必做04 离散型随机变量的分布列、均值与方差(原卷版).pdf
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1、理科必做题理科必做题专题专题 4 4离散型随机变量的分布列、均值与方差离散型随机变量的分布列、均值与方差【三年高考】【三年高考】1.【2017 江苏,理 23】已知一个口袋中有m个白球,n个黑球(m,nN N*,n2),这些球除颜色外全部相同现将口袋中的球随机地逐个取出,并放入如图所示的编号为1,2,3,L,m n的抽屉内,其中第k次取出的球放入编号为k的抽屉(k 1,2,3,L,m n)123Lmn(1)试求编号为 2 的抽屉内放的是黑球的概率p;(2)随机变量X表示最后一个取出的黑球所在抽屉编号的倒数,E(X)是X的数学期望,证明:E(X)n(m n)(n1)2.【2014 江苏,理 22
2、】盒中共有 9 个球,其中有 4 个红球,3 个黄球和 2 个绿球,这些球除颜色外完全相同.(1)从盒中一次随机抽出 2 个球,求取出的 2 个球的颜色相同的概率;(2)从盒中一次随机抽出 4 个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别为x1,x2,x3,随机变量X表示x1,x2,x3的最大数,求X的概率分布和数学期望E(X).3【2012 江苏,理 22】设 为随机变量从棱长为 1 的正方体的 12 条棱中任取两条,当两条棱相交时,0;当两条棱平行时,的值为两条棱之间的距离;当两条棱异面时,1.(1)求概率 P(0);(2)求 的分布列,并求其数学期望E()4【2017 山东,理 18】(本小题满
3、分 12 分)在心理学研究中,常采用对比试验的方法评价不同心理暗示对人的影响,具体方法如下:将参加试验的志愿者随机分成两组,一组接受甲种心理暗示,另一组接受乙种心理暗示,通过对比这两组志愿者接受心理暗示后的结果来评价两种心理暗示的作用,现有 6 名男志愿者 A1,A2,A3,A4,A5,A6和 4 名女志愿者 B1,B2,B3,B4,从中随机抽取 5 人接受甲种心理暗示,另 5人接受乙种心理暗示.(I)求接受甲种心理暗示的志愿者中包含 A1但不包含B1的频率。必做04 离散型随机变量的分布列、均值与方差(原卷版)-第1页必做04 离散型随机变量的分布列、均值与方差(原卷版)-第1页(II)用
4、X 表示接受乙种心理暗示的女志愿者人数,求 X 的分布列与数学期望 EX.5.【2017 课标 1,理 19】为了监控某种零件的一条生产线的生产过程,检验员每天从该生产线上随机抽取16 个零件,并测量其尺寸(单位:cm)根据长期生产经验,可以认为这条生产线正常状态下生产的零2N(,)件的尺寸服从正态分布(1)假设生产状态正常,记 X 表示一天内抽取的 16 个零件中其尺寸在(3,3)之外的零件数,求P(X 1)及X的数学期望;(2)一天内抽检零件中,如果出现了尺寸在(3,3)之外的零件,就认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查()试说明上述监控生产过程方
5、法的合理性;()下面是检验员在一天内抽取的 16 个零件的尺寸:9.9510.2610.129.919.9610.139.9610.0210.019.229.9210.049.9810.0510.049.9511611621162(xi x)(xi16x2)2 0.212x xi 9.97s x16i116i116i1经计算得,其中i为抽取的第i个零件的尺寸,i 1,2,16,利用估计值判断是否需对用样本平均数x作为的估计值,用样本标准差s作为的估计值当天的生产过程进行检查?剔除(3,3)之外的数据,用剩下的数据估计和(精确到 0.01)2N(,),则P(3 Z 3)0.997 4,Z附:若随
