7.3.1 离散型随机变量的均值(练习,含解析)高中数学人教A版(2019)选择性必修 第三册

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7.3.1 离散型随机变量的均值(练习,含解析)高中数学人教A版(2019)选择性必修 第三册

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7.3.1 离散型随机变量的均值
1.设随机变量X的分布列为
X 0 1 2
P a
则E(X)的值为(  )
A. B.
C. D.
2.已知随机变量X的分布列是
X 1 2 3
P a
则E(2X+a)等于(  )
A. B.
C. D.
3.在同样的生产条件下,甲、乙两工人日产量相等,每天出废品的情况如下表:
工人 甲 乙
废品数 0 1 2 3 0 1 2 3
概率 0.4 0.3 0.2 0.1 0.3 0.5 0.2 0
则下列结论正确的有(  )
A.甲生产的产品质量比乙的好一些
B.乙生产的产品质量比甲的好一些
C.两人生产的产品质量一样好
D.无法判断谁生产的质量好一些
4.某人进行一项实验,若实验成功,则停止实验;若实验失败,再重新实验一次;若实验3次均失败,则放弃实验.若此人每次实验成功的概率为,则实验次数ξ的期望是(  )
A. B.
C. D.
5. (多选)已知随机变量X的分布列如下表:
X 1 2 3 4 5
P p1 p2
其中,p1,成等比数列,则下列结论中正确的有(  )
A.p1,,p2成等差数列 B.p1=±
C.P(2<X<5)= D.E(X)=
6.(多选)盒子中共有2个白球和3个黑球,从中不放回任取两次,每次取一个,则下列说法正确的是(  )
A.“取到2个白球”和“取到2个黑球”是对立事件
B.“第一次取到白球”和“第二次取到黑球”是相互独立事件
C.设随机变量ξ表示取到白球的个数,则E(ξ)=
D.设随机变量η表示取到黑球的个数,则E(η)=
7.(多选)体育课的排球发球项目考试的规则是:每位学生最多可发球3次,一旦发球成功,则停止发球,否则一直发到3次为止.设某学生一次发球成功的概率为p(p≠0),发球次数为X,若X的均值E(X)>1.75,则p的取值可以为(  )
A. B. C. D.
8.若随机变量ξ的分布列如下表所示,则m=____;随机变量ξ的数学期望E(ξ)=____.
ξ 0 1 2
P m
9.已知X的分布列如下表所示,且Y=aX+3,E(Y)=,则a=____.
X -1 0 1
P
10.某商家在购物节期间开展促销活动:凡购物满5 888元的顾客会随机获得A,B,C三种赠品中的一种,现恰有3名顾客的购物金额满5 888元.设随机变量X表示获得赠品完全相同的顾客人数,则P(X=0)=___,E(X)=____.
11.甲、乙两个学校进行体育比赛,比赛共设三个项目,每个项目胜方得10分,负方得0分,没有平局.三个项目比赛结束后,总得分高的学校获得冠军.已知甲学校在三个项目中获胜的概率分别为0.5,0.4,0.8,各项目的比赛结果相互独立.
(1) 求甲学校获得冠军的概率;
(2) 用X表示乙学校的总得分,求X的分布列与期望.
12. 甲、乙两人组队代表班级参加学校科技节的“水火箭”比赛,每轮比赛由甲、乙两人各发射火箭一次,在一轮比赛中,如果两人都射中,则得3分;如果只有一人射中,则得1分;如果两人都没射中,则得0分.已知甲每轮射中的概率均为,乙每轮射中的概率均为.每轮比赛中甲、乙射中与否互不影响,各轮比赛的结果也互不影响.
(1) 若他们参加一轮比赛,求得分X的概率分布列和数学期望;
(2) 若他们参加两轮比赛,求至少得3分的概率.
13.(多选)已知随机变量X的概率分布如下表:
X -1 0 1
P a b
记事件A=“函数f(x)=3sinπ(x∈R)是偶函数”,则 (  )
A.P(A)= B.E(X)=
C.E(X)=-2a D.E(X2)=
14. 某次考试中,只有一道单项选择题考查了某个知识点,甲、乙两校的高一年级学生都参加了这次考试.为了解学生对该知识点的掌握情况,随机抽查了甲、乙两校高一年级各100名学生该题的答题数据,其中甲校学生选择正确的人数为80,乙校学生选择正确的人数为75.假设学生之间答题相互独立,用频率估计概率.
(1) 估计甲校高一年级学生该题选择正确的概率p;
(2) 从甲、乙两校高一年级学生中各随机抽取1名,设X为这2名学生中该题选择正确的人数,估计X=1的概率及X的数学期望;
(3) 假设:如果没有掌握该知识点,学生就从题目给出的四个选项中随机选择一个作为答案;如果掌握该知识点,甲校学生选择正确的概率为100%,乙校学生选择正确的概率为85%.设甲、乙两校高一年级学生掌握该知识点的概率估计值分别为p1,p2,判断p1与p2的大小(结论不要求证明).
