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1_12.2离散型随机变量及其分布列、均值与方差(PDF版)_2023版教学资源包_2023版新高考新教材版高考总复习数学5·3B版_12_第十二章概率与统计_2_122离散型随机变量及其分布列、均值与方差

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12.2 离散型随机变量及其分布列、均值与方差
考点清单
学生用书P103 知识结构化 考点清单化
考点 离散型随机变量及其分布列、均值与方差
􀆺ꎬ
r.其中n
ꎬ
N
ꎬ
M
∈
N
ꎬ
M
≤
N
ꎬ
n
≤
N
ꎬ
m
=max{0ꎬ
n
-
N
+
M
}ꎬ
r
=
n M .如果随机变量X的分布列具有上式的形式 那么称
1.离散型随机变量的分布列 min{ ꎬ } ꎬ
随机变量X服从超几何分布.
一般地 对于随机试验样本空间Ω中的每个样本点ω 都
(1) ꎬ ꎬ 4.离散型随机变量的均值与方差
有唯一的实数X ω 与之对应 我们称X为随机变量 可能取
( ) ꎬ ꎬ 均值定义 一般地 若离散型随机变量X的分布列为
值为有限个或可以一一列举的随机变量 我们称之为离散型随 (1) : ꎬ
ꎬ X x x 􀆺 x 􀆺 x
机变量.
1 2
i n
一般地 设离散型随机变量X的可能取值为x x x P p p 􀆺 p i 􀆺 p n
(2) ꎬ 1ꎬ 2ꎬ􀆺ꎬ nꎬ 1 2
我们称X取每一个值x 的概率P X x p i n为X n
i ( = i)= iꎬ =1ꎬ2ꎬ􀆺ꎬ 则E X x p x p x p xp为随机变量X的均值或
的概率分布列
ꎬ
简称分布列.用表格表示如下表
:
( )= 1 1+ 2 2+􀆺+ n n=∑i=
1
i i
数学期望 它反映了离散型随机变量取值的平均水平.
X x x 􀆺 x n ꎬ
P p
1
1
p
2
2
􀆺 p
n
(2)
方差定义
:
D
(
n
X
)=(
x
1-
E
(
X
))
2p
1+(
x
2-
E
(
X
))
2p
2+􀆺+(
x
n
2.两点分布 - E ( X )) 2p n = ∑i= ( x i- E ( X )) 2p i 为随机变量 X 的方差 ꎬ
1
如果随机变量X的分布列为
D X 为随机变量X的标准差 记作σ X .它们都可以度量
( ) ꎬ ( )
X 随机变量X与其均值E X 的平均偏离程度.
1 0 ( )
P p p 性质 E aX b aE X b
1- (3) : ( + )= ( )+ ꎻ
则称离散型随机变量X服从两点分布或 分布.
D
(
aX
+
b
)=
a2D
(
X
)ꎬ
其中a
ꎬ
b
∈
R
ꎻ
0—1
3.超几何分布
D
(
X
)=
E
(
X2
)-[
E
(
X
)]
2.
两点分布的均值与方差
一般地 假设一批产品共有N件 其中有M件次品.从N件产 (4)
ꎬ ꎬ
E X p D X p p .
品中随机抽取n件 不放回 用X表示抽取的n件产品中的 ( )= ꎬ ( )= (1- )
( )ꎬ 超几何分布的均值
k n k
次品数 则X的分布列为P X k CMCN- - M k m m m ( E 5) X np p为次品率 .
ꎬ ( = )= n ꎬ = ꎬ +1ꎬ +2ꎬ ( )= ( )
CN
年
高
考
年
模
拟
︵
教
师
用
书
︶
2 38
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋
题型方法
学生用书P104 题型经典 方法实用
离散型随机变量的分布列、期望与方差的求法 设p表示该种微生物经过多代繁殖后临近灭绝的概率 p
(2) ꎬ
1.求离散型随机变量的分布列 期望与方差 应按下述步骤 是关于x的方程 p p x p x2 p x3 x的一个最小正实根 求
、 ꎬ : 0+ 1 + 2 + 3 = ꎬ
进行 证 当E X 时 p 当E X 时 p
: : ( )≤1 ꎬ =1ꎬ ( )>1 ꎬ <1ꎻ
明确随机变量的所有可能取值以及取每个值所表示的 根据你的理解说明 问结论的实际含义.
(1) (3) (2)
意义 解析 ( )E(X) . . . . .
