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1、山東省齊河縣高考數(shù)學(xué)三輪沖刺 專題 離散型隨機變量及其分布練習(xí)(含解析)
一、選擇題(本大題共12小題,共60分)
1. 若,且,,則
A. B. 3 C. D. 2
(正確答案)A
解:隨機變量,且,,
,且,解得,.
故選:A.
根據(jù)隨機變量符合二項分布和二項分布的期望和方差公式,得到關(guān)于n和p的方程組,整體計算求解方程組得答案.
本題考查離散型隨機變量的期望與方差,考查二項分布的期望公式與方差公式的應(yīng)用,是基礎(chǔ)題.
2. 某群體中的每位成員使用移動支付的概率都為p,各成員的支付方式相互獨立設(shè)X為該群體的10位成員中使用移動支付的人數(shù),,,則
A.
2、B. C. D.
(正確答案)B
解:某群體中的每位成員使用移動支付的概率都為p,看做是獨立重復(fù)事件,滿足,
,可得,可得即.
因為,可得,解得或舍去.
故選:B.
利用已知條件,轉(zhuǎn)化為二項分布,利用方差轉(zhuǎn)化求解即可.
本題考查離散型離散型隨機變量的期望與方差的求法,獨立重復(fù)事件的應(yīng)用,考查轉(zhuǎn)化思想以及計算能力.
3. 設(shè)袋中有兩個紅球一個黑球,除顏色不同,其他均相同,現(xiàn)有放回的抽取,每次抽取一個,記下顏色后放回袋中,連續(xù)摸三次,X表示三次中紅球被摸中的次數(shù),每個小球被抽取的幾率相同,每次抽取相對立,則方差
A. 2 B. 1 C. D.
(正確答案)C
3、
解:每一次紅球被摸到的概率.
由題意可得:,1,2,.
則.
故選:C.
每一次紅球被摸到的概率由題意可得:,1,2,即可得出.
本小題主要考查二項分布列的性質(zhì)及其數(shù)學(xué)期望等基礎(chǔ)知識,考查了推理能力與計算能力,屬于中檔題.
4. 袋中裝有10個紅球、5個黑球每次隨機抽取1個球后,若取得黑球則另換1個紅球放回袋中,直到取到紅球為止若抽取的次數(shù)為,則表示“放回5個紅球”事件的是
A. B. C. D.
(正確答案)C
解:由題意知,袋中裝有10個紅球、5個黑球,取得黑球則另換1個紅球放回袋中,
所以“放回5個紅球”表示前五次抽取黑球,第六次抽取紅球,
即,
4、
故選C.
根據(jù)題意和無放回抽樣的性質(zhì)求出表示“放回5個紅球”事件的值.
本題考查了離散型隨機變量的取值,以及無放回抽樣的性質(zhì),是基礎(chǔ)題.
5. 已知隨機變量,若,則,分別是
A. 6和 B. 4和 C. 4和 D. 6和
(正確答案)C
解:由題意,知隨機變量X服從二項分布,,,
則均值,方差,
又,
,
,
.
故選:C.
先由,得均值,方差,然后由得,再根據(jù)公式求解即可.
解題關(guān)鍵是若兩個隨機變量Y,X滿足一次關(guān)系式b為常數(shù),當(dāng)已知、時,則有,.
6. 已知5件產(chǎn)品中有2件次品,現(xiàn)逐一檢測,直至能確定所有次品為止,記檢測的次數(shù)為,則
A.
5、3 B. C. D. 4
(正確答案)B
解:由題意知的可能取值為2,3,4,
,
,
,
.
故選:B.
由題意知的可能取值為2,3,4,分別求出相應(yīng)的概率,由此能求出.
本題離散型隨機變量的分布列和數(shù)學(xué)期望的求法,是中檔題,解題時要認(rèn)真審題,注意相互獨立事件概率乘法公式的合理運用.
