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专题十一 概率与统计
第三十五讲离散型随机变量的分布列、期望与方差
2019 年
1.(2019 天津理 16)设甲、乙两位同学上学期间,每天 7:30 之前到校的概率均为 .假定
甲、乙两位同学到校情况互不影响,且任一同学每天到校情况相互独立.
(Ⅰ)用 表示甲同学上学期间的三天中 7:30 之前到校的天数,求随机变量 的分布列
和数学期望;
(Ⅱ)设 为事件“上学期间的三天中,甲同学在 7:30 之前到校的天数比乙同学在 7:30
之前到校的天数恰好多 2”,求事件 发生的概率.
2.(2019 全国I 理 21)为了治疗某种疾病,研制了甲、乙两种新药,希望知道哪种新药更
有效,为此进行动物试验.试验方案如下:每一轮选取两只白鼠对药效进行对比试验.对于
两只白鼠,随机选一只施以甲药,另一只施以乙药.一轮的治疗结果得出后,再安排下一轮
试验.当其中一种药治愈的白鼠比另一种药治愈的白鼠多 4 只时,就停止试验,并认为治愈
只数多的药更有效.为了方便描述问题,约定:对于每轮试验,若施以甲药的白鼠治愈且施
以乙药的白鼠未治愈则甲药得 1 分,乙药得 分;若施以乙药的白鼠治愈且施以甲药的白
鼠未治愈则乙药得 1 分,甲药得 分;若都治愈或都未治愈则两种药均得 0 分.甲、乙两
种药的治愈率分别记为 α 和 β,一轮试验中甲药的得分记为 X.
(1)求 的分布列;
(2)若甲药、乙药在试验开始时都赋予 4 分, 表示“甲药的累计得分为 时,
最 终 认 为 甲 药 比 乙 药 更 有 效 ” 的 概 率 , 则 , ,
, 其 中 , , . 假 设 ,
.
(i)证明: 为等比数列;
(ii)求 ,并根据 的值解释这种试验方案的合理性.
3.(2019 北京理 17)
改革开放以来,人们的支付方式发生了巨大转变。近年来,移动支付已成为主要支
付方式之一。为了解某校学生上个月 A,B 两种移动支付方式的使用情况,从全校学生中随机
2
3
X X
M
M
1−
1−
X
( 0,1, ,8)ip i = i
0 0p = 8 1p = 1 1i i i ip ap bp cp− += + +
( 1,2, ,7)i = ( 1)a P X= = − ( 0)b P X= = ( 1)c P X= = 0.5α =
0.8β =
1{ }i ip p+ − ( 0,1,2, ,7)i =
4p 4p
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抽取了 100 人,发现样本中 A,B 两种支付方式都不使用的有 5 人,样本仅使用 A 和仅使用 B
的学生的支付金额分布情况如下:
支付金额
支付方式
大于 2000
仅使用 A 18 人 9 人 3 人
仅使用 B 10 人 14 人 1 人
(Ⅰ)从全校学生中随机抽取 1 人,估计该学生上个月 A,B 两个支付方式都使用的概率;
(Ⅱ)从样本仅使用 A 和仅使用 B 的学生中各随机抽取 1 人,以 X 表示这 2 人中上个月支
付金额大于 1000 元的人数,求 X 的分布列和数学期望;
(Ⅲ)已知上个月样本学生的支付方式在本月没有变化,现从样本仅使用 A 的学生中,随
机抽查 3 人,发现他们本月的支付金额大于 2000 元。根据抽查结果,能否认为样本仅使用 A
的学生中本月支付金额大于 2000 元的人数有变化?说明理由.
2010-2018 年
一、选择题
1.(2018 全国卷Ⅲ)某群体中的每位成员使用移动支付的概率都为 ,各成员的支付方式相
互 独 立 , 设 为 该 群 体 的 10 位 成 员 中 使 用 移 动 支 付 的 人 数 , ,
,则 =
A.0.7 B.0.6 C.0.4 D.0.3
2.(2018 浙江)设 ,随机变量 的分布列是
0 1 2
则当 在 内增大时,
A. 减小 B. 增大
( ]0,1000 ( ]1000,2000
p
X 2.4DX =
( 4) ( 6)P X P X= < = p 0 1p< < ξ ξ P 1 2 p− 1 2 2 p p (0,1) ( )D ξ ( )D ξ
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C. 先减小后增大 D. 先增大后减小
3.(2017 浙江)已知随机变量 满足 , , =1,2.
若 ,则
A. < , < B. < , >
C. > , < D. > , >
4 .( 2014 浙 江 ) 已 知 甲 盒 中 仅 有 1 个 球 且 为 红 球 , 乙 盒 中 有 个 红 球 和 个 篮 球
,从乙盒中随机抽取 个球放入甲盒中.
(a)放入 个球后,甲盒中含有红球的个数记为 ;
(b)放入 个球后,从甲盒中取 1 个球是红球的概率记为 .则
A. B.
C. D.
二、填空题
5.(2017 新课标Ⅱ)一批产品的二等品率为 ,从这批产品中每次随机取一件,有放回
地抽取 次, 表示抽到的二等品件数,则 = .
6.(2016 年四川)同时抛掷两枚质地均匀的硬币,当至少有一枚硬币正面向上时,就说这次
试验成功,则在 2 次试验中成功次数 的均值是 .
7.(2014 浙江)随机变量 的取值为 0,1,2,若 , ,则
__.
三、解答题
8.(2018 北京)电影公司随机收集了电影的有关数据,经分类整理得到下表:
电影类型 第一类 第二类 第三类 第四类 第五类 第六类
电影部数 140 50 300 200 800 510
好评率 0.4 0.2 0.15 0.25 0.2 0.1
好评率是指:一类电影中获得好评的部数与该类电影的部数的比值.