ꎻ 1 =0×04+1×03+2×02+3×01=1
利用概率的有关知识 求出随机变量取每个值的概率 ( )证明:设f(x) p x3 p x2 (p )x p ꎬ
(2) ꎬ ꎻ 2 = 3 + 2 + 1-1 + 0
按规范形式写出分布列 并用分布列的性质验证 由题意知p p p p ꎬ
(3) ꎬ ꎻ 3+ 2+ 1+ 0=1
根据分布列 正确运用期望与方差的定义或公式进行计算. 故f(x) p x3 p x2 (p p p )x p ꎬ
(4) ꎬ = 3 + 2 - 2+ 0+ 3 + 0
2.离散型随机变量分布列的均值 方差问题的解决策略 f ′(x) p x2 p x (p p p )ꎬ
、 =3 3 +2 2 - 2+ 0+ 3
把握 实质 若E(X) ꎬ则p p p ꎬ故p p p ꎬ
(1) “1” ≤1 1+2 2+3 3≤1 2+2 3≤ 0
随机变量的均值反映了随机变量取值的平均水平 方差反映了 因为f ′( ) (p p p ) ꎬ
ꎬ 0 =- 2+ 0+ 3 <0
随机变量稳定于均值的程度 它们从整体和全局上刻画了随机 f ′( ) p p p ꎬ
ꎬ 1 = 2+2 3- 0≤0
变量 是实际生产中用于方案取舍的重要理论依据. 所以f ′(x)有两个不同零点x ꎬx ꎬ且x x ꎬ
ꎬ 1 2 1<0<1≤ 2
运用 策略 当x ( ꎬx ) (x ꎬ )时ꎬ f ′(x) ꎬ
(2) “2” ∈ -∞ 1 ∪ 2 +∞ >0
当均值不同时 两个随机变量取值的水平有区分 可对问题 当x (x ꎬx )时ꎬ f ′(x) ꎬ
① ꎬ ꎬ ∈ 1 2 <0
作出判断. 故f(x)在( ꎬx )ꎬ(x ꎬ )上为增函数ꎬ
-∞ 1 2 +∞
若两随机变量的均值相同或相差不大 则可通过分析两变量 在(x ꎬx )上为减函数ꎬ
② ꎬ 1 2
的方差来研究随机变量的离散程度或稳定程度 进行决策. 若x ꎬ因为f(x)在(x ꎬ )上为增函数ꎬ在(x ꎬx )上为减
ꎬ 2=1 2 +∞ 1 2
例 (2021新高考 ꎬ21ꎬ12分)一种微生物群体可以经过自身 函数ꎬ且f( ) ꎬ
Ⅱ 1 =0
繁殖不断生存下来 设一个这种微生物为第 代 经过一次繁 所以f(x) f(x ) f( ) ꎬ
ꎬ 0 ꎬ > 2 = 1 =0
殖后为第 代 再经过一次繁殖后为第 代 该微生物每代 故 为关于x的方程:p p x p x2 p x3 x 的一个最小正实
1 ꎬ 2 􀆺􀆺 1 0+ 1 + 2 + 3 =
繁殖的个数是相互独立的且有相同的分布列 设X表示 个微 根ꎬ即p ꎬ故当E(x) 时ꎬp .
ꎬ 1 =1 ≤1 =1
生物个体繁殖下一代的个数 P X i p i . 若x ꎬ因为f( ) 且f(x)在( ꎬx )上为减函数ꎬ
ꎬ ( = )= i( =0ꎬ1ꎬ2ꎬ3) 2>1 1 =0 0 2
已知p . p . p . p . 求E X 故 为关于x的方程:p p x p x2 p x3 x的一个最小正实根.
(1) 0=04ꎬ 1=03ꎬ 2=02ꎬ 3=01ꎬ ( )ꎻ 1 0+ 1 + 2 + 3 =
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋综上ꎬ若E(X) ꎬ则p . ꎬ
≤1 =1 <1
若E(X) ꎬ则p p p ꎬ则p p p ꎬ 所以x 为关于x的方程:p p x p x2 p x3 x的一个最小正
>1 1+2 2+3 3>1 2+2 3> 0 0 0+ 1 + 2 + 3 =
此时f ′( ) (p p p ) ꎬf ′( ) p p p ꎬ 根ꎬ即p ꎬ
0 =- 2+ 0+ 3 <0 1 = 2+2 3- 0>0 <1
故f ′(x)有两个不同零点x ꎬx 且x x ꎬ 故当E(X) 时ꎬp .
3 4 3<0< 4<1 >1 <1
故f(x)在( ꎬx )ꎬ(x ꎬ )上为增函数ꎬ在(x ꎬx )上为减 ( )意义:若一个该种微生物繁殖后代的平均数不超过 ꎬ则若
-∞ 3 4 +∞ 3 4 3 1
函数ꎬ而f( ) ꎬ 干代后会临近灭绝ꎬ若繁殖后代的平均数超过 ꎬ则若干代后
1 =0 1
故f(x ) ꎬ 还有继续繁殖的可能.
