第七章 随机变量及其分布 能力整合与素养提升练(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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第七章 随机变量及其分布 能力整合与素养提升练(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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第六章 能力整合与素养提升练
1. 某校公用电话在某时刻恰有k(k∈N)个学生正在使用或等待使用该电话的概率为P(k),根据统计得到P(k)=其中c为常数,则在该时刻没有学生正在使用或等待使用该电话的概率为(  )
A. B.
C. D.
2. 设A,B是一个随机试验中的两个事件,若P()=,P(B)=,则P(A)等于(  )
A. B.
C. D.
3. 袋中有2个白球,3个红球,从中随机连续抽取4次,每次取一个球.若每次抽取后都不放回,设取到红球的个数为X,则X的方差为(  )
A. B.
C. D.
4. 一个箱子里有4个球,分别标号为1,2,3,4,每次取一个球,若有放回的取三次,记至少取出一次的球的个数为X,则E(X)等于(  )
A. B.
C. D.
5. (多选)下列说法中正确的有(  )
A.设随机变量X~B,则P(X=2)=
B.设离散型随机变量ξ满足E(ξ)=2,则E(2ξ-1)=14
C.设随机变量η服从正态分布N(5,σ2),则P(η>7)=P(η<3)
D.从装有大小、形状都相同的5个红球和3个白球的袋中随机取出两球,取到白球的个数记为X,则P(X=0)>P(X=1)
6. (多选)为了解推动出口后的亩收入情况,从该种植区抽取样本,得到推动出口后亩收入的样本均值=2.1,样本方差s2=0.01.已知该种植区以往的亩收入X服从正态分布N(1.8,0.12),假设推动出口后的亩收入Y服从正态分布N(,s2),则(附:若Z~N(μ,σ2),则P(Z<μ+σ)≈0.841 3)(  )
A.P(X>2)>0.5 B.P(X>1.9)<0.2
C.P(Y>2)>0.5 D.P(Y>2)<0.8
7. (多选)一只不透明的口袋内装有9张卡片,上面分别标有1~9这9个数(1张卡片上标1个数),从中不放回地依次抽取卡片,每次抽1张.“第一次抽取的卡片号为奇数”记为事件A,“前两次抽取的卡片号之和为偶数”记为事件B,则(  )
A.P(B)= B.P(AB)=P(A)P(B)
C.P(B|A)= D.P((A+)|B)=1
8. 已知随机变量X的分布列如下表(其中a为常数),则P(1≤X≤3)=____.
X 0 1 2 3 4 5
P 0.1 0.1 a 0.3 0.2 0.1
9. 在某地区的高三第一次联考中,数学考试成绩近似服从正态分布N(100,σ2)(σ>0),试卷满分150分,统计结果显示数学成绩高于120分的人数占总人数的,数学考试成绩在80分到100分(含80分和100分)之间的人数为800,则可以估计参加本次联考的总人数约为____人.(填整百数)
10. 甲袋中有3个白球和2个红球,乙袋中有2个白球和3个红球,先从甲袋中随机取1个球放入乙袋,再从乙袋中随机取1个球,则该球是红球的概率为____.
11. 袋子里有除颜色外完全相同的6个小球,其中3个白球,2个黑球,1个红球.
(1) 若不放回地抽取3个小球,求既抽到白球也抽到黑球的概率;
(2) 若有放回地抽取3次小球,每抽到一次红球得2分,抽到白球或黑球不得分,求积分X的分布列及X的期望和方差.
12. 某工厂共有甲、乙两条生产线生产同一型号的产品,其中甲生产线每天产量为20 000件,乙生产线每天产量为10 000件.其中甲生产线的一等品率为0.2,二等品率为0.8;乙生产线的一等品率为0.6,二等品率为0.4.将甲、乙两条生产线生产的产品均匀混合后随机装箱.
(1) 质检人员从混合后的产品中随机抽取一件,求抽取到的产品为一等品的概率;
(2) 已知每箱中有3件产品,其中二等品的定价为100元/件,若要使得每箱产品销售额的期望不低于400元,一等品应该如何定价?
13. 某同学参加投篮训练,已知该同学每次投中的概率为,投不中的概率为.为提高该同学训练的积极性,规定:投中一次得2分,投不中得1分.某同学投篮若干次,每次投中与否互不影响,各次得分之和作为最终得分.
(1) 若投篮2次,最终得分为X,求随机变量X的分布列和期望;
(2) 设最终得分为n的概率为Pn,证明:数列{Pn+1-Pn}为等比数列,并求数列{Pn}的通项公式.
第六章 能力整合与素养提升练
1. 某校公用电话在某时刻恰有k(k∈N)个学生正在使用或等待使用该电话的概率为P(k),根据统计得到P(k)=其中c为常数,则在该时刻没有学生正在使用或等待使用该电话的概率为( B )
A. B.
C. D.
【解析】 由题意,P(k)+0=+++=1(k∈N),解得c=,所以P(0)=×c=.