6、机变量服从正态分布0.997 416 0.959 2,0.008 0.096.6.【20172017 课标课标 II II,理,理 1818】海水养殖场进行某水产品的新、旧网箱养殖方法的产量对比,收获时各随机抽取了 100 个网箱,测量各箱水产品的产量(单位:kg)某频率分布直方图如下:(1)设两种养殖方法的箱产量相互独立,记 A 表示事件:“旧养殖法的箱产量低于 50kg,新养殖法的箱必做04 离散型随机变量的分布列、均值与方差(原卷版)-第2页必做04 离散型随机变量的分布列、均值与方差(原卷版)-第2页产量不低于 50kg”,估计 A 的概率;(2)填写下面列联表,并根据列联表判断是否有
7、 99%的把握认为箱产量与养殖方法有关:箱产量50kg旧养殖法新养殖法箱产量50kg(3)根据箱产量的频率分布直方图,求新养殖法箱产量的中位数的估计值(精确到 0.01)附:n(ad bc)2K(ab)(cd)(ac)(bd)27.【2017 北京,理 17】为了研究一种新药的疗效,选 100 名患者随机分成两组,每组各 50 名,一组服药,另一组不服药.一段时间后,记录了两组患者的生理指标 x 和 y 的数据,并制成下图,其中“*”表示服药者,“+”表示未服药者.()从服药的 50 名患者中随机选出一人,求此人指标 y 的值小于 60 的概率;()从图中 A,B,C,D 四人中随机.选出两人
8、,记为选出的两人中指标 x 的值大于 1.7 的人数,求的分布列和数学期望 E();()试判断这100名患者中服药者指标y 数据的方差与未服药者指标 y 数据的方差的大小.(只需写出结论)必做04 离散型随机变量的分布列、均值与方差(原卷版)-第3页必做04 离散型随机变量的分布列、均值与方差(原卷版)-第3页8.【2017 天津,理 16】从甲地到乙地要经过 3 个十字路口,设各路口信号灯工作相互独立,且在各路口遇到红灯的概率分别为1 1 1,.2 3 4()设X表示一辆车从甲地到乙地遇到红灯的个数,求随机变量X的分布列和数学期望;()若有 2 辆车独立地从甲地到乙地,求这 2 辆车共遇到
9、1 个红灯的概率.9.【2017 课标 3,理 18】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.根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:)有关.如果最高气温不低于 25,需求量为 500 瓶;如果最高气温位于区间20,25),需求量为 300 瓶;如果最高气温低于 20,需求量为 200 瓶为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得下面的频数分布表:最高气温天数10,15)2615,20)1620,25)3525,30)230,35)735,40)4以最高气温位于
10、各区间的频率代替最高气温位于该区间的概率.(1)求六月份这种酸奶一天的需求量 X(单位:瓶)的分布列;(2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为 Y(单位:元).当六月份这种酸奶一天的进货量 n(单位:瓶)为多少时,Y 的数学期望达到最大值?10【2016 高考新课标 1 卷】(本小题满分 12 分)某公司计划购买 2 台机器,该种机器使用三年后即被淘汰.机器有一易损零件,在购进机器时,可以额外购买这种零件作为备件,每个 200 元.在机器使用期间,如果备件不足再购买,则每个 500 元.现需决策在购买机器时应同时购买几个易损零件,为此搜集并整理了 100 台这种机器在三年使用期内更换的易损零件数
11、,得下面柱状图:以这 100 台机器更换的易损零件数的频率代替 1 台机器更换的易损零件数发生的概率,记X表示 2 台机器必做04 离散型随机变量的分布列、均值与方差(原卷版)-第4页必做04 离散型随机变量的分布列、均值与方差(原卷版)-第4页三年内共需更换的易损零件数,n表示购买 2 台机器的同时购买的易损零件数.(I)求X的分布列;(II)若要求P(X n)0.5,确定n的最小值;(III)以购买易损零件所需费用的期望值为决策依据,在n 19与n 20之中选其一,应选用哪个?11.【2016 高考新课标 2 理数】某险种的基本保费为a(单位:元),继续购买该险种的投保人称为续保人,续保人