4 <0
又f( ) p ꎬ所以f(x)在( ꎬx )上存在一个零点 x ꎬ且 x
0 = 0>0 0 4 0 0
第
十
二
章
概
率
与
统
计
2 39
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋
五年 考点式编排 五年 考点式编排 三年 考点基础练 一年 甄选情境素养
高考 题组式训练 高考 题组式训练 模拟 综合提升练 创新 专家独家命制
2018—2022 —
2012 2017
考点 离散型随机变量及其分布列、均值与
答案 5
方差 学生用书P276 3
6.(2021浙江ꎬ15ꎬ6分ꎬ综合性)袋中有 个红球 m个黄球 n
1.(2013广东ꎬ4ꎬ5分ꎬ基础性)已知离散型随机变量X的分布 4 ꎬ ꎬ
个绿球.现从中任取两个球 记取出的红球数为ξ 若取出的两
列为 ꎬ ꎬ
个球都是红球的概率为 1 一红一黄的概率为 1 则 m n
X ꎬ ꎬ - =
1 2 3 6 3
E ξ .
P 3 3 1 ꎬ ( )=
5 10 10
答案 ꎻ8
则X的数学期望E X 1
( )= ( ) 9
7.(2022全国甲理ꎬ19ꎬ12分ꎬ应用性)甲 乙两个学校进行体育
3 5 、
A. B.2 C. D.3 比赛 比赛共设三个项目 每个项目胜方得 分 负方得 分
2 2 ꎬ ꎬ 10 ꎬ 0 ꎬ
答案 A 没有平局.三个项目比赛结束后 总得分高的学校获得冠军.已
ꎬ
2.(2020课标 理ꎬ3ꎬ5分ꎬ基础性)在一组样本数据中
知甲学校在三个项目中获胜的概率分别为 . . . 各项
Ⅲ ꎬ1ꎬ2ꎬ3ꎬ
0 5ꎬ0 4ꎬ0 8ꎬ
出现的频率分别为p p p p 且
4
p 则下面四种情
目的比赛结果相互独立.
4 1ꎬ 2ꎬ 3ꎬ 4ꎬ ∑i= i=1ꎬ 求甲学校获得冠军的概率
1
形中 对应样本的标准差最大的一组是 (1) ꎻ
ꎬ ( ) 用X表示乙学校的总得分 求X的分布列与期望.
p p . p p . (2) ꎬ
A. 1= 4=01ꎬ 2= 3=04 解析 ( )记“甲学校在第i个项目获胜”为事件A(i ꎬ ꎬ
p p . p p . 1 i =1 2
B. 1= 4=04ꎬ 2= 3=01 )ꎬ“甲学校获得冠军”为事件E.
p p . p p . 3
C D . . p 1 1 = = p 4 4 = = 0 0 . 2 3 ꎬ ꎬ p 2 2 = = p 3 3 = = 0 0 . 3 2 则P(E) = P(A 1 A 2 A 3 ) + P(A 1 A 2 A 3 ) + P(A 1 A 2 A 3 ) + P(A 1 A 2 A 3 ) =
答案 B
1 2 4 1 2 1 1 3 4 1 2 4 3 .
3.(2019浙江ꎬ7ꎬ4分ꎬ综合性)设 a 随机变量X的分布 2 × 5 × 5 + 2 × 5 × 5 + 2 × 5 × 5 + 2 × 5 × 5 = 5
0< <1ꎬ
列是 甲学校获得冠军的概率为 3 .
∴
X a 5
0 1 ( )记“乙学校在第j个项目获胜”为事件B(j ꎬ ꎬ ).X的所
2 j =1 2 3
P 1 1 1 有可能取值为 ꎬ ꎬ ꎬ .
3 3 3 0 10 20 30
则当a在 内增大时 则P(X ) P(B B B ) 1 2 4 4 ꎬ
(0ꎬ1) ꎬ ( ) =0 = 1 2 3 = × × =
D X 增大 D X 减小 2 5 5 25
A. ( ) B. ( )
D X 先增大后减小 D X 先减小后增大 P(X ) P(B B B ) P(B B B ) P(B B B )
C. ( ) D. ( ) =10 = 1 2 3 + 1 2 3 + 1 2 3
答案 D
1 2 4 1 3 4 1 2 1 11ꎬ
4.(2014浙江ꎬ12ꎬ4分ꎬ基础性)随机变量ξ的取值为 .若 =
2
×
5
×
5
+
2
×
5
×
5
+
2
×
5
×
5
=
25
0ꎬ1ꎬ2
P(X ) P(B B B ) P(B B B ) P(B B B )
P ξ 1 E ξ 则D ξ . =20 = 1 2 3 + 1 2 3 + 1 2 3
( =0)= ꎬ ( )=1ꎬ ( )=
5 1 3 4 1 2 1 1 3 1 17ꎬ
= × × + × × + × × =
答案 2 2 5 5 2 5 5 2 5 5 50
5 P(X ) P(B B B ) 1 3 1 3 .
5.(2011浙江ꎬ15ꎬ4分ꎬ应用性)某毕业生参加人才招聘会 ꎬ 分 =30 = 1 2 3 = 2 × 5 × 5 = 50
别向甲 乙 丙三个公司投递了个人简历 假定该毕业生得到甲 X的分布列为
、 、 ꎬ ∴
公司面试的概率为 2 得到乙 丙两公司面试的概率均为p 且 X ꎬ 、 ꎬ 0 10 20 30
3
三个公司是否让其面试是相互独立的.记X为该毕业生得到面
P 4 11 17 3
试的公司个数.若 P X 1 则随机变量 X 的数学期望 25 25 50 50
( =0)= ꎬ
12 E X 4 11 17 3 .
E X . ∴ ( )=0× +10× +20× +30× =13
( )= 25 25 50 50
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋8.(2021新高考 ꎬ18ꎬ12分ꎬ应用性)某学校组织 一带一路
Ⅰ “ ” 所以E(X) 1 1 2 5 .
