2014《步步高》高考数学第一轮复习12-离散型随机变量及其分布列(共15页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上§12.4离散型随机变量及其分布列2014高考会这样考1.考查离散型随机变量及其分布列的概念；2.考查两点分布和超几何分布的简单应用复习备考要这样做1.会求与现实生活有密切关系的离散型随机变量的分布列；2.掌握两点分布与超几何分布的特点，并会应用1 离散型随机变量的分布列(1)如果随机试验的结果可以用一个变量来表示，那么这样的变量叫做随机变量；按一定次序一一列出，这样的随机变量叫做离散型随机变量(2)设离散型随机变量X可能取的不同值为x1，x2，xi，xn，X取每一个值xi(i1,2，n)的概率P(Xxi)pi，则称表Xx1x2xixnPp1p2pipn为随机变量X的概率分布列，简称为X的分布列，具有性质：pi_0，i1,2，n；p1p2pipn_1_.离散型随机变量在某一范围内取值的概率等于它取这个范围内各个值的概率之和2 如果随机变量X的分布列为X10Ppq其中0<p<1，q1p，则称离散型随机变量X服从参数为p的两点分布3 超几何分布列在含有M件次品的N件产品中，任取n件，其中恰有X件次品，则事件Xk发生的概率：P(Xk)(k0,1,2，m)，其中mminM，n，且nN，MN，n、M、NN*，则称分布列X01mP为超几何分布列难点正本疑点清源1 随机变量的本质(1)所谓随机变量，就是试验结果和实数之间的一个对应关系，这与函数概念本质上是相同的，只不过在函数概念中，函数f(x)的自变量是实数x，而在随机变量的概念中，随机变量X的自变量是试验结果(2)随机变量具有如下特点：其一，在试验之前不能断言随机变量取什么值，即具有随机性；其二，在大量重复试验中能按一定统计规律取实数值的变量，即存在统计规律性2 离散型随机变量的分布列的作用(1)对于随机变量X的研究，需要了解随机变量将取哪些值以及取这些值或取某一集合内的值的概率，对于离散型随机变量，它的分布列正是指出了随机变量X的取值范围以及取这些值的概率(2)利用离散型随机变量的分布列，可以求其期望和方差1 设随机变量X的分布列如下：X1234Pp则p_.答案解析由分布列的性质知：所有概率之和为1，所以p.2 设某运动员投篮投中的概率为0.3，则一次投篮时投中次数X的分布列是_答案X01P0.70.33. 在一个口袋中装有黑、白两个球，从中随机取一球，记下它的颜色，然后放回，再取一球，又记下它的颜色，写出这两次取出白球数的分布列为_答案012P解析的所有可能值为0,1,2.P(0)，P(1)，P(2).的分布列为012P4 已知随机变量X的分布列为P(Xk)，k1,2，则P(2<X4)等于()A. B. C. D.答案A解析P(2<X4)P(X3)P(X4).5 随机变量X的分布列如下：X101Pabc其中a，b，c成等差数列，则P(|X|1)等于()A. B. C. D.答案D解析a，b，c成等差数列，2bac.又abc1，b，P(|X|1)ac.题型一离散型随机变量的分布列的性质例1设随机变量的分布列为Pak(k1,2,3,4,5)，则常数a的值为_，P_.思维启迪：直接根据分布列的性质求解答案解析随机变量的分布列为1Pa2a3a4a5a由a2a3a4a5a1，解得a.PPPP(1)3a4a5a12a.探究提高(1)利用分布列中各概率之和为1可求参数的值，此时要注意检验，以保证每个概率值均为非负数(2)求随机变量在某个范围内的取值概率时，根据分布列，将所求范围内随机变量对应的取值概率相加即可，其依据是互斥事件的概率加法公式若离散型随机变量X的分布列为X01P9c2c38c则常数c_，P(X1)_.答案解析由离散型随机变量分布列的性质可知：，解得c.P(X1)38×.题型二离散型随机变量的分布列的求法及应用例2随机抽取某厂的某种产品200件，经质检，其中有一等品126件、二等品50件、三等品20件、次品4件已知生产1件一、二、三等品获得的利润分别为6万元、2万元、1万元，而1件次品亏损2万元设1件产品的利润(单位：万元)为.