一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1.[2023·新鄉(xiāng)質(zhì)檢]已知隨機(jī)變量X的分布列如表所示,則E(X)=( )
A.eq \f(1,2) B.1 C.eq \f(4,3) D.eq \f(5,3)
2.[2024·葫蘆島調(diào)研]設(shè)隨機(jī)變量ξ的分布列如下表,則P(eq \f(2ξ-5,ξ-4)<1)=( )
A.eq \f(5,12) B.eq \f(1,2) C.eq \f(7,12) D.eq \f(1,6)
3.[2024·東莞調(diào)研]一個(gè)盒子里裝有大小,材質(zhì)均相同的黑球10個(gè),紅球12個(gè),白球3個(gè),從中任取3個(gè),其中白球的個(gè)數(shù)記為X,則等于eq \f(Ceq \\al(1,3)Ceq \\al(2,22)+Ceq \\al(3,22),Ceq \\al(3,25))的是( )
A.P(X>2) B.P(1<X<2)
C.P(X≤1) D.P(X>1)
4.[2024·菏澤調(diào)研]已知甲、乙兩種產(chǎn)業(yè)收益的分布列分別為:
甲產(chǎn)業(yè)收益分布列
乙產(chǎn)業(yè)收益分布列
則下列說(shuō)法正確的是( )
A.甲產(chǎn)業(yè)收益的期望大,風(fēng)險(xiǎn)高 B.甲產(chǎn)業(yè)收益的期望小,風(fēng)險(xiǎn)小
C.乙產(chǎn)業(yè)收益的期望大,風(fēng)險(xiǎn)小 D.乙產(chǎn)業(yè)收益的期望小,風(fēng)險(xiǎn)高
5.[2024·張家口調(diào)研]設(shè)隨機(jī)變量X的分布列如表(其中0<p<1),D(X)表示X的方差,則當(dāng)p從0增大到1時(shí)( )
A.D(X)增大 B.D(X)減小
C.D(X)先減后增 D.D(X)先增后減
6.[2024·北京十二中調(diào)研]某企業(yè)擬定4種改革方案,經(jīng)統(tǒng)計(jì)它們?cè)谠撈髽I(yè)的支持率分別為p1=0.9,p2=0.75,p3=0.3,p4=0.2,用“ξi=1”表示員工支持第i種方案,用“ξi=0”表示員工不支持第i種方案(i=1,2,3,4),那么方差D(ξ1),D(ξ2),D(ξ3),D(ξ4)的大小關(guān)系為( )
A.D(ξ1)<D(ξ2)<D(ξ3)<D(ξ4) B.D(ξ4)<D(ξ3)<D(ξ2)<D(ξ1)
C.D(ξ2)<D(ξ3)<D(ξ1)<D(ξ4) D.D(ξ1)<D(ξ4)<D(ξ2)<D(ξ3)
7.[2024·鞍山調(diào)研]已知某疾病的某種療法治愈率為80%.若有100位該病患者采取了這種療法,且每位患者治愈與否相互獨(dú)立,設(shè)其中被治愈的人數(shù)為X,則下列選項(xiàng)中正確的是( )
A.E(2X+1)=160
B.P(X=30)=Ceq \\al(30,100)
C.D(2X+1)=32
D.存在k≠50,使得P(X=k)=P(X=100-k)成立
8.[2024·廈門調(diào)研]某高二學(xué)生在參加物理、歷史的學(xué)考中,成績(jī)是否取得A等級(jí)相互獨(dú)立,記X為“該學(xué)生取得A等級(jí)的學(xué)考科目數(shù)”,其分布列如表所示,則D(X)的最大值是( )
A.eq \f(32,81) B.eq \f(4,9) C.eq \f(17,36) D.eq \f(47,81)
二、選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得6分,部分選對(duì)的得部分分,有選錯(cuò)的得0分.