7.3.1 离散型随机变量的均值
1.设随机变量X的分布列为
X 0 1 2
P a
则E(X)的值为( C )
A. B.
C. D.
【解析】 由题得a=1--=,所以E(X)=0×+1×+2×=.
2.已知随机变量X的分布列是
X 1 2 3
P a
则E(2X+a)等于( C )
A. B.
C. D.
【解析】 由分布列的性质可得++a=1,得a=,所以E(X)=1×+2×+3×=,因此E(2X+a)=E=2E(X)+=2×+=.
3.在同样的生产条件下,甲、乙两工人日产量相等,每天出废品的情况如下表:
工人 甲 乙
废品数 0 1 2 3 0 1 2 3
概率 0.4 0.3 0.2 0.1 0.3 0.5 0.2 0
则下列结论正确的有( B )
A.甲生产的产品质量比乙的好一些
B.乙生产的产品质量比甲的好一些
C.两人生产的产品质量一样好
D.无法判断谁生产的质量好一些
【解析】 甲生产废品期望是1×0.3+2×0.2+3×0.1=1,乙生产废品期望是1×0.5+2×0.2=0.9,所以甲生产废品期望大于乙生产废品期望.
4.某人进行一项实验,若实验成功,则停止实验;若实验失败,再重新实验一次;若实验3次均失败,则放弃实验.若此人每次实验成功的概率为,则实验次数ξ的期望是( B )
A. B.
C. D.
【解析】 由题意可得ξ=1,2,3,每次实验成功的概率为,则失败的概率为,P(ξ=1)=,P(ξ=2)==,P(ξ=3)==,则实验次数ξ的分布列为
ξ 1 2 3
P
所以E(ξ)=1×.
5. (多选)已知随机变量X的分布列如下表:
X 1 2 3 4 5
P p1 p2
其中,p1,成等比数列,则下列结论中正确的有( AD )
A.p1,,p2成等差数列 B.p1=±
C.P(2<X<5)= D.E(X)=
【解析】 对于A,由+p1++p2+=1,得p1+p2==2×,则p1,,p2成等差数列,A正确;对于B,由,p1,成等比数列,得=,而p1≥0,解得p1=,B错误;对于C,p2=,P(2<X<5)=P(X=3)+P(X=4)=+p2=,C错误;对于D,E(X)=1×+2×+3×+4×+5×=,D正确.
6.(多选)盒子中共有2个白球和3个黑球,从中不放回任取两次,每次取一个,则下列说法正确的是( CD )
A.“取到2个白球”和“取到2个黑球”是对立事件
B.“第一次取到白球”和“第二次取到黑球”是相互独立事件
C.设随机变量ξ表示取到白球的个数,则E(ξ)=
D.设随机变量η表示取到黑球的个数,则E(η)=
【解析】 “取到2个白球”和“取到2个黑球”是互斥事件,但不是对立事件,故A错误;“第一次取到白球”发生会影响“第二次取到黑球”的概率,不是相互独立事件,故B错误;由题设,ξ的可能取值为0,1,2,且P(ξ=0)==,P(ξ=1)=+=,P(ξ=2)==,所以E(ξ)=1×+2×=,故C正确;η的可能取值为0,1,2,且P(η=0)==,P(η=1)=+=,P(η=2)==,所以E(η)=1×+2×=,故D正确.
7.(多选)体育课的排球发球项目考试的规则是:每位学生最多可发球3次,一旦发球成功,则停止发球,否则一直发到3次为止.设某学生一次发球成功的概率为p(p≠0),发球次数为X,若X的均值E(X)>1.75,则p的取值可以为( AB )
A. B.
C. D.
【解析】 由题意,随机变量X的所有可能取值为1,2,3,可得P(X=1)=p,P(X=2)=(1-p)p,P(X=3)=(1-p)2,则E(X)=p+2p(1-p)+3(1-p)2=p2-3p+3>1.75,即p2-3p+3>1.75,解得p>或p<.又0<p≤1,所以0<p<,即p∈.
8.若随机变量ξ的分布列如下表所示,则m=____;随机变量ξ的数学期望E(ξ)=____.
ξ 0 1 2
P m
【解析】 由++m=1,解得m=,所以E(ξ)=0×+1×+2×=.
9.已知X的分布列如下表所示,且Y=aX+3,E(Y)=,则a=__4__.
X -1 0 1
P
【解析】 因为E(X)=(-1)×+0×+1×=-,且Y=aX+3,所以E(Y)=aE(X)+3=,即-a+3=,解得a=4.
10.某商家在购物节期间开展促销活动:凡购物满5 888元的顾客会随机获得A,B,C三种赠品中的一种,现恰有3名顾客的购物金额满5 888元.设随机变量X表示获得赠品完全相同的顾客人数,则P(X=0)=____,E(X)=____.
