1、课后素养落实(十八)离散型随机变量的方差(建议用时:40分钟)一、选择题1设随机变量X的概率分布列为P(Xk)pk(1p)1k(k0,1),则E(X),D(X)的值分别是()A0和1Bp和p2Cp和1p Dp和(1p)pD由X的分布列知,P(X0)1p,P(X1)p,故E(X)0(1p)1pp,易知X服从两点分布,D(X)p(1p)2已知随机变量X的分布列为X012P设Y2X3,则D(Y)()A BC DAE(X)0121,D(X)(01)2(11)2(21)2,D(Y)D(2X3)4D(X)3同时抛掷两枚均匀的硬币10次,设两枚硬币同时出现反面的次数为,则D()()A BC D5A两枚硬币同
2、时出现反面的概率为,故B,因此D()10故选A4某次考试共有12道选择题,每道选择题5分,每道选择题有四个选项且只有一个选项是正确的,学生A对12道选择题中每道题的四个选项都没有把握,最后选择题的总得分为X,学生B对12道选择题中每道题的四个选项都能判断其中有一个选项是错误的,对其它三个选项都没有把握,最后选择题的总得分为Y,则D(Y)D(X)的值为()A B C DA设学生A答对题的个数为m,则总得分X5m,由题可知mB,D(m)12,所以D(X)25同理设学生B答对题的个数为n,则总得分Y5n,由题可知nB,D(n)12,所以D(Y)25所以D(Y)D(X)故选A5若X是离散型随机变量,P
3、(Xx1),P(Xx2),且x1x2,又已知E(X),D(X),则x1x2的值为()A B C3 DCE(X)x1x2x242x1,D(X)x1x2,x1x23二、填空题6一农场有10头牛,因误食含有病毒的饲料而被感染,已知该病的发病率为0.02,设发病的牛的头数为,则D()_0.196因为随机变量B(10,0.02),所以D()100.020.980.1967随机变量的取值为0,1,2若P(0),E()1,则D()_设P(1)a,P(2)b,则解得所以D()018已知随机变量X的分布列如下表:X02aPb其中a0,b0且E(X)2,则b_,D(2X1)_24由题意,解得b,a6所以D(X)(
4、02)2(22)2(62)26,所以D(2X1)22D(X)24三、解答题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,每次抽到一个,并且取出后不再放回,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、期望及方差;(2)求Y的分布列、期望及方差解(1)X的可能取值为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)X的分布列为X012PE(X)012,D(X)(2)Y的可能取值为1,2,3,显然XY3法一:P(Y1)P(X2),P(Y2)P(X1),P(Y3)P(X0),Y的分布列为Y123PE(Y)123,D(Y)法二:E(Y)E(3X
5、)3E(X),D(Y)D(3X)(1)2D(X)10某投资公司在2020年年初准备将1 000万元投资到“低碳”项目上,现有两个项目供选择:项目一:新能源汽车据市场调研,投资到该项目上,到年底可能获利30%,也可能亏损15%,且这两种情况发生的概率分别为和;项目二:通信设备据市场调研,投资到该项目上,到年底可能获利50%,可能损失30%,也可能不赔不赚,且这三种情况发生的概率分别为,针对以上两个投资项目,请你为投资公司选择一个合适的项目,并说明理由解对于项目一,该项目年底可能获利30%,也可能亏损15%,且这两种情况发生的概率分别为和,设按该项目投资获利为万元,则随机变量的分布列为300150
6、P因此E()300150200(万元),D()(300200)2(150200)235 000对于项目二,该项目年底可能获利50%,可能损失30%,也可能不赔不赚,且这三种情况发生的概率分别为,设按该项目投资获利为万元,则随机变量的分布列为5000300P因此E()5000300200(万元),D()(500200)2(0200)2(300200)2140 000故E()E(),D()D()这说明虽然项目一、项目二获利相等,但项目一更稳妥综上所述,建议该公司选择项目一投资1(多选题)已知 0a,随机变量的分布列如下101Paa当 a 增大时,()AE()增大BE()减小CD()减小 DD()增
7、大AD0a,由随机变量的分布列,得:E()a,当 a 增大时,E()增大;D()aa2 a,0a,当 a 增大时,D()增大故选AD2某群体中的每位成员使用移动支付的概率都为p,各成员的支付方式相互独立设X为该群体的10位成员中使用移动支付的人数,D(X)2.4,P(X4)P(X6),则p()A0.7 B0.6 C0.4 D0.3B由题意可知,10位成员中使用移动支付的人数X服从二项分布,即XB(10,p),所以D(X)10p(1p)2.4,所以p0.4或0.6又因为P(X4)P(X6),所以Cp4(1p)6Cp6(1p)4,所以p0.5,所以p0.6故选B3设一次试验成功的概率为p,进行10
8、0次独立重复试验,当p_时,成功次数的标准差的值最大,其最大值为_5由独立重复试验的方差公式可以得到D()np(1p)n,等号在p1p时成立,所以D()max10025,54变量的分布列如下:101Pabc其中ac2b,若E(),则D()的值是_由条件可知2bac,又abc3b1,b,ac又E()ac,a,c,故的分布列为101PD()为了解某地区初中学生的体质健康情况,统计了该地区8所学校学生的体质健康数据,按总分评定等级为优秀,良好,及格,不及格良好及以上的比例之和超过40%的学校为先进校各等级学生人数占该校学生总人数的比例如下表:等级学校A学校B学校C学校D学校E学校F学校G学校H优秀8
9、%3%2%9%1%22%2%3%良好37%50%23%30%45%46%37%35%及格22%30%33%26%22%17%23%38%不及格33%17%42%35%32%15%38%24%(1)从8所学校中随机选出一所学校,求该校为先进校的概率;(2)从8所学校中随机选出2所学校,记这2所学校中学生不及格比例低于30%的学校个数为X,求X的分布列;(3)设8所学校的学生中优秀比例的方差为S,良好及以下比例之和的方差为S,比较S与S的大小解(1)8所学校中有4所学校的学生的健康测试成绩达到良好及以上的比例之和超过40%,所以从8所学校中随机选出一所学校,该校为先进校的概率为(2)8所学校中,学生不及格比例低于30%的学校有学校B,F,H,所以X的取值为0,1,2P(X0),P(X1),P(X2),所以X的分布列为X012P(3)设优秀的比例为随机变量Y,则良好及以下的比例之和Z1Y,则D(Y)D(Z),所以SS