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新教材2021-2022学年人教B版数学选择性必修第二册:课时练 4-2-4 第2课时 离散型随机变量的方差 WORD版含解析.doc

上传人:高**** 文档编号:362395 上传时间:2024-05-27 格式:DOC 页数:18 大小:206KB
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1、温馨提示: 此套题为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。十五离散型随机变量的方差 (15分钟30分)1已知的分布列为1234P则D()的值为()A B C D【解析】选C.E()1234,D().2随机变量X的分布列如表:X123P0.5xy若E(X),则D(X)等于()A B C D【解析】选D.由得所以D(X).3设随机变量X的分布列为X101P若Y2X2,则D(Y)等于()A B C D【解析】选D.由题意知,E(X)101,故D(X),D(Y)D(2X2)4D(X)4.【补偿训练】 若样本数据x1,x2,x10的标准差

2、为8,则数据2x11,2x21,2x101的标准差为()A8 B15 C16 D32【解析】选C.样本数据x1,x2,x3,x10,其标准差8,则D(X)64.而样本数据2x11,2x21,2x101的方差D(2x1)22D(X)2264,所以其标准差为16.4抛掷一枚硬币,规定正面向上得1分,反面向上得1分,则得分X的均值与方差分别为()AE(X)0,D(X)1 BE(X),D(X)CE(X)0,D(X) DE(X),D(X)1【解析】选A.抛掷一枚硬币,规定正面向上得1分,反面向上得1分,则得分X的分布列为X11P0.50.5所以E(X)10.5(1)0.50,D(X)(10)20.5(1

3、0)20.51.5从装有除颜色外完全相同的3个白球和m个黑球的布袋中随机摸取一球,有放回地摸取5次,设摸得白球数为X,已知E(X)3,则D(X)_【解析】由题意知,XB,所以E(X)53,解得m2,所以XB,所以D(X)5.答案:6根据以往的经验,某工程施工期间的降水量X(单位:mm)对工期的影响如表:降水量XX300300X700700X900X900工期延误天数Y02610历年气象资料表明,该工程施工期间降水量X小于300,700,900的概率分别为0.3,0.7,0.9.求:(1)工期延误天数Y的均值与方差;(2)在降水量X至少是300的条件下,工期延误不超过6天的概率【解析】(1)由已

4、知条件和概率的加法公式有:P(X300)0.3,P(300X700)P(X700)P(X300)0.70.30.4,P(700X900)P(X900)P(X700)0.90.70.2,P(X900)1P(X900)10.90.1.所以Y的分布列为Y02610P0.30.40.20.1于是,E(Y)00.320.460.2100.13;D(Y)(03)20.3(23)20.4(63)20.2(103)20.19.8.故工期延误天数Y的均值为3,方差为9.8.(2)由概率的加法公式,P(X300)1P(X300)0.7,又P(300X900)P(X900)P(X300)0.90.30.6.由条件概

5、率,得P(Y6|X300)P(X900|X300).故在降水量X至少是300 mm的条件下,工期延误不超过6天的概率是.(30分钟60分)一、单选题(每小题5分,共20分)1某同学上学路上要经过3个路口,在每个路口遇到红灯的概率都是,且在各路口是否遇到红灯是相互独立的,记X为遇到红灯的次数,若Y3X5,则Y的标准差为()A B3 C D2【解析】选A.因为该同学经过每个路口时,是否遇到红灯互不影响,所以可看成3次独立重复试验,即XB,则X的方差D(X)3,所以Y的方差D(Y)32D(X)96,所以Y的标准差为.2若X是离散型随机变量,P(Xx1),P(Xx2),且x1x2,又已知E(X),D(

6、X),则x1x2的值为()A B C3 D【解析】选C.x1,x2满足解得或因为x1x2,所以x11,x22,所以x1x23.3某种种子每粒发芽的概率是90%,现播种该种子1 000粒,对于没有发芽的种子,每粒需再补种2粒,补种的种子数记为X,则X的方差是()A90 B180 C270 D360【解析】选D.由题意可知播种了1 000粒,没有发芽的种子数服从二项分布,即B(1 000,0.1).而每粒需再补种2粒,补种的种子数记为X,故X2,故方差为D(X)D(2)22D()41 0000.10.9360.4若随机变量的分布列为P(m),P(n)a,若E()2,则D()的最小值等于()A0 B