(1)求的分布列；(2)求1件产品的平均利润(即的均值)；(3)经技术革新后，仍有四个等级的产品，但次品率降为1%，一等品率提高为70%.如果此时要求1件产品的平均利润不小于4.73万元，则三等品率最多是多少？思维启迪：本题在求解时，一定要分清求解的是哪一个变量的均值，理清随机变量取值时的概率解(1)由于1件产品的利润为，则的所有可能取值为6,2,1，2，由题意知P(6)0.63，P(2)0.25，P(1)0.1，P(2)0.02.故的分布列为6212P0.630.250.10.02(2)1件产品的平均利润为E()6×0.632×0.251×0.1(2)×0.024.34(万元)(3)设技术革新后三等品率为x，则此时1件产品的平均利润为E()6×0.72×(10.7x0.01)1×x(2)×0.014.76x.由E()4.73，得4.76x4.73，解得x0.03，所以三等品率最多为3%.探究提高(1)求解离散型随机变量X的分布列的步骤：理解X的意义，写出X可能取的全部值；求X取每个值的概率；写出X的分布列求离散型随机变量的分布列的关键是求随机变量所取值对应的概率，在求解时，要注意应用计数原理、古典概型等知识(2)求解离散型随机变量X的均值与方差时，只要在求解分布列的前提下，根据均值、方差的定义求E(X)，D(X)即可(2011·湖南)某商店试销某种商品20天，获得如下数据：日销售量(件)0123频数1595试销结束后(假设该商品的日销售量的分布规律不变)，设某天开始营业时有该商品3件，当天营业结束后检查存货，若发现存量少于2件，则当天进货补充至3件，否则不进货，将频率视为概率(1)求当天商店不进货的概率；(2)记X为第二天开始营业时该商品的件数，求X的概率分布列和数学期望解(1)P(当天商店不进货)P(当天商品销售量为0件)P(当天商品销售量为1件).(2)由题意知，X的可能取值为2,3.P(X2)P(当天商品销售量为1件)；P(X3)P(当天商品销售量为0件)P(当天商品销售量为2件)P(当天商品销售量为3件).所以X的概率分布列为X23P故X的数学期望为E(X)2×3×.题型三超几何分布例3一袋中装有10个大小相同的黑球和白球已知从袋中任意摸出2个球，至少得到1个白球的概率是.(1)求白球的个数；(2)从袋中任意摸出3个球，记得到白球的个数为X，求随机变量X的分布列思维启迪：(1)列出符合题意的关于袋中白球个数x的方程；(2)随机变量X服从超几何分布解(1)记“从袋中任意摸出2个球，至少得到1个白球”为事件A，设袋中白球的个数为x，则P(A)1，得到x5.故白球有5个(2)X服从超几何分布，其中N10，M5，n3，其中P(Xk)，k0,1,2,3.于是可得其分布列为X0123P探究提高对于服从某些特殊分布的随机变量，其分布列可以直接应用公式给出超几何分布描述的是不放回抽样问题，随机变量为抽到的某类个体的个数，随机变量取值的概率实质上是古典概型2013年10月1日，为庆祝中华人民共和国成立64周年，来自北京大学和清华大学的6名大学生志愿者被随机平均分配到天安门广场运送矿泉水、打扫卫生、维持秩序这三个岗位服务，且运送矿泉水岗位至少有1名北京大学志愿者的概率是.(1)求打扫卫生岗位恰好有北京大学、清华大学志愿者各1名的概率；(2)设随机变量为在维持秩序岗位服务的北京大学志愿者的人数，求的分布列解(1)记“至少有1名北京大学志愿者被分到运送矿泉水岗位”为事件A，则事件A的对立事件为“没有北京大学志愿者被分到运送矿泉水岗位”，设有北京大学志愿者x名，1x<6，那么P(A)1，解得x2，即来自北京大学的志愿者有2名，来自清华大学的志愿者有4名记“打扫卫生岗位恰好有北京大学、清华大学志愿者各1名”为事件B，则P(B)，所以打扫卫生岗位恰好有北京大学、清华大学志愿者各1名的概率是.(2)在维持秩序岗位服务的北京大学志愿者的人数服从超几何分布，其中N6，M2，n2，于是P(k)，k0,1,2，P(0)，P(1)，P(2).所以的分布列为012P分类讨论思想在概率中的应用典例：(12分)在一个盒子中，放有标号分别为1,2,3的三张卡片，现从这个盒子中，有放回地先后抽得两张卡片的标号分别为x、y，记|x2|yx|.