知识竞赛 有 两类问题.每位参加比赛的同学先在两类问 =1× +2× +3× =
ꎬ AꎬB 6 6 3 2
题中选择一类并从中随机抽取一个问题回答 若回答错误则该 10.(2012湖北ꎬ20ꎬ12分ꎬ应用性)根据以往的经验 某工程施
ꎬ ꎬ
同学比赛结束 若回答正确则从另一类问题中再随机抽取一个 工期间的降水量X 单位 对工期的影响如下表
ꎻ ( :mm) :
问题回答 无论回答正确与否 该同学比赛结束. 类问题中的
ꎬ ꎬ A X X
每个问题回答正确得 分 否则得 分 类问题中的每个问 降水量X X <300 300≤ 700≤ X ≥900
20 ꎬ 0 ꎻB <700 <900
题回答正确得 分 否则得 分.
80 ꎬ 0 工期延误
已知小明能正确回答 类问题的概率为 . 能正确回答 类
A 08ꎬ B 天数Y 0 2 6 10
问题的概率为 . 且能正确回答问题的概率与回答次序无关.
06ꎬ
若小明先回答 类问题 记X为小明的累计得分 求X的 历年气象资料表明 该工程施工期间降水量X小于
(1) A ꎬ ꎬ ꎬ 300ꎬ700ꎬ
分布列 的概率分别为 . . . .求
ꎻ 900 03ꎬ07ꎬ09 :
为使累计得分的期望最大 小明应选择先回答哪类问题 工期延误天数Y的均值与方差
(2) ꎬ ? (1) ꎻ
并说明理由. 在降水量X至少是 的条件下 工期延误不超过 天的
(2) 300 ꎬ 6
解析 ( )由题意易知X的所有可能取值为 ꎬ ꎬ ꎬ 概率.
1 0 20 100
P(X ) . . ꎬ 解析 ( )由已知条件得:
=0 =1-08=02 1
P(X ) . ( . ) . ꎬ P(X ) . ꎬP( X ) P(X ) P(X )
=20 =08× 1-06 =032 <300 = 0 3 300≤ <700 = <700 - <300 =
P(X ) . . . ꎬ . . . ꎬ
=100 =08×06=048 07-03=04
所以X的分布列为 P( X ) P(X ) P(X ) . . . ꎬP(X
700≤ <900 = <900 - <700 =0 9-0 7=02
) P(X ) . . .
X ≥900 =1- <900 =1-09=01
0 20 100 所以Y的分布列为
P . . .
02 032 048 Y
0 2 6 10
( )由( )可知E(X) . . . . .
2 1 =0×02+20×032+100×048=544 P . . . .
假设小明先回答 类问题ꎬ其累计得分为Yꎬ则Y的所有可能 03 04 02 01
B
取值为 ꎬ ꎬ ꎬ 于是ꎬE(Y) . . . . ꎬ
0 80 100
=0×03+2×04+6×02+10×01=3
P(Y =0 ) =1-0 . 6=0 . 4 ꎬ D(Y) = ( 0-3 )2 ×0 . 3+ ( 2-3 )2 ×0 . 4+ ( 6-3 )2 ×0 . 2+ ( 10-3 )2 ×0 . 1
P(Y =80 ) =0 . 6× ( 1-0 . 8 ) =0 . 12 ꎬ =9 . 8 .
P(Y ) . . . ꎬ 故工期延误天数Y的均值为 ꎬ方差为 . .
=100 =06×08=048 3 98
所以Y的分布列为 (
2
)P(X
≥300
)
=1-
P(X
<300
)
=0
.
7
ꎬ
P( X ) P(X ) P(X ) . . . .
Y 300≤ <900 = <900 - <300 =09-03=06
0 80 100 由条件概率ꎬ得 P(Y X ) P(X X )
≤6| ≥300 = <900| ≥300 =
P . . . P( X ) .
04 012 048 300≤ <900 06 6 ꎬ
P(X ) = . =
所以E(Y) . . . . ꎬ ≥300 07 7
=0×04+80×012+100×048=576 故在降水量X至少是 的条件下ꎬ工期延误不超过 天的概
所以E(Y) E(X)ꎬ 300 6
>
所以小明应选择先回答 类问题. 率是 6 .