7、2 C4 D无法计算【解析】选A.由于分布列中,概率和为1,则a1,a.因为E()2,所以2.所以m62n.所以D()(m2)2(n2)2(n2)2(62n2)22n28n82(n2)2.所以n2时,D()取最小值0.【误区警示】将D()视为n的二次函数求解二、多选题(每小题5分,共10分,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)5已知随机变量X的分布列为X101Pa则下列结论正确的是()AP(X0) BaCE(X) DD(X)【解析】选ABC.由分布列可知,P(X0),a1,E(X)(1)01;D(X).6编号为1,2,3的三位学生随意入座编号为1,2,3的三个座位,每位学生坐一

8、个座位,设与座位编号相同的学生的人数是,则()A的所有取值是1,2,3 BP(1) CE()1 DD()1【解析】选BCD.的所有可能取值为0,1,3,0表示三位同学全坐错了,有2种情况,即编号为1,2,3的座位上分别坐了编号为2,3,1或3,1,2的学生,则P(0);1表示三位同学只有1位同学坐对了,则P(1);3表示三位同学全坐对了,即对号入座,则P(3).所以的分布列为013PE()0131.D()(01)2(11)2(31)21.三、填空题(每小题5分,共10分)7已知离散型随机变量X的可能取值为x11,x20,x31,且E(X)0.1,D(X)0.89,则对应x1,x2,x3的概率p

9、1,p2,p3分别为_,_,_【解析】由题意知,p1p30.1,121p10.01p20.81p30.89.又p1p2p31,解得p10.4,p20.1,p30.5.答案:0.40.10.5【补偿训练】 若某事件在一次试验中发生次数的方差等于0.25,则该事件在一次试验中发生的概率为_【解析】事件在一次试验中发生次数记为X,则X服从两点分布,则D(X)p(1p),所以p(1p)0.25,解得p0.5.答案:0.58一个口袋中装有大小相同的2个白球和4个黑球若采取放回抽样方式,从中摸出两个球,则两球恰好颜色不同的概率为_,若采取不放回抽样方式,从中摸出两个球,则摸出白球的个数的方差为_【解析】“

10、有放回摸取”可看作独立重复试验,每次摸出一球是白球的概率为p.所以“有放回摸两次,颜色不同”的概率为C.“不放回抽取”时,设摸出白球的个数为X,依题意得P(X0),P(X1),P(X2).所以E(X)012,D(X).答案:【补偿训练】 1.有10张卡片,其中8张标有数字2,2张标有数字5,若从中随机抽出3张,设这3张卡片上的数字和为X,则D(X)_【解析】由题意得,随机变量X的可能取值为6,9,12.P(X6),P(X9),P(X12),则E(X)69127.8,D(X)(67.8)2(97.8)2(127.8)23.36.答案:3.362从5名班干部(其中男生3人,女生2人)中选3人参加学

11、校学生会的干部竞选设所选3人中女生人数为,则随机变量的方差D()_【解析】的所有可能取值为0,1,2,所以依题意得:P(0),P(1),P(2),所以的分布列为012P所以E()012.D().答案:四、解答题(每小题10分,共20分)9设在12个同类型的零件中有2个次品,抽取3次进行检验,每次抽取一个,并且取出不再放回,若以X和Y分别表示取出次品和正品的个数(1)求X的分布列、均值及方差;(2)求Y的分布列、均值及方差【解析】(1)X的可能值为0,1,2.若X0,表示没有取出次品,其概率为P(X0),同理,有P(X1),P(X2).所以X的分布列为X012P所以E(X)012.D(X).(2

12、)Y的可能值为1,2,3,显然XY3.P(Y1)P(X2),P(Y2)P(X1),P(Y3)P(X0).所以Y的分布列为Y123P所以YX3,所以E(Y)E(3X)3E(X)3,D(Y)(1)2D(X).10一家面包房根据以往某种面包的销售记录,绘制了日销售量的频率分布直方图,如图所示将日销售量落入各组的频率视为概率,并假设每天的销售量相互独立(1)求在未来连续3天里,有连续2天的日销售量都不低于100个且另1天的日销售量低于50个的概率;(2)用X表示在未来3天里日销售量不低于100个的天数,求随机变量X的分布列,期望E(X)及方差D(X).【解析】(1)设A1表示事件“日销售量不低于100