(1)求随机变量的最大值，并求事件“取得最大值”的概率；(2)求随机变量的分布列审题视角(1)根据x，y的取值，随机变量的最大值为3，当3时，只能x1，y3或x3，y1；(2)根据x，y的取值，的所有取值为0,1,2,3，列举计数计算其相应的概率值即可规范解答解(1)x，y可能的取值为1,2,3，|x2|1，|yx|2，3，且当x1，y3或x3，y1时，3.因此，随机变量的最大值为3.3分有放回地抽两张卡片的所有情况有3×39(种)，P(3).故随机变量的最大值为3，事件“取得最大值”的概率为.6分(2)的所有取值为0,1,2,3.0时，只有x2，y2这一种情况，1时，有x1，y1或x2，y1或x2，y3或x3，y3四种情况，2时，有x1，y2或x3，y2两种情况，3时，有x1，y3或x3，y1两种情况8分P(0)，P(1)，P(2)，P(3).10分则随机变量的分布列为0123P12分温馨提醒(1)解决本题的关键是正确求出随机变量的所有可能值及对应的概率(2)随机变量的值是x，y的函数，所以要对x，y的取值进行分类讨论(3)分类不全面或计算错误是本题的易错点.方法与技巧1 对于随机变量X的研究，需要了解随机变量将取哪些值以及取这些值或取某一个集合内的值的概率，对于离散型随机变量，它的分布正是指出了随机变量X的取值范围以及取这些值的概率2 求离散型随机变量的分布列，首先要根据具体情况确定的取值情况，然后利用排列、组合与概率知识求出取各个值的概率失误与防范掌握离散型随机变量的分布列，须注意(1)分布列的结构为两行，第一行为随机变量X所有可能取得的值；第二行是对应于随机变量X的值的事件发生的概率看每一列，实际上是上为“事件”，下为“事件发生的概率”，只不过“事件”是用一个反映其结果的实数表示的每完成一列，就相当于求一个随机事件发生的概率(2)要会根据分布列的两个性质来检验求得的分布列的正误A组专项基础训练(时间：35分钟，满分：57分)一、选择题(每小题5分，共20分)1 设X是一个离散型随机变量，其分布列为X101P12qq2则q等于()A1 B1± C1 D1答案C解析由分布列的性质得：，q1.2 某射手射击所得环数X的分布列为X45678910P0.020.040.060.090.280.290.22则此射手“射击一次命中环数大于7”的概率为()A0.28 B0.88 C0.79 D0.51答案C解析P(X>7)P(X8)P(X9)P(X10)0.280.290.220.79.3 设某项试验的成功率是失败率的2倍，用随机变量X去描述1次试验的成功次数，则P(X0)等于()A0 B. C. D.答案C4 在15个村庄中有7个村庄交通不方便，现从中任意选10个村庄，用X表示这10个村庄中交通不方便的村庄数，下列概率中等于的是 ()AP(X2) BP(X2)CP(X4) DP(X4)答案C解析X服从超几何分布P(Xk)，故k4.二、填空题(每小题5分，共15分)5 设随机变量X等可能取值1,2,3，n，如果P(X<4)0.3，那么n_.答案10解析由于随机变量X等可能取1,2,3，n.所以取到每个数的概率均为.P(X<4)P(X1)P(X2)P(X3)0.3，n10.6 已知随机变量只能取三个值：x1，x2，x3，其概率依次成等差数列，则公差d的取值范围是_答案解析设取x1，x2，x3时的概率分别为ad，a，ad，则(ad)a(ad)1，a，由得d.7 从装有3个红球、2个白球的袋中随机取出2个球，设其中有X个红球，则随机变量X的概率分布列为X012P答案0.10.60.3解析P(X0)0.1，P(X1)0.6，P(X2)0.3.三、解答题(共22分)8 (10分)从一批含有13件正品与2件次品的产品中，不放回地任取3件，求取得次品数的分布列解设随机变量表示取出次品的个数，则服从超几何分布，它的可能取值为0,1,2，其相应的概率为P(0)，P(1)，P(2).所以的分布列为012P9. (12分)某高中共派出足球、排球、篮球三个球队参加市学校运动会，它们获得冠军的概率分别为，.