2. 设A,B是一个随机试验中的两个事件,若P()=,P(B)=,则P(A)等于( A )
A. B.
C. D.
【解析】 由P()=,所以P(B)=1-P()=1-=.又因为P(B)=P(B)+P(AB)=,P(B)=,所以P(AB)=,所以P(A)===.
3. 袋中有2个白球,3个红球,从中随机连续抽取4次,每次取一个球.若每次抽取后都不放回,设取到红球的个数为X,则X的方差为( A )
A. B.
C. D.
【解析】 X的可能取值为2,3,P(X=2)==,P(X=3)==,故E(X)=2×+3×=,D(X)=+=.
4. 一个箱子里有4个球,分别标号为1,2,3,4,每次取一个球,若有放回的取三次,记至少取出一次的球的个数为X,则E(X)等于( C )
A. B.
C. D.
【解析】 依题意,X的可能取值为1,2,3,总的选取可能数为43=64,其中X=1:三次抽取同一标号的球,选择球的编号有4种方式,故P(X=1)==;X=2:恰好两种不同标号的球被取出(即一球出现两次,另一球出现一次),选取出现两次的球有4种方式,选取出现一次的球有3种方式,其中选取出现一次球的位置有3种可能,故事件X=2的可能情况有4×3×3=36种,故P(X=2)==;X=3:三种不同标号的球被取出,由排列数可知事件X=3的可能情况有4×3×2=24种,故P(X=3)==,所以E(X)=1×P(X=1)+2×P(X=2)+3×P(X=3)=1×+2×+3×=.
5. (多选)下列说法中正确的有( AC )
A.设随机变量X~B,则P(X=2)=
B.设离散型随机变量ξ满足E(ξ)=2,则E(2ξ-1)=14
C.设随机变量η服从正态分布N(5,σ2),则P(η>7)=P(η<3)
D.从装有大小、形状都相同的5个红球和3个白球的袋中随机取出两球,取到白球的个数记为X,则P(X=0)>P(X=1)
【解析】 对于A,若随机变量X~B,则P(X=2)==,故A正确;对于B,若离散型随机变量ξ满足E(ξ)=2,则E(2ξ-1)=2E(ξ)-1=2×2-1=3,故B错误;对于C,随机变量η服从正态分布N(5,σ2),均值为5,则P(η>7)=P(η<3),故C正确;对于D,P(X=0)===,P(X=1)==,所以P(X=0)<P(X=1),故D错误.
6. (多选)为了解推动出口后的亩收入情况,从该种植区抽取样本,得到推动出口后亩收入的样本均值=2.1,样本方差s2=0.01.已知该种植区以往的亩收入X服从正态分布N(1.8,0.12),假设推动出口后的亩收入Y服从正态分布N(,s2),则(附:若Z~N(μ,σ2),则P(Z<μ+σ)≈0.841 3)( BC )
A.P(X>2)>0.5 B.P(X>1.9)<0.2
C.P(Y>2)>0.5 D.P(Y>2)<0.8
【解析】 因为X~N(1.8,0.12),所以P(X>2)=P(X>1.8+2×0.1),又P(X>1.8)=0.5,所以P(X>2)<0.5,故A错误;因为P(X<1.8+0.1)≈0.841 3,所以P(X>1.9)=P(X>1.8+0.1)≈1-0.841 3=0.158 7<0.2,故B正确;依题可知,=2.1,s2=0.01,所以Y~N(2.1,0.12),故P(Y>2)=P(Y>2.1-0.1)=P(Y<2.1+0.1)≈0.841 3>0.5,故C正确,D错误.
7. (多选)一只不透明的口袋内装有9张卡片,上面分别标有1~9这9个数(1张卡片上标1个数),从中不放回地依次抽取卡片,每次抽1张.“第一次抽取的卡片号为奇数”记为事件A,“前两次抽取的卡片号之和为偶数”记为事件B,则( ACD )
A.P(B)= B.P(AB)=P(A)P(B)
C.P(B|A)= D.P((A+)|B)=1
【解析】 P(B)=+==,故A正确;由P(A)=,P(AB)==,而P(A)P(B)==,故B错误;由P(B|A)===,故C正确;由P((A+)|B)=P(A|B)+P(|B)=+=+=1,故D正确.
8. 已知随机变量X的分布列如下表(其中a为常数),则P(1≤X≤3)=__0.6__.
X 0 1 2 3 4 5
P 0.1 0.1 a 0.3 0.2 0.1
【解析】 由离散型随机变量分布列的性质可知,0.1+0.1+a+0.3+0.2+0.1=1,解得a=0.2,则P(1≤X≤3)=P(X=1)+P(X=2)+P(X=3)=0.1+0.2+0.3=0.6.