13、个”,A2表示事件“日销售量低于50个”,B表示事件“在未来连续3天里有连续2天的日销售量不低于100个且另1天的日销售量低于50个”因此P(A1)(0.0060.0040.002)500.6,P(A2)0.003500.15,P(B)0.60.60.1520.108.(2)X可能取的值为0,1,2,3,相应的概率为P(X0)C(10.6)30.064,P(X1)C0.6(10.6)20.288;P(X2)C0.62(10.6)0.432,P(X3)C0.630.216,则X的分布列为X0123P0.0640.2880.4320.216因为XB(3,0.6),所以期望E(X)30.61.8,方

14、差D(X)30.6(10.6)0.72.1设10x1x2x3D(2)BD(1)D(2)CD(1)D(2).2A,B两个投资项目的利润率分别为随机变量X1和X2.根据市场分析,X1和X2的分布列分别为X15%10%P0.80.2X22%8%12%P0.20.50.3(1)在A,B两个项目上各投资100万元,Y1(万元)和Y2(万元)分别表示投资项目A和B所获得的利润,求方差D(Y1),D(Y2);(2)将x(0x100)万元投资A项目,(100x)万元投资B项目,f(x)表示投资A项目所得利润的方差与投资B项目所得利润的方差的和求f(x)的最小值,并指出x为何值时,f(x)取到最小值【解析】(1

15、)由题设可知Y1和Y2的分布列分别为Y1510P0.80.2Y22812P0.20.50.3E(Y1)50.8100.26,D(Y1)(56)20.8(106)20.24;E(Y2)20.280.5120.38,D(Y2)(28)20.2(88)20.5(128)20.312.(2)f(x)DDD(Y1)D(Y2)x23(100x)2(4x2600x31002).所以当x75时,f(x)取最小值3.【补偿训练】 计划在某水库建一座至多安装3台发电机的水电站,过去50年的水文资料显示,水年入流量X(年入流量:一年内上游来水与库区降水之和,单位:亿立方米)都在40以上,其中,不足80的年份有10年

16、,不低于80且不超过120的年份有35年,超过120的年份有5年,将年入流量在以上三段的频率作为相应段的概率,并假设各年的年入流量相互独立(1)求未来4年中,至多有1年的年入流量超过120的概率(2)水电站希望安装的发电机尽可能运行,但每年发电机最多可运行台数受年入流量X限制,并有如下关系:年入流量X40X120发电机最多可运行台数123若某台发电机运行,则该台年利润为5 000万元;若某台发电机未运行,则该台年亏损800万元,欲使水电站年总利润的均值达到最大,应安装发电机多少台?【解析】(1)依题意,p1P(40X120)0.1.由二项分布得,在未来4年中至多有1年的年入流量超过120的概率

17、为pC(1p3)4C(1p3)3p30.9440.930.10.947 7.(2)记水电站年总利润为Y(单位:万元).安装1台发电机的情形由于水库年入流量总大于40,故一台发电机运行的概率为1,对应的年利润Y5 000,E(Y)5 00015 000.安装2台发电机的情形依题意,当40X80时,一台发电机运行,此时Y5 0008004 200,因此P(Y4 200)P(40X80)p10.2;当X80时,两台发电机运行,此时Y5 000210 000,因此P(Y10 000)P(X80)p2p30.8.由此得Y的分布列如表:Y4 20010 000P0.20.8所以E(Y)4 2000.210 0000.88 840.安装3台发电机的情形依题意,当40X80时,一台发电机运行,此时Y5 0001 6003 400,因此P(Y3 400)P(40X120时,三台发电机运行,此时Y5 000315 000,因此P(Y15 000)P(X120)p30.1.由此得Y的分布列如表:Y3 4009 20015 000P0.20.70.1所以E(Y)3 4000.29 2000.715 0000.18 620.综上,欲使水电站年总利润的均值达到最大,应安装发电机2台关闭Word文档返回原板块

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