
高頻考點(diǎn)二 離散型隨機(jī)變量的分布列及期望方差[例2] 某學(xué)校組織“一帶一路”知識競賽,有A,B兩類問題.每位參加比賽的同學(xué)先在兩類問題中選擇一類并從中隨機(jī)抽取一個(gè)問題回答,若回答錯(cuò)誤則該同學(xué)比賽結(jié)束;若回答正確則從另一類問題中再隨機(jī)抽取一個(gè)問題回答,無論回答正確與否,該同學(xué)比賽結(jié)束.A類問題中的每個(gè)問題回答正確得20分,否則得0分;B類問題中的每個(gè)問題回答正確得80分,否則得0分.已知小明能正確回答A類問題的概率為0.8,能正確回答B(yǎng)類問題的概率為0.6,且能正確回答問題的概率與回答次序無關(guān).(1)若小明先回答A類問題,記X為小明的累計(jì)得分,求X的分布列.(2)為使累計(jì)得分的期望最大,小明應(yīng)選擇先回答哪類問題?說明理由.[解] (1)由題意,X的取值分別為0,20,100,則P(X=0)=0.2,P(X=20)=0.8×0.4=0.32,P(X=100)=0.8×0.6=0.48,所以X的分布列為(2)由(1)得,先回答A類問題的期望E(X)=0×0.2+20×0.32+100×0.48=54.4.設(shè)先回答B(yǎng)類問題累計(jì)得分為Y,Y的取值可能為0,80,100,則P(Y=0)=0.4,P(Y=80)=0.6×0.2=0.12,P(Y=100)=0.6×0.8=0.48,所以Y的分布列為則E(Y)=0×0.4+80×0.12+100×0.48=57.6.因?yàn)镋(Y)>E(X),所以應(yīng)選擇先回答B(yǎng)類問題.[方法技巧]求解離散型隨機(jī)變量均值、方差的步驟(1)理解X的實(shí)際意義,并寫出X的全部取值;(2)求出X取每個(gè)值時(shí)的概率;(3)寫出X的分布列;(4)利用E(X)=x1p1+x2p2+…+xnpn求出均值,利用D(X)=(x1-E(X))2p1+(x2-E(X))2p2+…+(xn-E(X))2pn求出方差.[集訓(xùn)沖關(guān)]為選拔奧運(yùn)會射擊選手,對甲、乙兩名射手進(jìn)行選拔測試.已知甲、乙兩名射手在一次射擊中的得分為兩個(gè)相互獨(dú)立的隨機(jī)變量X,Y,甲、乙兩名射手在每次射擊中擊中的環(huán)數(shù)均大于6環(huán),且甲射中10,9,8,7環(huán)的概率分別為0.5,3a,a,0.1,乙射中10,9,8環(huán)的概率分別為0.3,0.3,0.2.(1)求X,Y的分布列;(2)求X,Y的數(shù)學(xué)期望與方差,并以此比較甲、乙的射擊技術(shù)并從中選拔一人.解:(1)依題意,0.5+3a+a+0.1=1,解得a=0.1.∵乙射中10,9,8環(huán)的概率分別為0.3,0.3,0.2,∴乙射中7環(huán)的概率為1-(0.3+0.3+0.2)=0.2.∴X,Y的分布列分別為(2)由(1)可得E(X)=10×0.5+9×0.3+8×0.1+7×0.1=9.2(環(huán));E(Y)=10×0.3+9×0.3+8×0.2+7×0.2=8.7(環(huán));D(X)=(10-9.2)2×0.5+(9-9.2)2×0.3+(8-9.2)2×0.1+(7-9.2)2×0.1=0.96;D(Y)=(10-8.7)2×0.3+(9-8.7)2×0.3+(8-8.7)2×0.2+(7-8.7)2×0.2=1.21.由于E(X)>E(Y),說明甲平均射中的環(huán)數(shù)比乙高;又因?yàn)镈(X)
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