假设所有电影是否获得好评相互独立.
m n
( )3, 3m n≥ ≥ ( )1,2i i =
i ( )1,2i iξ =
i ( )1,2ip i =
( ) ( )1 2 1 2,p p E Eξ ξ> < ( ) ( )1 2 1 2,p p E Eξ ξ< >
( ) ( )1 2 1 2,p p E Eξ ξ> > ( ) ( )1 2 1 2,p p E Eξ ξ< < ξ ( ) 10 5P ξ = = ( ) 1E ξ = ( )D ξ = ( )D ξ ( )D ξ i ξ ( 1)i iP pξ = = ( 0) 1i iP pξ = = − i 1 2 10 2p p< < < 1( )E ξ 2( )E ξ 1( )D ξ 2( )D ξ 1( )E ξ 2( )E ξ 1( )D ξ 2( )D ξ 1( )E ξ 2( )E ξ 1( )D ξ 2( )D ξ 1( )E ξ 2( )E ξ 1( )D ξ 2( )D ξ 0.02 100 DX X
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(1)从电影公司收集的电影中随机选取 1 部,求这部电影是获得好评的第四类电影的概
率;
(2)从第四类电影和第五类电影中各随机选取 1 部,估计恰有 1 部获得好评的概率;
(3)假设每类电影得到人们喜欢的概率与表格中该类电影的好评率相等,用“ ”表
示第 类电影得到人们喜欢,“ ”表示第 k 类电影没有得到人们喜欢( =1,
2,3,4,5,6).写出方差 , , , , , 的大小关系.
9.(2018 全国卷Ⅰ)某工厂的某种产品成箱包装,每箱 200 件,每一箱产品在交付用户之
前要对产品作检验,如检验出不合格品,则更换为合格品.检验时,先从这箱产品中任
取 20 件作检验,再根据检验结果决定是否对余下的所有产品作检验,设每件产品为不
合格品的概率都为 ,且各件产品是否为不合格品相互独立.
(1)记 20 件产品中恰有 2 件不合格品的概率为 ,求 的最大值点 .
(2)现对一箱产品检验了 20 件,结果恰有 2 件不合格品,以(1)中确定的 作为 的
值.已知每件产品的检验费用为 2 元,若有不合格品进入用户手中,则工厂要对每件
不合格品支付 25 元的赔偿费用.
(i)若不对该箱余下的产品作检验,这一箱产品的检验费用与赔偿费用的和记为 ,
求 ;
(ii)以检验费用与赔偿费用和的期望值为决策依据,是否该对这箱余下的所有产品作
检验?
10.(2018 天津)已知某单位甲、乙、丙三个部门的员工人数分别为 24,16,16.现采用分
层抽样的方法从中抽取 7 人,进行睡眠时间的调查.
(1)应从甲、乙、丙三个部门的员工中分别抽取多少人?
(2)若抽出的 7 人中有 4 人睡眠不足,3 人睡眠充足,现从这 7 人中随机抽取 3 人做进一
步的身体检查.
(i)用 X 表示抽取的 3 人中睡眠不足的员工人数,求随机变量 X 的分布列与数学期望;
(ii)设 A 为事件“抽取的 3 人中,既有睡眠充足的员工,也有睡眠不足的员工”,求
事件 A 发生的概率.
11.(2017 新课标Ⅲ)某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成本每瓶 4 元,
售价每瓶 6 元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶 2 元的价格当天全部处理完.根据往
1k
ξ =
k 0k
ξ = k
1Dξ 2Dξ 3Dξ 4Dξ 5Dξ 6Dξ
)10( 0 2x< 2x >
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概率;
(II)若该厂生产的轿车均能售出,记生产一辆甲品牌轿车的利润为 ,生产一辆乙
品牌轿车的利润为 ,分别求 , 的分布列;
(III)该厂预计今后这两种品牌轿车销量相当,由于资金限制,只能生产其中一种品牌
的轿车,若从经济效益的角度考虑,你认为应该生产哪种品牌的轿车?说明理
由.
30.(2011 北京)以下茎叶图记录了甲、乙两组个四名同学的植树棵树.乙组记录中有一个
数据模糊,无法确认,在图中以 X 表示.
(Ⅰ)如果 X=8,求乙组同学植树棵树的平均数和方差;
(Ⅱ)如果 X=9,分别从甲、乙两组中随机选取一名同学,求这两名同学的植树总棵树
Y 的分布列和数学期望.
(注:方差 ,其中 为 , ,……
的平均数)
31.(2011 江西)某饮料公司招聘了一名员工,现对其进行一项测试,以使确定工资级别,
公司准备了两种不同的饮料共 8 杯,其颜色完全相同,并且其中 4 杯为 A 饮料,另外 4
杯为 B 饮料,公司要求此员工一一品尝后,从 8 杯饮料中选出 4 杯 A 饮料,若 4 杯都
选对,则月工资定为 3500 元,若 4 杯选对 3 杯,则月工资定为 2800 元,否则月工资定
为 2100 元,令 X 表示此人选对 A 饮料的杯数,假设此人对 A 和 B 两种饮料没有鉴别
能力.
(1)求 X 的分布列;
(2)求此员工月工资的期望.
答案:
1 1 1 0
9 9 0 X 8 9
乙组甲组
1X
2X 1X 2X
( ) ( ) ( )2 2 22
1 2
1
ns x x x x x xn
= − + − + + − x 1x 2x
nx
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理科2010-2018
高考数学真题分类训练专题11概率与统计第三十五讲离散型随机变量的分布列、期望与方差答案.pdf