B
9.(2015福建ꎬ16ꎬ13分ꎬ应用性)某银行规定 一张银行卡若在 7
ꎬ 11.(2019北京理ꎬ17ꎬ13分ꎬ应用性)改革开放以来 人们的支
一天内出现 次密码尝试错误 该银行卡将被锁定.小王到该 ꎬ
3 ꎬ 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
银行取钱时 发现自己忘记了银行卡的密码 但可以确认该银 ꎬ
ꎬ ꎬ 式之一.为了解某校学生上个月 两种移动支付方式的使
行卡的正确密码是他常用的 个密码之一 小王决定从中不重 AꎬB
6 ꎬ 用情况 从全校学生中随机抽取了 人 发现样本中 两
复地随机选择 个进行尝试.若密码正确 则结束尝试 否则继 ꎬ 100 ꎬ AꎬB
1 ꎬ ꎻ 种支付方式都不使用的有 人 样本中仅使用 和仅使用
续尝试 直至该银行卡被锁定. 5 ꎬ A B
ꎬ 的学生的支付金额分布情况如下
求当天小王的该银行卡被锁定的概率 :
(1) ꎻ
设当天小王用该银行卡尝试密码的次数为X 求X的分布 支付金额(元) 大于
(2) ꎬ (0ꎬ (1000ꎬ
列和数学期望. 支付方式
1000] 2000] 2000
年 解析 ( 1 )设“当天小王的该银行卡被锁定”为事件 Aꎬ则 仅使用 A 18 人 9 人 3 人
高
P(A) 5 4 3 1 . 仅使用 人 人 人
考 = × × = B 10 14 1
6 5 4 2 从全校学生中随机抽取 人 估计该学生上个月 两种
年 ( )依题意得ꎬX所有可能的取值是 ꎬ ꎬ . (1) 1 ꎬ AꎬB
2 1 2 3 支付方式都使用的概率
模 ꎻ
拟 P(X ) 1 ꎬP(X ) 5 1 1 ꎬP(X ) 5 4 从样本仅使用 和仅使用 的学生中各随机抽取 人 以
=1 = =2 = × = =3 = × ×1 (2) A B 1 ꎬ
6 6 5 6 6 5 X表示这 人中上个月支付金额大于 元的人数 求X的
2 1 000 ꎬ
2 ꎬ 分布列和数学期望
= ꎻ
3 已知上个月样本学生的支付方式在本月没有变化.现从样
︵ 所以X的分布列为 (3)
教 本仅使用 的学生中 随机抽查 人 发现他们本月的支付金
师 X 1 2 3 额都大于 A 元.根 ꎬ 据抽查结果 3 能 ꎬ 否认为样本仅使用 的
用 2 000 ꎬ A
书 P 1 1 2
学生中本月支付金额大于
2000
元的人数有变化
?
说明理由.
︶ 解析 ( )由题意知ꎬ样本中仅使用 的学生有
6 6 3 1 A 18+9+3=
2 40
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋30人ꎬ仅使用 的学生有 人ꎬ ꎬ 两种支付方式
B 10+14+1=25 A B X
都不使用的学生有 人.故样本中 ꎬ 两种支付方式都使用的 0 1 2
5 A B P . . .
学生有 人.所以从全校学生中随机抽取 024 052 024
100-30-25-5=40 1
故X的数学期望E(X) . . . .
人ꎬ该学生上个月 ꎬ 两种支付方式都使用的概率估计为40 =0×024+1×052+2×024=1
A B ( )记事件E为“从样本仅使用 的学生中随机抽查 人ꎬ他
100 3 A 3
. . 们本月的支付金额都大于 元”.
=04 2000
( )X的所有可能值为 ꎬ ꎬ . 假设样本仅使用 的学生中ꎬ本月支付金额大于 元的人
2 0 1 2 A 2000
记事件C为“从样本仅使用 的学生中随机抽取 人ꎬ该学生上
A 1 数没有变化ꎬ则由上个月的样本数据得P(E) 1 1 .
个月的支付金额大于 元”ꎬ事件D为“从样本仅使用 的学 =
3
=
1000 B C30 4060
生中随机抽取 人ꎬ该学生上个月的支付金额大于 元”.由题 答案示例 :可以认为有变化.理由如下:
1 1000 1
P(E)比较小ꎬ概率比较小的事件一般不容易发生.一旦发生ꎬ
设知ꎬ事件CꎬD相互独立ꎬ且P(C) 9+3 . ꎬP(D) 14+1
= =0 4 = = 就有理由认为本月的支付金额大于 元的人数发生了变
30 25 2 000
. .所以P(X ) P(CD) P(C)P(D) . ꎬP(X ) 化.所以可以认为有变化.
06 =2 = = = 0 24 =1 =
P(CD CD) P(C)P(D) P(C)P(D) . ( . ) ( 答案示例 :无法确定有没有变化.理由如下:
∪ = + = 0 4× 1-0 6 + 1- 2
事件E是随机事件ꎬP(E)比较小ꎬ一般不容易发生ꎬ但还是有
. ) . . ꎬP(X ) P(CD) P(C)P(D) . .
04 ×06=052 =0 = = =024 可能发生的ꎬ所以无法确定有没有变化.