12、的本年度的保费与其上年度的出险次数的关联如下:上年度出险次数保费00.85a121.25a31.5a41.75a52aa设该险种一续保人一年内出险次数与相应概率如下:一年内出险次数概率00.3010.1520.2030.2040.1050.05()求一续保人本年度的保费高于基本保费的概率;()若一续保人本年度的保费高于基本保费,求其保费比基本保费高出 60%的概率;()求续保人本年度的平均保费与基本保费的比值12【2016 年高考四川理数】(本小题满分 12 分)我国是世界上严重缺水的国家,某市政府为了鼓励居民节约用水,计划调整居民生活用水收费方案,拟确定一个合理的月用水量标准x(吨)、一位居
13、民的月用水量不超过x的部分按平价收费,超出x的部分按议价收费.为了了解居民用水情况,通过抽样,获得了某年 100 位居民每人的月均用水量(单位:吨),将数据按照0,0.5),0.5,1),4,4.5)分成 9 组,制成了如图所示的频率分布直方图.吨 吨吨 吨0.520.40a0.160.120.080.0400.511.522.533.544.5吨 吨 吨 吨 吨 吨 吨 吨(I)求直方图中 a 的值;(II)设该市有 30 万居民,估计全市居民中月均用水量不低于 3 吨的人数,并说明理由;必做04 离散型随机变量的分布列、均值与方差(原卷版)-第5页必做04 离散型随机变量的分布列、均值与方
14、差(原卷版)-第5页(III)若该市政府希望使 85%的居民每月的用水量不超过标准x(吨),估计x的值,并说明理由.13.【2016 年高考北京理数】(本小题 13 分)A、B、C 三个班共有 100 名学生,为调查他们的体育锻炼情况,通过分层抽样获得了部分学生一周的锻炼时间,数据如下表(单位:小时);A 班B 班C 班6636.574.57867.597.58109111213.510.512(1)试估计 C 班的学生人数;(2)从 A 班和 C 班抽出的学生中,各随机选取一人,A 班选出的人记为甲,C 班选出的人记为乙,假设所有学生的锻炼时间相对独立,求该周甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长的概
15、率;(3)再从 A、B、C 三个班中各随机抽取一名学生,他们该周的锻炼时间分别是 7,9,8.25(单位:小时),这 3 个新数据与表格中的数据构成的新样本的平均数记1(结论不要求证明)0和1的大小,14【2016 高考山东理数】(本小题满分 12 分)甲、乙两人组成“星队”参加猜成语活动,每轮活动由甲、乙各猜一个成语,在一轮活动中,如果两人都猜对,则“星队”得 3 分;如果只有一个人猜对,则“星队”得 1 分;如果两人都没猜对,则“星队”得0 分.已知甲每轮猜对的概率是,表格中数据的平均数记为0,试判断32,乙每轮猜对的概率是;每轮活动中甲、乙猜对与否互不影响,各轮43结果亦互不影响.假设“
16、星队”参加两轮活动,求:(I)“星队”至少猜对 3 个成语的概率;()“星队”两轮得分之和为X的分布列和数学期望EX.15.【2016 高考天津理数】(本小题满分 13 分)某小组共 10 人,利用假期参加义工活动,已知参加义工活动次数为 1,2,3 的人数分别为 3,3,4,.现从这 10 人中随机选出 2 人作为该组代表参加座谈会.(I)设 A 为事件“选出的 2 人参加义工活动次数之和为 4”,求事件 A 发生的概率;(II)设X为选出的 2 人参加义工活动次数之差的绝对值,求随机变量X的分布列和数学期望.16.【2016 高考新课标 3 理数】下图是我国 2008 年至 2014 年生