(1)求该高中获得冠军个数X的分布列；(2)若球队获得冠军，则给其所在学校加5分，否则加2分，求该高中得分的分布列解(1)X的可能取值为0,1,2,3，取相应值的概率分别为P(X0)××，P(X1)××××××，P(X2)××××××，P(X3)××.X的分布列为X0123P(2)得分5X2(3X)63X，X的可能取值为0,1,2,3.的可能取值为6,9,12,15，取相应值的概率分别为P(6)P(X0)，P(9)P(X1)，P(12)P(X2)，P(15)P(X3).得分的分布列为691215PB组专项能力提升(时间：25分钟，满分：43分)一、选择题(每小题5分，共15分)1 随机变量X的概率分布规律为P(Xn) (n1,2,3,4)，其中a是常数，则P的值为 ()A. B. C. D.答案D解析P(Xn) (n1,2,3,4)，1，a，PP(X1)P(X2)××.2 袋中装有10个红球、5个黑球每次随机抽取1个球后，若取得黑球则另换1个红球放回袋中，直到取到红球为止若抽取的次数为，则表示“放回5个红球”事件的是()A4 B5 C6 D5答案C解析“放回五个红球”表示前五次摸到黑球，第六次摸到红球，故6.3 设随机变量X的概率分布列如下表所示：X012PaF(x)P(Xx)，则当x的取值范围是1,2)时，F(x)等于()A. B. C. D.答案D解析a1，a.x1,2)，F(x)P(Xx).二、填空题(每小题5分，共15分)4 已知随机变量的分布列为P(k)，k1,2,3，n，则P(2<5)_.答案解析P(2<5)P(3)P(4)P(5).5 设随机变量X的概率分布列为X1234Pm则P(|X3|1)_.答案解析由m1，解得m，P(|X3|1)P(X2)P(X4).6. 如图所示，A、B两点5条连线并联，它们在单位时间内能通过的最大信息量依次为2,3,4,3,2.现记从中任取三条线且在单位时间内都通过的最大信息总量为，则P(8)_.答案解析方法一由已知，的取值为7,8,9,10，P(7)，P(8)，P(9)，P(10)，的分布列为78910PP(8)P(8)P(9)P(10).方法二P(8)1P(7)1.三、解答题7 (13分)某地区对12岁儿童瞬时记忆能力进行调查瞬时记忆能力包括听觉记忆能力与视觉记忆能力某班学生共有40人，下表为该班学生瞬时记忆能力的调查结果例如表中听觉记忆能力为中等，且视觉记忆能力偏高的学生为3人.视觉听觉视觉记忆能力偏低中等偏高超常听觉记忆能力偏低0751中等183b偏高2a01超常0211由于部分数据丢失，只知道从这40位学生中随机抽取一人，视觉记忆能力恰为中等，且听觉记忆能力为中等或中等以上的概率为.(1)试确定a，b的值；(2)从40人中任意抽取3人，求其中至少有一位具有听觉记忆能力或视觉记忆能力超常的学生的概率；(3)从40人中任意抽取3人，设具有听觉记忆能力或视觉记忆能力偏高或超常的学生人数为，求随机变量的分布列解(1)由表格数据可知，视觉记忆能力恰为中等，且听觉记忆能力为中等或中等以上的学生共有(10a)人记“视觉记忆能力恰为中等，且听觉记忆能力为中等或中等以上”为事件A，则P(A)，解得a6.所以b40(32a)40382.答a的值为6，b的值为2.(2)由表格数据可知，具有听觉记忆能力或视觉记忆能力超常的学生共有8人方法一记“至少有一位具有听觉记忆能力或视觉记忆能力超常的学生”为事件B，则“没有一位具有听觉记忆能力或视觉记忆能力超常的学生”为事件，所以P(B)1P()11.答从这40人中任意抽取3人，其中至少有一位具有听觉记忆能力或视觉记忆能力超常的学生的概率为.方法二记“至少有一位具有听觉记忆能力或视觉记忆能力超常的学生”为事件B，所以P(B).答从这40人中任意抽取3人，其中至少有一位具有听觉记忆能力或视觉记忆能力超常的学生的概率为.(3)由于从40位学生中任意抽取3位的结果数为C，其中具有听觉记忆能力或视觉记忆能力偏高或超常的学生共24人，从40位学生中任意抽取3位，其中恰有k位具有听觉记忆能力或视觉记忆能力偏高或超常的结果数为CC，所以从40位学生中任意抽取3位，其中恰有k位具有听觉记忆能力或视觉记忆能力偏高或超常的概率为P(k)(k0,1,2,3)，的可能取值为0,1,2,3，因为P(0)，P(1)，P(2)，P(3)，所以的分布列为0123P专心-专注-专业