所以X的分布列为
第
十
二
章
概
率
与
统
计
2 41
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋
三年 考点基础练 五年 考点式编排 三年 考点基础练 一年 甄选情境素养
模拟 综合提升练 高考 题组式训练 模拟 综合提升练 创新 专家独家命制
2020—2022
A组 考点基础题组 学生用书P278
考点 离散型随机变量及其分布列、均值与 3.(多选)(2022山东学业质量联测二ꎬ9)已知m n均为正数
ꎬ ꎬ
方差 随机变量X的分布列如下表
:
1.(2022济南历城二中3月模拟ꎬ4)从一批含有 件正品 X
13 ꎬ2 0 1 2
件次品的产品中不放回地抽 次 每次抽取 件 设抽取的次 P m n m
3 ꎬ 1 ꎬ
品数为ξ 则E ξ
ꎬ (5 +1)= ( ) 则下列结论一定成立的是
( )
A.2 B.1 C.3 D.4 P X P X E X
A. ( =1)< ( ≠1) B. ( )=1
答案 C
2.(2022河北省级联测联考五ꎬ4)小明参加某项测试 该测试 C. mn ≤ 1 D. D ( X +1)<1
ꎬ 8
一共 道试题 每道试题做对得 分 做错得 分 没有中间 答案 BCD
3 ꎬ 5 ꎬ 0 ꎬ
4.(2021上海崇明二模ꎬ9)已知等差数列 x 的公差d 随
分 小明答对第 题的概率都是 1 答对第 题的概率是 { n} >0ꎬ
ꎬ 1ꎬ2 ꎬ 3
2 机变量 ξ 等可能地取值 x x x x 则方差 D ξ
1ꎬ 2ꎬ 3ꎬ􀆺ꎬ 9ꎬ ( )=
1 则小明答完这 道题的得分期望为 .
ꎬ 3 ( )
3
答案 20d2
25 65 20 25
A. B. C. D. 3
12 12 3 3
答案 C
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋
B组 综合应用题组 学生用书P279
40分钟 50分
一、单项选择题(共5分) 答案 D
1.(2022江苏南京、盐城二模ꎬ6)泊松分布是统计学里常见的
二、多项选择题(共5分)
离散型概率分布 由法国数学家泊松首次提出.泊松分布的概
ꎬ 2.(2022广东六校联考四ꎬ12)设随机变量ξ的分布列如下
λk :
率分布列为P ( X = k )= k e - λ ( k =0ꎬ1ꎬ2ꎬ􀆺)ꎬ 其中 e 为自然对 ξ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
!
数的底数 λ是泊松分布的均值.已知某种商品每周销售的件 P a a a a a a a a a a
ꎬ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
数相互独立 且服从参数为λ λ 的泊松分布.若每周销售
则
ꎬ ( >0) 1 ( )
件该商品与每周销售 件该商品的概率相等 则两周共销售
2 ꎬ 2
当 a 为等差数列时 a a 1 件该商品的概率为
( )
A. { n} ꎬ 3+ 6=
6
2 4 6 8 数列 a 的通项公式可能为a 11 A. 4 B. 4 C. 4 D. 4 B. { n} n= n n
e e e e 10 ( +1)
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋被选到是等可能的.
当数列 a 满足a 1 n 时 a 1
C. { n} n= n( =1ꎬ2ꎬ􀆺ꎬ9) ꎬ 10= 9 若甲同学第 题选了 个选项 第 题选了 个选项 求
2 2 (1) 11 2 ꎬ 12 3 ꎬ
D.
当数列
{
a
n}
满足 P
(
ξ
≤
k
)=
k2a
k(
k
=1ꎬ2ꎬ3ꎬ􀆺ꎬ10)
时
ꎬ
a
n
甲同学在第
11
题和
12
题合计得分为
10
分的概率
ꎻ
考试中 甲同学准备采用以下方案完成第 题和第
11 (2) ꎬ 11
= n n 题
10 ( +1) 12 :
答案 BCD 方案一 第 和 题每道题都随机选一个选项
: 11 12 ꎻ
三、填空题(共5分) 方案二 第 和 题每道题都随机选两个选项
: 11 12 ꎬ
3.(2022重庆育才中学一诊ꎬ14)某人共有三发子弹 他射击一 从得分角度考虑 请你帮甲同学选择一种更优方案.
ꎬ ꎬ
解析 ( )由题意知ꎬ甲同学第 和 题都答对ꎬ故所求概
次命中目标的概率是 2 击中目标后射击停止 射击次数为随 1 11 12
ꎬ ꎬ
机变量X 则D X 3 . 率P = C 2 2 × C 3 3 = 1 .
ꎬ ( )= C 2 4 C 3 4 24
答案 38 ( 2 )用XꎬY分别表示甲同学在第 11 、 12 题选择方案一和方案
81 二的合计得分.