【解析】 P(X=0)===,P(X=3)==,P(X=2)=1--=,则E(X)=0×+2×+3×=.
11.甲、乙两个学校进行体育比赛,比赛共设三个项目,每个项目胜方得10分,负方得0分,没有平局.三个项目比赛结束后,总得分高的学校获得冠军.已知甲学校在三个项目中获胜的概率分别为0.5,0.4,0.8,各项目的比赛结果相互独立.
(1) 求甲学校获得冠军的概率;
(2) 用X表示乙学校的总得分,求X的分布列与期望.
【解答】 (1) 设甲在三个项目中获胜的事件依次记为A,B,C,所以甲学校获得冠军的概率为P=P(ABC)+P(BC)+P(AC)+P(AB)=0.5×0.4×0.8+0.5×0.4×0.8+0.5×0.6×0.8+0.5×0.4×0.2=0.6.
(2) 依题可知,X的可能取值为0,10,20,30,所以P(X=0)=0.5×0.4×0.8=0.16,
P(X=10)=0.5×0.4×0.8+0.5×0.6×0.8+0.5×0.4×0.2=0.44,
P(X=20)=0.5×0.6×0.8+0.5×0.4×0.2+0.5×0.6×0.2=0.34,
P(X=30)=0.5×0.6×0.2=0.06.
故X的分布列为
X 0 10 20 30
P 0.16 0.44 0.34 0.06
E(X)=0×0.16+10×0.44+20×0.34+30×0.06=13.
12. 甲、乙两人组队代表班级参加学校科技节的“水火箭”比赛,每轮比赛由甲、乙两人各发射火箭一次,在一轮比赛中,如果两人都射中,则得3分;如果只有一人射中,则得1分;如果两人都没射中,则得0分.已知甲每轮射中的概率均为,乙每轮射中的概率均为.每轮比赛中甲、乙射中与否互不影响,各轮比赛的结果也互不影响.
(1) 若他们参加一轮比赛,求得分X的概率分布列和数学期望;
(2) 若他们参加两轮比赛,求至少得3分的概率.
【解答】 (1) X的可能取值为0,1,3,P(X=0)===,P(X=1)=+=+=,P(X=3)==.所以得分X的分布列为
X 0 1 3
P
数学期望E(X)=0×.
(2) 至少得3分的对立事件为总分小于3分,即总分为0,1,2.总分得0分的概率为P1=.
13.(多选)已知随机变量X的概率分布如下表:
X -1 0 1
P a b
记事件A=“函数f(x)=3sinπ(x∈R)是偶函数”,则 ( ACD )
A.P(A)= B.E(X)=
C.E(X)=-2a D.E(X2)=
【解答】 因为函数f(x)=3sin π(x∈R)是偶函数,所以π=+kπ,k∈Z,则X=2k+1,k∈Z.又因为X=-1,0,1,所以事件A表示X=±1,所以P(A)=a+b=1-=,E(X)=(-1)×a+0×+1×b=b-a=-2a,随机变量X2的可能取值为0,1,P(X2=0)=,P(X2=1)=,所以E(X2)=0×+1×=.
14. 某次考试中,只有一道单项选择题考查了某个知识点,甲、乙两校的高一年级学生都参加了这次考试.为了解学生对该知识点的掌握情况,随机抽查了甲、乙两校高一年级各100名学生该题的答题数据,其中甲校学生选择正确的人数为80,乙校学生选择正确的人数为75.假设学生之间答题相互独立,用频率估计概率.
(1) 估计甲校高一年级学生该题选择正确的概率p;
(2) 从甲、乙两校高一年级学生中各随机抽取1名,设X为这2名学生中该题选择正确的人数,估计X=1的概率及X的数学期望;
(3) 假设:如果没有掌握该知识点,学生就从题目给出的四个选项中随机选择一个作为答案;如果掌握该知识点,甲校学生选择正确的概率为100%,乙校学生选择正确的概率为85%.设甲、乙两校高一年级学生掌握该知识点的概率估计值分别为p1,p2,判断p1与p2的大小(结论不要求证明).
【解答】 (1) 估计甲校高一年级学生该题选择正确的概率p==.
(2) 设事件A为“从甲校抽取1人做对”,则P(A)=0.8,P()=0.2.设事件B为“从乙校抽取1人做对”,则P(B)=0.75,P()=0.25.设事件C为“恰有1人做对”,则P(C)=P(A)+P(B)=P(A)P()+P()P(B)=0.35.依题可知,X的可能取值为0,1,2,P(X=0)=P()=0.05,P(X=1)=0.35,P(X=2)=0.8×0.75=0.6,故X的分布列为
X 0 1 2
P 0.05 0.35 0.6
故E(X)=0×0.05+1×0.35+2×0.6=1.55.
(3) 设事件D为 “甲校高一年级学生掌握这个知识点”,则P(D)+,故p1<p2.

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