7. 在“石頭、剪刀、布”的游戲中,規(guī)定:“石頭贏剪刀”、“剪刀贏布”、“布贏石頭”現(xiàn)有甲、乙兩人玩這個游戲,共玩3局,每一局中每人等可能地獨立選擇一種手勢設(shè)甲贏乙的局?jǐn)?shù)為,則隨機變量的數(shù)學(xué)期望是
A. B. C. D. 1
(正確答案)D
解:由題意可得隨機變量的可
6、能取值為:0、1、2、3,
每一局中甲勝的概率為,平的概率為,輸?shù)母怕蕿椋?
故,,
,,
故,故E
故選D
的可能取值為:0、1、2、3,每一局中甲勝的概率為,進而可得,由二項分布的期望的求解可得答案.
本題考查離散型隨機變量的期望的求解,得出是解決問題的關(guān)鍵,屬中檔題.
8. 設(shè),隨機變量的分布列是
0
1
2
P
則當(dāng)p在內(nèi)增大時,
A. 減小 B. 增大
C. 先減小后增大 D. 先增大后減小
(正確答案)D
解:設(shè),隨機變量的分布列是
;
方差是
,
時,單調(diào)遞增;
時,單調(diào)遞減;
先增大后減?。?
故選:D.
7、
求出隨機變量的分布列與方差,再討論的單調(diào)情況.
本題考查了離散型隨機變量的數(shù)學(xué)期望與方差的計算問題,也考查了運算求解能力,是基礎(chǔ)題.
9. 一個籃球運動員投籃一次得3分的概率為a,得2分的概率為b,不得分的概率為b,,已知他投籃一次得分的數(shù)學(xué)期望為2,則的最小值為
A. B. C. D. 4
(正確答案)C
解:由題意可得:,即,b,,
,當(dāng)且僅當(dāng)時取等號.
故選:C.
由題意可得:,即,b,,再利用“乘1法”與基本不等式的性質(zhì)即可得出.
本題考查了數(shù)學(xué)期望計算公式、“乘1法”與基本不等式的性質(zhì),考查了推理能力與計算能力,屬于中檔題.
10. 口袋中有
8、5個形狀和大小完全相同的小球,編號分別為0,1,2,3,4,從中任取3個球,以表示取出球的最小號碼,則
A. B. C. D.
(正確答案)B
解:由題意可得,1,2.
則,,.
可得分布列為:
0
1
2
P
.
故選:B.
由題意可得,1,可得,,即可得出.
本題考查了隨機變量分布列及其數(shù)學(xué)期望計算公式,考查了推理能力與計算能力,屬于中檔題.
11. 設(shè)離散型隨機變量X的分布列為
X
1
2
3
P
則的充要條件是
A. B. C. D.
(正確答案)C
解:由離散型隨機變
9、量X的分布列知:
當(dāng)時,,解得,
當(dāng)時,.
.
的充要條件是.
故選:C.
當(dāng)時,由離散型隨機變量X的分布列的性質(zhì)列出方程組得,當(dāng)時,能求出從而得到的充要條件是.
本題考查離散型隨機變量的數(shù)學(xué)期望為2的充要條件的求法,是基礎(chǔ)題,解題時要認(rèn)真審題,注意離散型隨機變量的性質(zhì)的合理運用.
12. 隨機變量X的分布列如表所示,若,則
X
0
1
P
a
b
A. 9 B. 7 C. 5 D. 3
(正確答案)C
解:,
由隨機變量X的分布列得:
,解得,,
.
.
故選:C.
由,利用隨機變量X的分布列列出方程組,求出,,由此能求出,再由
10、,能求出結(jié)果.
本題考查方差的求法,考查離散型隨機變量的分布列、數(shù)學(xué)期望、方差等基礎(chǔ)知識,考查運算求解能力,考查函數(shù)與方程思想,是基礎(chǔ)題.
二、填空題(本大題共4小題,共20分)
13. 一批產(chǎn)品的二等品率為,從這批產(chǎn)品中每次隨機取一件,有放回地抽取100次,X表示抽到的二等品件數(shù),則 ______ .
