高考数学二轮复习专题六第2讲随机变量及其分布

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1 第2讲 随机变量及其分布

一、选择题

1.已知箱子中共有6个球,其中红球、黄球、蓝球各2个.每次从该箱子中取1个球(有放回,每球取到的机会均等),共取三次.设事件A:“第一次取到的球和第二次取到的球颜色相同”,事件B:“三次取到的球颜色都相同”,则P(B|A)=( )

A.16 B.13 C.23 D.1

解析 由题意知P(B|A)=P(AB)P(A)=13×13×1313×13=13.

答案 B

2.(2015·邯郸模拟)某人射击一次击中目标的概率为35,经过3次射击,此人至少有两次击中目标的概率为( )

A.54125 B.27125 C.81125 D.108125

解析 该人3次射击,恰有两次击中目标的概率是

P1=C23·352·25,三次全部击中目标的概率是P2=C33·353.

所以此人至少有两次击中目标的概率是P=P1+P2=C23·352·25+C33353=81125.

答案 C

3.(2015·南昌模拟)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,有放回的摸取5次,设摸得白球数为X,已知E(X)=3,则D(X)等于( )

A.85 B.65 C.45 D.25

解析 根据题目条件,每次摸到白球的概率都是p=33+m,满足二项分布,则有E(X)=np=5×33+m=3,解得m=2,那么D(X)=np(1-p)=5×35×1-35=65.

答案 B

4.(2015·全国Ⅰ卷)投篮测试中,每人投3次,至少投中2次才能通过测试.已知某同学每次投篮投中的概率为0.6,且各次投篮是否投中相互独立,则该同学通过测试的概率为( )

A.0.648 B.0.432 C.0.36 D.0.312 2 解析 该同学通过测试的概率为p=0.6×0.6+C12×0.4×0.62=0.648.

答案 A

二、填空题

5.10件产品中有7件正品、3件次品,从中任取4件,则恰好取到1件次品的概率是________.

解析 从10件产品中取4件,共C410种取法,取到1件次品的取法为C13C37种,由古典概型概率计算公式得P=C13C37C410=3×35210=12.

答案 12

6.(2015·杭州模拟)有三位同学过节日互赠礼物,每人准备一件礼物,先将礼物集中在一个袋子中,每人从中随机抽取一件礼物,设恰好抽到自己准备的礼物的人数为ξ,则ξ的数学期望E(ξ)=________.

解析 ξ的可能取值为0,1,3,P(ξ=0)=2×13×2×1=26;

P(ξ=1)=33×2×1=36;P(ξ=3)=13×2×1=16.

E(ξ)=0×26+1×36+3×16=1.

答案 1

7.(2015·广东卷)已知随机变量X服从二项分布B(n,p),若E(X)=30,D(X)=20,则p=________.

解析 依题可得E(X)=np=30,且D(X)=np(1-p)=20,解得p=13.

答案 13

8.(2015·衡水中学模拟)位于坐标原点的一个质点P按下述规则移动:质点每次移动一个单位,移动的方向为向右或向左,并且向右移动的概率是13.质点P移动5次后,则该点只向右移动了一个单位的概率为________.

解析 质点P只能在左、右两个方向上移动,5次移动之后只向右移动了一个单位,所以有两次向左、三次向右移动,故所求事件的概率为P=C351331-132=40243.

答案 40243

三、解答题

9.(2015·唐山模拟)某城市有东西南北四个进入城区主干道的入口,在早高峰时间段,时常发生交通拥堵现象,交警部门统计11月份30天内的拥堵天数.东西南北四个主干道入口3 的拥堵天数分别是18天,15天,9天,15天.假设每个入口发生拥堵现象互相独立,视频率为概率.

(1)求该城市一天中早高峰时间段恰有三个入口发生拥堵的概率;

(2)设该城市一天中早高峰时间段发生拥堵的主干道入口个数,求ξ的分布列及数学期望.