9.[2023·揚(yáng)州模擬]已知兩個(gè)離散型隨機(jī)變量X,Y,滿足Y=2X-1,其中X的分布列如表.若E(X)=1,則( )
A.a=eq \f(1,6) B.b=eq \f(2,3) C.E(Y)=2 D.D(Y)=eq \f(4,3)
10.[2024·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)調(diào)研]設(shè)0<p<1,已知隨機(jī)變量ξ的分布
列如表,則下列結(jié)論正確的是( )
A.P(ξ=2)的值最大 B.P(ξ=0)>P(ξ=1)
C.E(ξ)隨著p的增大而減小 D.當(dāng)p=eq \f(1,3)時(shí),D(ξ)=eq \f(68,81)
11.[2024·長(zhǎng)春實(shí)驗(yàn)中學(xué)調(diào)研]將5個(gè)質(zhì)地和大小均相同的小球分裝在甲、乙兩個(gè)口袋中,甲袋中裝有1個(gè)黑球和1個(gè)白球,乙袋中裝有2個(gè)黑球和1個(gè)白球.采用不放回抽取的方式,先從甲袋每次隨機(jī)抽取一個(gè)小球,當(dāng)甲袋中的1個(gè)黑球被取出后再用同一方式在乙袋中進(jìn)行抽取,直到將乙袋中的2個(gè)黑球全部取出后停止.記總抽取次數(shù)為X,下列說(shuō)法正確的是( )
A.P(X=3)=eq \f(1,6)
B.E(X)=eq \f(25,6)
C.已知從甲袋第一次就取到了黑球,則P(X=4)=eq \f(1,2)
D.若把這5個(gè)球放進(jìn)一個(gè)袋子里去,每次隨機(jī)抽取一個(gè)球,取后不放回,直到將袋中的黑球全部取出后停止,記總抽取次數(shù)為Y,則E(Y)<E(X)
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12.[2024·珠海調(diào)研]已知離散型隨機(jī)變量X的概率分布為P(X=k)=eq \f(a,k(k+1)),k=1,2,3,4,5,6,其中a是常數(shù),則P(eq \f(1,2)<X<4)=________.
13.[2023·汕頭質(zhì)檢]現(xiàn)要發(fā)行10 000張彩票,其中中獎(jiǎng)金額為2元的彩票1 000張,10元的彩票300張,50元的彩票100張,100元的彩票50張,1000元的彩票5張,則1張彩票中獎(jiǎng)金額的均值是______元.
14.[2024·北京房山調(diào)研]袋內(nèi)有大小完全相同的2個(gè)黑球和3個(gè)白球,每次任取一個(gè)球(不放回),直至取到白球后停止取球,給出下列四個(gè)結(jié)論:
①抽取2次后停止取球的概率為eq \f(3,5);②停止取球時(shí),取出的白球個(gè)數(shù)不少于黑球個(gè)數(shù)的概率為eq \f(9,10);③取球次數(shù)X的期望為2;④取球次數(shù)X的方差為eq \f(9,20).
其中所有正確結(jié)論的序號(hào)是__________.
分布列、期望與方差
1.D [由題可知,eq \f(1,3)+m+eq \f(7,6)-2m=1,
解得m=eq \f(1,2),
則E(X)=0×eq \f(1,3)+2×eq \f(1,2)+4×eq \f(1,6)=eq \f(5,3).
故選D.]
2.C [根據(jù)題意,eq \f(2ξ-5,ξ-4)<1,解得1<ξ<4,
則P(eq \f(2ξ-5,ξ-4)<1)=P(1<ξ<4),
結(jié)合分布列:P(1<ξ<4)=P(ξ=2)+P(ξ=3)=1-P(ξ=1)-P(ξ=4)=1-eq \f(1,12)-eq \f(1,3)=eq \f(7,12).故選C.]
3.C [由題設(shè),取出的3個(gè)球中沒(méi)有白球的概率為eq \f(Ceq \\al(3,22),Ceq \\al(3,25)),取出的3個(gè)球中有一個(gè)白球的概率為eq \f(Ceq \\al(1,3)Ceq \\al(2,22),Ceq \\al(3,25)),所以目標(biāo)式表示P(X≤1).故選C.]