四、解答题(共35分)
X的可能取值为 ꎬ ꎬ ꎬ
4.(2022福建龙岩一模ꎬ20)某次围棋比赛的决赛 由甲乙两人 0 2 4
ꎬ 1 1 1 1
争夺最后的冠军 决赛先进行两天 每天实行三盘两胜制 即先 P(X ) C2 1 1 ꎬP(X ) C2 C3 C2 1 1 ꎬ
ꎬ ꎬ ꎬ =0 = 1 × 1 = =2 = 1 × 1 + 1 × 1 =
赢两盘者获得该天胜利 此时该天比赛结束.若甲乙中的一方 C4 C4 8 C4 C4 C4 C4 2
ꎬ 1 1
能连续两天胜利 则其为最终冠军 若前两天双方各赢一天 则 P(X ) C2 C3 3 ꎬ
ꎬ ꎻ ꎬ =4 = 1 × 1 =
第三天只进行一盘附加赛 该附加赛的获胜方为最终冠军.设 C4 C4 8
ꎬ
每盘比赛甲获胜的概率为p p 每盘比赛的结果没有平 E(X) 1 1 3 3 5 .
(0< <1)ꎬ ∴ =0× +2× +4× =1+ =
局且结果互相独立. 8 2 8 2 2
Y的可能取值为 ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
记第一天需要进行的比赛盘数为X. 0 2 5 7
(1) æ 2ö 1 æ 2ö 2
求E X 并求当E X 取最大值时p的值 P(Y ) ç C2÷ C3 5 ꎬP(Y ) ç C2÷ C3 5 ꎬP(Y
① ( )ꎬ ( ) ꎻ =0 =è1- 2 ø× 2 = =2 =è1- 2 ø× 2 =
结合实际 谈谈 中结论的意义 C4 C4 12 C4 C4 12
② ꎬ ① ꎻ 2 1 2 2
) C2 C3 1 ꎬP(Y ) C2 C3 1 ꎬ
(2)
当p
= 2
1 时
ꎬ
记总共进行的比赛盘数为Y
ꎬ
求P
(
Y
≤5)
. =5 =
C 2 4
×
C 2 4
=
12
=7 =
C 2 4
×
C 2 4
=
12
解析 ( ) X的可能取值为 ꎬ ꎬP(X ) p2 ( p)2 E(Y) 5 5 1 1 11ꎬ
1 ① 2 3 =2 = + 1- = ∴ =0× +2× +5× +7× =
p2 p ꎻP(X ) p( p) p2 pꎬ 12 12 12 12 6
2 -2 +1 =3 =2 1- =-2 +2 E(X) E(Y)ꎬ 甲同学选择方案一.
故E(X) ( p2 p ) ( p2 p) p2 p ꎬ ∵ > ∴
=2 2 -2 +1 +3 -2 +2 =-2 +2 +2 6.(2022山东烟台、德州一模ꎬ17) 年 月 日至 日 第
( ) 2 2022 2 4 20 ꎬ
即E(X) p 1 5 ꎬ则当p 1 时ꎬE(X)取得最大值. 届冬季奥林匹克运动会在北京成功举办.这场冰雪盛会是
=-2 - + = 24
2 2 2 运动健儿奋力拼搏的舞台 也是中外文明交流互鉴的舞台 折
ꎬ ꎬ
结合实际ꎬ当p 1 时双方实力最接近ꎬ比赛越激烈ꎬ则一天 射出我国更加坚实的文化自信 诠释着新时代中国的从容姿
② = ꎬ
2 态 传递出中华儿女与世界人民 一起向未来 的共同心声.某
中进行比赛盘数会更多. ꎬ “ ”
学校统计了全校学生观看北京冬奥会开幕式和闭幕式的时长
( )当p 1 时ꎬ双方前两天的比分为 或 的概率均 情况 单位 分钟 并根据样本数据绘制得到如图所示的频率
2 = 2 ∶ 0 0 ∶ 2 ( : )ꎬ
2
分布直方图.
为 1 1 1 ꎬ
× =
2 2 4
比分为 或 的概率均为 1 1 1 1 .
2 ∶ 1 1 ∶ 2 2× × × =
2 2 2 4
Y 包含Y 或Y 两种情况ꎬ
≤5 =4 =5
Y 即获胜方前两天均为 获胜ꎬ故P(Y ) 1 1
=4 2 ∶ 0 =4 =2× ×
4 4
1 ꎻ
=
年 8
Y 即获胜方前两天的比分为 和 或者 和
高 =5 2 ∶ 0 2 ∶ 1 2 ∶ 0 0 ∶
考 再加附加赛ꎬ
2
( ) 求频率分布直方图中 a 的值 并估计样本数据的 %分
年 故P(Y ) 1 1 1 1 1 3 ꎬ (1) ꎬ 85
=5 =2× × ×2+ × ×2× = 位数
模 4 4 4 4 2 8 ꎻ
拟 采用样本量比例分配的分层随机抽样方式 从观看时长在
所以P(Y ) P(Y ) P(Y ) 1 3 1 . (2) ꎬ
≤5 = =4 + =5 = + = 的学生中抽取 人.若从这 人中随机抽取 人在
8 8 2 [200ꎬ280] 6 6 3
5.(2022重庆第七次质检ꎬ19)新高考数学试题第 题为多 全校交流观看体会 设抽取的 人中观看时长在 的
9-12 ꎬ 3 [200ꎬ240)
选题 多选题的评分标准 在每小题给出的 四个选 人数为X 求X的分布列和数学期望.
