=60)=0.1,P(X=70)=0.2,P(X=80)=0.7.
故X的分布列為
X
60
70
80
P
0.1
0.2
0.7
E(X)=600.1+700.2+800.7=76,
D(X)=(60-76)20.1+(70-76)20.2+(80-76)20.7=44.
②方法一:花店一天應(yīng)購(gòu)進(jìn)16枝玫瑰花.
理由如下:
若花店一天購(gòu)進(jìn)17枝玫瑰花, 47、Y表示當(dāng)天的利潤(rùn)(單位:元),那么Y的分布列為
Y
55
65
75
85
P
0.1
0.2
0.16
0.54
E(Y)=550.1+650.2+750.16+850.54=76.4,
D(Y)=(55-76.4)20.1+(65-76.4)20.2+(75-76.4)20.16+(85-76.4)20.54=112.04.
由以上的計(jì)算結(jié)果可以看出,D(X) 48、玫瑰花,Y表示當(dāng)天的利潤(rùn)(單位:元),那么Y的分布列為
Y
55
65
75
85
P
0.1
0.2
0.16
0.54
E(Y)=550.1+650.2+750.16+850.54=76.4.
由以上的計(jì)算結(jié)果可以看出,E(X)
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