4.A [由題意可得E(X)=-1×0.1+0×0.3+2×0.6=1.1,
D(X)=(-1-1.1)2×0.1+(0-1.1)2×0.3+(2-1.1)2×0.6=1.29;
E(Y)=0×0.3+1×0.4+2×0.3=1.0,
D(Y)=(0-1)2×0.3+(1-1)2×0.4+(2-1)2×0.3=0.6,
故E(X)>E(Y),D(X)>D(Y),即甲產(chǎn)業(yè)收益的期望大,風(fēng)險(xiǎn)高,故選A.]
5.D [由分布列可得E(X)=0×eq \f(1-p,2)+1×eq \f(1,2)+2×eq \f(p,2)=eq \f(1,2)+p,
D(X)=eq \f(1-p,2)(eq \f(1,2)+p)2+eq \f(1,2)(eq \f(1,2)+p-1)2+eq \f(p,2)(eq \f(1,2)+p-2)2=-p2+p+eq \f(1,4)
=-(p-eq \f(1,2))2+eq \f(1,2),
因?yàn)?<p<1,所以D(X)先增后減,故選D.]
6.D [由題意可知:用“ξi=1”表示員工支持第i種方案,用“ξi=0”表示員工不支持第i種方案(i=1,2,3,4),所以隨機(jī)變量ξi(i=1,2,3,4)服從兩點(diǎn)分布,
則D(ξ1)=p1(1-p1)=0.9×0.1=0.09,
D(ξ2)=p2(1-p2)=0.75×0.25=0.187 5,
D(ξ3)=p3(1-p3)=0.3×0.7=0.21,
D(ξ4)=p4(1-p4)=0.2×0.8=0.16,
所以D(ξ1)<D(ξ4)<D(ξ2)<D(ξ3),D選項(xiàng)正確.故選D.]
7.B [由題意可得X~B(100,0.8),
則E(X)=100×0.8=80,
D(X)=100×0.8×(1-0.8)=16,
所以E(2X+1)=2E(X)+1=161,
D(2X+1)=4D(X)=64,故AC錯(cuò)誤;
由二項(xiàng)分布的概率公式得
P(X=30)=Ceq \\al(30,100),故B正確;
P(X=k)=Ceq \\al(k,100)·0.8k·0.2100-k,
P(X=100-k)=Ceq \\al(100-k,100)·0.8100-k·0.2k,
若P(X=k)=P(X=100-k),
則Ceq \\al(k,100)·0.8k·0.2100-k=Ceq \\al(100-k,100)·0.8100-k·0.2k,化簡(jiǎn)得0.82k-100=0.22k-100,解得k=50,與條件矛盾,即D錯(cuò)誤.故選B.]
8.B [由分布列的性質(zhì)可得
a+b=1-eq \f(1,9)=eq \f(8,9),所以a=eq \f(8,9)-b,
所以E(X)=0+b+2×eq \f(1,9)=b+eq \f(2,9),
E(X2)=0+b+4×eq \f(1,9)=b+eq \f(4,9),
所以D(X)=E(X2)-[E(X)]2=b+eq \f(4,9)-(b+eq \f(2,9))2=-b2+eq \f(5,9)b+eq \f(32,81).
設(shè)該生物理、歷史學(xué)考獲得等級(jí)A的概率分別為p1,p2,則有p1p2=eq \f(1,9),則b=p1(1-p2)+p2(1-p1)=p1+p2-2p1p2=p1+p2-eq \f(2,9)≥2eq \r(p1p2)-eq \f(2,9)=eq \f(4,9),
當(dāng)且僅當(dāng)p1=p2=eq \f(1,3)時(shí)取等號(hào),
所以eq \f(4,9)≤b<eq \f(8,9).
因?yàn)楹瘮?shù)f(b)=-b2+eq \f(5,9)b+eq \f(32,81)
在[eq \f(4,9),eq \f(8,9)))上單調(diào)遞減,
所以D(X)=-b2+eq \f(5,9)b+eq \f(32,81)≤-(eq \f(4,9))2+eq \f(5,9)×eq \f(4,9)+eq \f(32,81)=eq \f(4,9).故選B.]