︵ ꎬ : AꎬBꎬCꎬD ꎬ
教 项中 有多项符合题目要求 全部选对得 分 部分选对得 解析 ( )因为 ( . . a . . )
ꎬ ꎻ 5 ꎬ 2 1 40× 0000 5+0 002×2+2 +0 006+00065
师 分 有选错或不选得 分.在某次考试中 命题人对第 题和 ꎬ解得a . .结合已知得观看时长在 分钟以下的占
用 ꎬ 0 ꎬ 11 =1 =0 004 200
书 第 题分别设置了 个和 个正确选项.甲同学在考前没有做 比为 ( . . . . . ) . ꎬ观看
12 2 3 40× 0000 5+0 002+0 004+0006+0 006 5 = 0 76
︶ 好复习 只能对这两道题的选项进行随机选取 每个选项是否 时长在 分钟以下的占比为 . . . ꎬ所以
ꎬ ꎬ 240 0 76+40×0 004=0 92
2 42
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋%分位数位于[ ꎬ )内ꎬ %分位数为 2􀅰 1 3
85 200 240 85 200+40× C4 C2 3 ꎬP(X ) C4 1 ꎬ
0 . . 85-0 . . 76 =222 . 5 . 所以 C 3 6 X的 = 分 5 布列为 =3 = C 3 6 = 5
092-076
( )因为观看时长[ ꎬ )、[ ꎬ ]对应的频率分别为 .
2 200 240 240 280 0 X
ꎬ . ꎬ 1 2 3
16 008
所以采用分层随机抽样的方式在两个区间中应分别抽取 人
4 P 1 3 1
和 人.所以抽取的 人中观看时长在[ ꎬ )中的人数X 5 5 5
2 3 200 240
1􀅰 2
的所有可能取值为 ꎬ ꎬ .P(X ) C4 C2 1 ꎬP(X ) 所以E(X) 1 3 1 .
1 2 3 =1 = 3 = =2 = =1× +2× +3× =2
C6 5 5 5 5
第
十
二
章
概
率
与
统
计
2 43
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋
一年 甄选情境素养 五年 考点式编排 三年 考点基础练 一年 甄选情境素养
创新 专家独家命制 高考 题组式训练 模拟 综合提升练 创新 专家独家命制
学生用书P280
1.(2022 5􀅰3原创题)已知随机变量ξ的分布列如表所示 且 答案 D
ꎬ
满足E ξ 则下列方差值中最小的是 3.(多选)(2022 5􀅰3原创题)为排查新型冠状病毒肺炎患者
( )=0ꎬ ( ) ꎬ
需要进行核酸检测.现有两种检测方式 逐份检测 混
ξ -1 0 2 :(1) ꎬ(2)
合检测 将其中k份核酸分别取样混合在一起检测 若检测结
: ꎬ
P a 1 b 果为阴性 则这k份核酸全为阴性 因而这k份核酸只要检测
ꎬ ꎬ
2
一次就够了 如果检测结果为阳性 为了明确这k份核酸样本
D ξ D ξ ꎬ ꎬ
A. ( ) B. (| |) 究竟哪几份为阳性 就需要对这k份核酸再逐份检测 此时 这
D ξ D ξ ꎬ ꎬ ꎬ
C. (2 +1) D. (3| |-2) k份核酸的检测次数总共为k 次.假设在接受检测的核酸样
答案 B +1
本中 每份样本的检测结果是阴性还是阳性都是独立的 并且
ꎬ ꎬ
2.(2022 5􀅰3原创题)设 a 1 b 1 随机变量ξ的分布 每份样本是阳性的概率都为p p 若k 运用概率统
0< < ꎬ0< < ꎬ (0< <1)ꎬ =10ꎬ
2 2 计的知识判断下列哪些p值能使得混合检测方式优于逐份检
列为
: 测方式. 参考数据 . .
( :lg0794≈-01) ( )
ξ -1 0 1 A.0 . 4 B.0 . 3 C.0 . 2 D.0 . 1
答案 CD
P 1 a b
4.(2022 5􀅰3原创题)随机变量X的概率分布列如下
2 :
( )
则当a在 1 内增大时 X 0 1 2 3 4 5 6
0ꎬ ꎬ ( )
2
A. E ( ξ ) 增大 ꎬ D ( ξ ) 增大 P 1 a 1 a C 1 6 1 a C 2 6 1 a C 3 6 1 a C 4 6 1 a C 5 6 1 a C 6 6
B. E ( ξ ) 增大 ꎬ D ( ξ ) 减小 则a = .
E ξ 减小 D ξ 增大 答案
C. ( ) ꎬ ( )
64
E ξ 减小 D ξ 减小
D. ( ) ꎬ ( )
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