解 (1)设东西南北四个主干道入口发生拥堵分别为事件A、B、C、D,

则P(A)=1830=35,P(B)=1530=12,P(C)=930=310,P(D)=1530=12,

设一天恰有三个入口发生拥堵为事件M,则M=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD,则P(M)=25×12×310×12+35×12×310×12+35×12×710×12+35×12×310×12=45200=940.

(2)ξ的可能取值为0,1,2,4,P(ξ=0)=14200=7100,P(ξ=1)=55200=1140,

P(ξ=2)=77200,P(ξ=3)=45200=940,P(ξ=4)=9200.

∴ξ的分布列为:

ξ 0 1 2

3

4

P 7100 1140 77200 940 9200

E(ξ)=0×14200+1×55200+2×77200+3×45200+4×9200=380200=1910.

10.(2015·豫西名校期末)某公司招聘员工,初试设置计算机、礼仪、专业技能、基本素质共四个科目的考试,要求专业技能、基本素质都要合格,且计算机、礼仪至少有一门合格,则能取得参加复试的资格.现有甲、乙、丙三个人报名参加初试,每一个人对这四门考试是否合格相互独立,其合格的概率均相同(见下表),且每一门课程是否合格相互独立.

科目 基本素质 专业技能 计算机 礼仪

合格的概率 23 34 13 14

(1)求乙取得参加复试的资格的概率;

(2)记ξ表示三个人中取得复试的资格的人数,求ξ的分布列及期望E(ξ)、方差D(ξ).

解 (1)记“乙取得参加复试的资格”为事件A,则:

P(A)=23×341-23×34=14,故乙取得参加复试的资格的概率是14.

(2)据题意,三个人中取得复试的资格的人数ξ的取值分别为0,1,2,3,由题意可知4 ξ~B3,14,P(ξ=0)=C03343=2764,

P(ξ=1)=C13141342=2764,P(ξ=2)=C23142341=964,P(ξ=3)=C33143=164,

ξ的分布列为:

ξ 0 1 2

3

P 2764 2764 964 164

∴E(ξ)=3×14=34,D(ξ)=3×14×34=916.

11.(2015·青岛期末)如图为某校语言类专业N名毕业生的综合测评成绩(百分制)频率分布直方图,已知80~90分数段的学员数为21人.

(1)求该专业毕业总人数N和90~95分数段内的人数n;

(2)现欲将90~95分数段内的n名毕业生分配往甲、乙、丙三所学校,若向学校甲分配两名毕业生,且其中至少有一名男生的概率为35,求n名毕业生中男女各几人(男女人数均至少两人)?

(3)在(2)的结论下,设随机变量ξ表示n名毕业生中分配往甲学校的3名学生中男生的人数,求ξ的分布列和数学期望.

解 (1)80~90分数段的毕业生的频率为p1=(0.04+0.03)×5=0.35,此分数段的学员总数为21人,所以毕业生的总人数为N=210.35=60,

90~95分数段内人数的频率为

p2=1-(0.01+0.04+0.05+0.04+0.03+0.01)×5=0.1,

所以90~95分数段内的人数n=60×0.1=6.

(2)90~95分数段内共6名毕业生,设其中男生x名,女生为6-x名,设分配往甲校的两名毕业生中至少有一名男毕业生为事件A,则P(A)=1-C26-xC26=35,

解得x=2或9(舍去),

即6名毕业生中有男生2人,女生4人.

(3)ξ表示n名毕业生中分配往甲学校的3名学生中男生的人数,

所以ξ的取值可以为0,1,2,

当ξ=0时,P(ξ=0)=C34C36=15, 5 当ξ=1时,P(ξ=1)=C12C24C36=35,

当ξ=2时,P(ξ=2)=C22C14C36=15,

所以ξ的分布列为

ξ 0 1

2

P 15 35 15

所以随机变量ξ的数学期望E(ξ)=0×15+1×35+2×15=1.