9.ABD [由分布列的性質(zhì),
可得eq \f(1,6)+a+b=1,解得a+b=eq \f(5,6).①
因?yàn)镋(X)=1,
所以0×a+1×b+2×eq \f(1,6)=1,即b=eq \f(2,3),②
聯(lián)立①②解得a=eq \f(1,6),b=eq \f(2,3),
所以D(X)=(0-1)2×eq \f(1,6)+(1-1)2×eq \f(2,3)+(2-1)2×eq \f(1,6)=eq \f(1,3).
因?yàn)閅=2X-1,所以E(Y)=2E(X)-1=1,D(Y)=4D(X)=4×eq \f(1,3)=eq \f(4,3).故選ABD.]
10.BCD [當(dāng)p=eq \f(1,2)時(shí),P(ξ=2)=0,
P(ξ=1)=eq \f(1,4),
P(ξ=1)>P(ξ=2),故A錯(cuò)誤;
∵0<p<1,∴p(ξ=0)-P(ξ=1)=2p-p2-p2=2p(1-p)>0,
∴P(ξ=0)>P(ξ=1),故B正確;
∵E(ξ)=p2+2-4p=(p-2)2+2,0<p<1,
∴E(ξ) 隨著 p 的增大而減小, 故C正確;
當(dāng) p=eq \f(1,3) 時(shí), E(ξ)=0×eq \f(5,9)+1×eq \f(1,9)+2×eq \f(1,3)=eq \f(7,9),
D(ξ)=(0-eq \f(7,9))2×eq \f(5,9)+(1-eq \f(7,9))2×eq \f(1,9)+(2-eq \f(7,9))2×eq \f(1,3)=eq \f(68,81),故D正確.
故選BCD.]
11.AB [設(shè)從甲袋第一次就取到了黑球?yàn)槭录嗀,則P(A)=eq \f(1,2),設(shè)X=4為事件B,
則P(AB)=eq \f(1,2)×eq \f(2,3)=eq \f(1,3),
所以P(B|A)=eq \f(P(AB),P(A))=eq \f(\f(1,3),\f(1,2))=eq \f(2,3),
C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
X可能的取值為3,4,5,
P(X=3)=eq \f(1,2)×eq \f(1,3)=eq \f(1,6),
P(X=4)=eq \f(1,2)×eq \f(1,3)+eq \f(1,2)×eq \f(2,3)=eq \f(1,2),
P(X=5)=eq \f(1,2)×eq \f(2,3)=eq \f(1,3),
E(X)=3×eq \f(1,6)+4×eq \f(1,2)+5×eq \f(1,3)=eq \f(25,6),
選項(xiàng)AB正確;
Y可能的取值為3,4,5,
P(Y=3)=eq \f(3,5)×eq \f(2,4)×eq \f(1,3)=eq \f(1,10),
P(Y=4)=Ceq \\al(1,3)×eq \f(2,5)×eq \f(3,4)×eq \f(2,3)×eq \f(1,2)=eq \f(3,10),
P(Y=5)=Ceq \\al(2,4)×eq \f(2,5)×eq \f(1,4)=eq \f(3,5),
E(Y)=3×eq \f(1,10)+4×eq \f(3,10)+5×eq \f(3,5)=4.5,
E(Y)>E(X),選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選AB.]
12.eq \f(7,8) [因?yàn)镻(X=k)=eq \f(a,k(k+1)),k=1,2,3,4,5,6,
所以eq \f(a,2)+eq \f(a,6)+eq \f(a,12)+eq \f(a,20)+eq \f(a,30)+eq \f(a,42)=1,
所以a=eq \f(7,6),
所以P(eq \f(1,2)<X<4)=P(X=1)+P(X=2)+P(X=3)=eq \f(7,12)+eq \f(7,36)+eq \f(7,72)=eq \f(7,8).]
13.2 [設(shè)每張彩票的中獎(jiǎng)金額為隨機(jī)變量X,則X=0,2,10,50,100,1 000.