(正確答案)
解:由題意可知,該事件滿足獨立重復(fù)試驗,是一個二項分布模型,其中,,,
則.
故答案為:.
判斷概率滿足的類型,然后求解方差即可.
本題考查離散性隨機變量的期望與方差的求法,判斷概率類型滿足二項分布是解題的關(guān)鍵.
14. 隨機變量的取值為0,1,2,若
11、,,則 ______ .
(正確答案)
解析:設(shè),,則由已知得,,
解得,,
所以.
故答案為:
結(jié)合方差的計算公式可知,應(yīng)先求出,,根據(jù)已知條件結(jié)合分布列的性質(zhì)和期望的計算公式不難求得.
本題綜合考查了分布列的性質(zhì)以及期望、方差的計算公式.
15. 射擊比賽每人射2次,約定全部不中得0分,只中一彈得10分,中兩彈得15分,某人每次射擊的命中率均為,則他得分的數(shù)學(xué)期望是______分
(正確答案)
解:射擊的命中的得分為X,X的取值可能為0,10,15.
,
,
,
.
故答案為:.
射擊的命中得分為X,X的取值可能為0,10,15,然后分別求出相應(yīng)的概率
12、,根據(jù)數(shù)學(xué)期望公式解之即可.
本題主要考查了二項分布與n次獨立重復(fù)試驗的模型,同時考查了離散型隨機變量的數(shù)學(xué)期望,屬于中檔題.
16. 隨機變量的分布列為:
0
1
2
3
P
x
隨機變量的方差 ______ .
(正確答案)1
解:由隨機變量的分布列的性質(zhì)得:
,解得,
,
.
故答案為:1.
由隨機變量的分布列的性質(zhì)得求出,從而得,由此能求出.
本題考查方差的求法,是基礎(chǔ)題,解題時要認(rèn)真審題,注意方差性質(zhì)的合理運用.
三、解答題(本大題共3小題,共40分)
17. 某公司計劃購買2臺機器,該種機器使用三年后即被淘汰機器有一易
13、損零件,在購進機器時,可以額外購買這種零件作為備件,每個200元在機器使用期間,如果備件不足再購買,則每個500元現(xiàn)需決策在購買機器時應(yīng)同時購買幾個易損零件,為此搜集并整理了100臺這種機器在三年使用期內(nèi)更換的易損零件數(shù),得下面柱狀圖:
以這100臺機器更換的易損零件數(shù)的頻率代替1臺機器更換的易損零件數(shù)發(fā)生的概率,記X表示2臺機器三年內(nèi)共需更換的易損零件數(shù),n表示購買2臺機器的同時購買的易損零件數(shù).
求X的分布列;
若要求,確定n的最小值;
以購買易損零件所需費用的期望值為決策依據(jù),在與之中選其一,應(yīng)選用哪個?
(正確答案)解:Ⅰ由已知得X的可能取值為16,17,18,19,20
14、,21,22,
,
,
,
,
,
,
,
的分布列為:
X
16
17
18
19
20
21
22
P
Ⅱ由Ⅰ知:
.
.
中,n的最小值為19.
Ⅲ由Ⅰ得:
.
買19個所需費用期望:
,
買20個所需費用期望:
,
,
買19個更合適.
Ⅰ由已知得X的可能取值為16,17,18,19,20,21,22,分別求出相應(yīng)的概率,由此能求出X的分布列.
Ⅱ由X的分布列求出,由此能確定滿足中n的最小值.
Ⅲ由X的分布列得求出買19個所需費用期望和買20個所需費用期望
15、,由此能求出買19個更合適.
本題考查離散型隨機變量的分布列和數(shù)學(xué)期望的求法及應(yīng)用,是中檔題,解題時要認(rèn)真審題,注意相互獨立事件概率乘法公式的合理運用.