9. 在某地区的高三第一次联考中,数学考试成绩近似服从正态分布N(100,σ2)(σ>0),试卷满分150分,统计结果显示数学成绩高于120分的人数占总人数的,数学考试成绩在80分到100分(含80分和100分)之间的人数为800,则可以估计参加本次联考的总人数约为__2 400__人.(填整百数)
【解析】 因为数学考试成绩近似服从正态分布N(100,σ2)(σ>0),且数学成绩高于120分的人数占总人数的,所以数学成绩低于80分的人数占总人数的,所以数学考试成绩在80分到100分(含80分和100分)之间的人数占总人数的-=.又因为数学考试成绩在80分到100分(含80分和100分)之间的人数为800,所以估计参加本次联考的总人数约为=2 400人.
10. 甲袋中有3个白球和2个红球,乙袋中有2个白球和3个红球,先从甲袋中随机取1个球放入乙袋,再从乙袋中随机取1个球,则该球是红球的概率为____.
【解析】 设事件A=“从甲袋取出又放入乙袋中的球是白球”,则事件=“从甲袋中取出又放入乙袋中的球是红球”,事件B=“最后从乙袋中取出的球是红球”,所以P(A)=,P()=,故P(B|A)==,P(B|)==,故P(B)=P(AB)+P(B)=P(A)P(B|A)+P()P(B|)=+=.
11. 袋子里有除颜色外完全相同的6个小球,其中3个白球,2个黑球,1个红球.
(1) 若不放回地抽取3个小球,求既抽到白球也抽到黑球的概率;
(2) 若有放回地抽取3次小球,每抽到一次红球得2分,抽到白球或黑球不得分,求积分X的分布列及X的期望和方差.
【解答】 (1) 既抽到白球也抽到黑球的概率P==.
(2) 记抽到红球的次数为Y,则Y~B,P(Y=k)=,k=0,1,2,3.由题知,X=2Y,X=0,2,4,6,P(X=2k)=P(Y=k),k=0,1,2,3,故X的分布列为
X 0 2 4 6
P
E(X)=E(2Y)=2E(Y)=2×3×.
12. 某工厂共有甲、乙两条生产线生产同一型号的产品,其中甲生产线每天产量为20 000件,乙生产线每天产量为10 000件.其中甲生产线的一等品率为0.2,二等品率为0.8;乙生产线的一等品率为0.6,二等品率为0.4.将甲、乙两条生产线生产的产品均匀混合后随机装箱.
(1) 质检人员从混合后的产品中随机抽取一件,求抽取到的产品为一等品的概率;
(2) 已知每箱中有3件产品,其中二等品的定价为100元/件,若要使得每箱产品销售额的期望不低于400元,一等品应该如何定价?
【解答】 (1) 设从待装箱的产品中随机抽取一件,其为甲、乙两条生产线的产品分别记为事件A和事件B,记其为一等品为事件C,依题意可得C=AC∪BC,且AC,BC互斥,故P(C)=P(AC)+P(BC)=P(A)P(C|A)+P(B)P(C|B)=+=,所以抽取到的产品为一等品的概率为.
(2) 由(1)知从混合后的产品中随机抽取一件,抽到一等品的概率为,设每箱3件产品中一等品的数量为随机变量X,则X~B,E(X)=3×=1.设每箱产品销售额为随机变量Y,一等品定价为a元/件,则Y=aX+(3-X)100=300+(a-100)X,所以E(Y)=E[300+(a-100)X]=300+(a-100)E(X)=a+200.依题意,E(Y)≥400,解得a≥200,所以若要使得每箱产品销售额的期望不低于400元,一等品定价至少为200元/件.
13. 某同学参加投篮训练,已知该同学每次投中的概率为,投不中的概率为.为提高该同学训练的积极性,规定:投中一次得2分,投不中得1分.某同学投篮若干次,每次投中与否互不影响,各次得分之和作为最终得分.
(1) 若投篮2次,最终得分为X,求随机变量X的分布列和期望;
(2) 设最终得分为n的概率为Pn,证明:数列{Pn+1-Pn}为等比数列,并求数列{Pn}的通项公式.
【解答】 (1) 由题意可知,最终得分X的可能取值为2,3,4,则P(X=2)==,P(X=3)==,P(X=4)==,故随机变量X的分布列为
X 2 3 4
P
期望为E(X)=2×.
(2) 由题意可知P1=,P2==,且Pn+2=Pn+1+Pn,因为P2-P1=≠0,且==-,可知数列{Pn+1-Pn}是首项为,公比为-的等比数列,所以Pn+1-Pn==.当n≥2时,则P2-P1==,…,Pn-Pn-1=,累加可得Pn-P1=++…+==,则Pn=,且n=1时,P1=符合上式,所以Pn=.

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