17、活垃圾无害化处理量(单位:亿吨)的折线图必做04 离散型随机变量的分布列、均值与方差(原卷版)-第6页必做04 离散型随机变量的分布列、均值与方差(原卷版)-第6页(I)由折线图看出,可用线性回归模型拟合y与t的关系,请用相关系数加以说明;(II)建立y关于t的回归方程(系数精确到 0.01),预测 2016 年我国生活垃圾无害化处理量附注:参考数据:yi17i 9.32,tiyi 40.17,i17(y y)ii172 0.55,72.646.参考公式:相关系数r(t t)(y y)iii1n(t t)(y2ii1i1nn,i y)2$b$中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:回归方程$y
18、a$b(t t)(y y)iii1n(t t)ii1n$y bt$,a217【2015 高考福建,理 16】某银行规定,一张银行卡若在一天内出现 3 次密码尝试错误,该银行卡将被锁定,小王到银行取钱时,发现自己忘记了银行卡的密码,但是可以确定该银行卡的正确密码是他常用的6 个密码之一,小王决定从中不重复地随机选择 1 个进行尝试.若密码正确,则结束尝试;否则继续尝试,直至该银行卡被锁定.()求当天小王的该银行卡被锁定的概率;()设当天小王用该银行卡尝试密码次数为 X,求 X 的分布列和数学期望18.【2015 高考山东,理 19】若n是一个三位正整数,且n的个位数字大于十位数字,十位数字大于百
19、位数字,则称n为“三位递增数”(如 137,359,567 等).在某次数学趣味活动中,每位参加者需从所有的“三位递增数”中随机抽取 1 个数,且只能抽取一次.得分规则如下:若抽取的“三位递增数”的三个数字之积不能被 5 整除,参加者得 0 分;若能被 5 整除,但不能被 10 整除,得1分;若能被 10 整除,得 1分.必做04 离散型随机变量的分布列、均值与方差(原卷版)-第7页必做04 离散型随机变量的分布列、均值与方差(原卷版)-第7页(I)写出所有个位数字是 5 的“三位递增数”;(II)若甲参加活动,求甲得分X的分布列和数学期望EX.19.【2015 高考天津,理 16】为推动乒乓
20、球运动的发展,某乒乓球比赛允许不同协会的运动员组队参加.现有来自甲协会的运动员 3 名,其中种子选手 2 名;乙协会的运动员 5 名,其中种子选手 3 名.从这 8 名运动员中随机选择 4 人参加比赛.(I)设 A 为事件“选出的 4 人中恰有 2 名种子选手,且这 2 名种子选手来自同一个协会”求事件 A 发生的概率;(II)设 X 为选出的 4 人中种子选手的人数,求随机变量 X 的分布列和数学期望.20.【2015 高考四川,理 17】某市 A,B 两所中学的学生组队参加辩论赛,A 中学推荐 3 名男生,2 名女生,B 中学推荐了 3 名男生,4 名女生,两校推荐的学生一起参加集训,由于
21、集训后队员的水平相当,从参加集训的男生中随机抽取 3 人,女生中随机抽取 3 人组成代表队(1)求 A 中学至少有 1 名学生入选代表队的概率.(2)某场比赛前,从代表队的 6 名队员中随机抽取 4 人参赛,设X表示参赛的男生人数,求X得分布列和数学期望.【2018 年高考命题预测】离散型随机变量的分布列、均值与方差问题是江苏高考理科选修内容,考试时一般为解答题.第一问主要考查等可能事件的概率计算公式,互斥事件的概率加法公式,对立事件的概率减法公式,相互独立事件的概率乘法公式,事件在 n 次独立重复试验种恰好发生 k 次的概率计算公式等五个基本公式的应用,第二问主要考查分布列、均值与方差问题,
22、特别是离散型随机变量的分布列、均值与方差也是高考的重点,试题多为课本例题,习题拓展加工的基础题或中档题.从高考试题来看,频率分布直方图、茎叶图、平均数、方差、分布列是高考的热点,题型既有选择题、填空题,又有解答题,客观题考查知识点较单一,解答题考查得较为全面,常常和概率、平均数等知识结合在一起,考查学生应用知识解决问题的能力根据这几年高考试题预测 2018 年高考,离散型随机变量的分布列与期望仍然是考查的热点,同时应注意和概率、平均数、分布列,期望,二项分布,正态分布等知识的结合【20182018 年高考考点定位】年高考考点定位】本节主要有离散型随机变量的分布列,超几何分布,数学期望,方差等基
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