18. 某超市計劃按月訂購一種酸奶,每天進貨量相同,進貨成本每瓶4元,售價每瓶6元,未售出的酸奶降價處理,以每瓶2元的價格當(dāng)天全部處理完根據(jù)往年銷售經(jīng)驗,每天需求量與當(dāng)天最高氣溫單位:有關(guān)如果最高氣溫不低于25,需求量為500瓶;如果最高氣溫位于區(qū)間,需求量為300瓶;如果最高氣溫低于20,需求量為200瓶為了確定六月份的訂購計劃,統(tǒng)計了前三年六月份各天的最高氣溫數(shù)據(jù),得下面的頻數(shù)分布表:
最高氣溫
天數(shù)
16、
2
16
36
25
7
4
以最高氣溫位于各區(qū)間的頻率代替最高氣溫位于該區(qū)間的概率.
求六月份這種酸奶一天的需求量單位:瓶的分布列;
設(shè)六月份一天銷售這種酸奶的利潤為單位:元,當(dāng)六月份這種酸奶一天的進貨量單位:瓶為多少時,Y的數(shù)學(xué)期望達到最大值?
(正確答案)解:由題意知X的可能取值為200,300,500,
,
,
,
的分布列為:
X
200
300
500
P
由題意知這種酸奶一天的需求量至多為500瓶,至少為200瓶,
只需考慮,
當(dāng)時,
若最高氣溫不低于25,則;
若最高氣溫位于區(qū)間,則;
若最高氣溫低于
17、20,則,
,
當(dāng)時,
若最高氣溫不低于20,則,
若最高氣溫低于20,則,
.
時,Y的數(shù)學(xué)期望達到最大值,最大值為520元.
本題考查離散型隨機變量的分布列的求法,考查數(shù)學(xué)期望的最大值的求法,考查函數(shù)、離散型隨機變量分布列、數(shù)學(xué)期望等基礎(chǔ)知識,考查推理論證能力、運算求解能力,考查分類與整合思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想,是中檔題.
由題意知X的可能取值為200,300,500,分別求出相應(yīng)的概率,由此能求出X的分布列.
由題意知這種酸奶一天的需求量至多為500瓶,至少為200瓶,只需考慮,
根據(jù)和分類討論經(jīng),能得到當(dāng)時,EY最大值為520元.
19. 某企業(yè)有甲、乙兩個研發(fā)
18、小組,他們研發(fā)新產(chǎn)品成功的概率分別為和現(xiàn)安排甲組研發(fā)新產(chǎn)品A,乙組研發(fā)新產(chǎn)品B,設(shè)甲、乙兩組的研發(fā)相互獨立.
Ⅰ求至少有一種新產(chǎn)品研發(fā)成功的概率;
Ⅱ若新產(chǎn)品A研發(fā)成功,預(yù)計企業(yè)可獲利潤120萬元;若新產(chǎn)品B研發(fā)成功,預(yù)計企業(yè)可獲利潤100萬元,求該企業(yè)可獲利潤的分布列和數(shù)學(xué)期望.
(正確答案)解:Ⅰ設(shè)至少有一種新產(chǎn)品研發(fā)成功的事件為事件A且事件B為事件A的對立事件,則事件B為一種新產(chǎn)品都沒有成功,
因為甲乙研發(fā)新產(chǎn)品成功的概率分別為和.
則,
再根據(jù)對立事件的概率之間的公式可得,
故至少有一種新產(chǎn)品研發(fā)成功的概率為.
Ⅱ由題可得設(shè)企業(yè)可獲得利潤為X,則X的取值有0,120,100,220,
由獨立試驗的概率計算公式可得,
,
,
,
,
所以X的分布列如下:
X
0
120
100
220
則數(shù)學(xué)期望.
Ⅰ利用對立事件的概率公式,計算即可,
Ⅱ求出企業(yè)利潤的分布列,再根據(jù)數(shù)學(xué)期望公式計算即可.
本題主要考查了對立事件的概率,分布列和數(shù)學(xué)期望,培養(yǎng)學(xué)生的計算能力,也是近幾年高考題目的??嫉念}型.