由題意可知,
P(X=2)=eq \f(1 000,10 000)=0.1,
P(X=10)=eq \f(300,10 000)=0.03,
P(X=50)=eq \f(100,10 000)=0.01,
P(X=100)=eq \f(50,10 000)=0.005,
P(X=1 000)=eq \f(5,10 000)=0.000 5,
所以P(X=0)=1-0.1-0.03-0.01-0.005-0.000 5=0.854 5.
所以X的分布列為
所以E(X)=0+2×0.1+10×0.03+50×
0.01+100×0.005+1 000×0.000 5=2.]
14.②④ [①抽取2次后停止取球的情況為“第一次是黑球,第二次是白球”,
所以概率為eq \f(Ceq \\al(1,2),Ceq \\al(1,5))×eq \f(Ceq \\al(1,3),Ceq \\al(1,4))=eq \f(3,10),故①錯(cuò);
②停止取球時(shí),取出的白球個(gè)數(shù)不少于黑球個(gè)數(shù)的情況為:“白球1個(gè),黑球0個(gè),第1次是白球”或“白球1個(gè),黑球1個(gè),且第2次是白球”,所以概率為:eq \f(Ceq \\al(1,3),Ceq \\al(1,5))+eq \f(Ceq \\al(1,2),Ceq \\al(1,5))×eq \f(Ceq \\al(1,3),Ceq \\al(1,4))=eq \f(9,10),故②正確;
③取球次數(shù)X的取值為1,2,3,
則P(X=1)=eq \f(Ceq \\al(1,3),Ceq \\al(1,5))=eq \f(3,5),
P(X=2)=eq \f(Ceq \\al(1,2),Ceq \\al(1,5))×eq \f(Ceq \\al(1,3),Ceq \\al(1,4))=eq \f(3,10),
P(X=3)=eq \f(Ceq \\al(1,2),Ceq \\al(1,5))×eq \f(Ceq \\al(1,1),Ceq \\al(1,4))×eq \f(Ceq \\al(1,3),Ceq \\al(1,3))=eq \f(1,10),
所以分布列為
E(X)=1×eq \f(3,5)+2×eq \f(3,10)+3×eq \f(1,10)=eq \f(15,10)=eq \f(3,2).
取球次數(shù)X的期望為eq \f(3,2),故③錯(cuò)誤;
④取球次數(shù)X的方差D(X)=(1-eq \f(3,2))2×eq \f(3,5)+(2-eq \f(3,2))2×eq \f(3,10)+(3-eq \f(3,2))2×eq \f(1,10)=eq \f(9,20).故④正確.]
X
0
2
4
P
eq \f(1,3)
m
eq \f(7,6)-2m
ξ
1
2
3
4
P
eq \f(1,12)
a
eq \f(1,3)
eq \f(1,3)
收益X/億元
-1
0
2
概率
0.1
0.3
0.6
收益Y/億元
0
1
2
概率
0.3
0.4
0.3
X
0
1
2
P
eq \f(1-p,2)
eq \f(1,2)
eq \f(p,2)
X
0
1
2
P
a
b
eq \f(1,9)
X
0
1
2
P
a
b
eq \f(1,6)
ξ
0
1
2
P
2p-p2
p2
1-2p
ξ
0
1
2
P
eq \f(5,9)
eq \f(1,9)
eq \f(1,3)
X
0
2
10
50
100
1 000
P
0.854 5
0.1
0.03
0.01
0.005
0.000 5
X
1
2
3
P
eq \f(3,5)
eq \f(3,10)
eq \f(1,10)

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第61講 隨機(jī)變量分布列、期望與方差-2023屆高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)經(jīng)典結(jié)論微專題

第61講 隨機(jī)變量分布列、期望與方差-2023屆高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)經(jīng)典結(jié)論微專題

2023屆高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題專題十七離散型隨機(jī)變量的分布列、期望與方差作業(yè)(A)含答案

2023屆高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題專題十七離散型隨機(jī)變量的分布列、期望與方差作業(yè)(A)含答案

新高考小題微點(diǎn)特訓(xùn)40 隨機(jī)變量及其分布列、期望與方差練習(xí)題

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