2.(2018·合肥一模)已知袋中有3个白球,2个红球,现从中随机取出3个球,其中每个白球计1分,每个红球计2分,记X为取出3个球的总分值,则E(X)=( )
A.
B.
C.4D.
解析:
选B 由题意知,X的所有可能取值为3,4,5,且P(X=3)=
=
,P(X=4)=
=
,P(X=5)=
=
,所以E(X)=3×
+4×
+5×
=
.
3.(2018·江西六校联考)若随机变量ξ的分布列如表所示,E(ξ)=1.6,则a-b=( )
ξ
0
1
2
3
P
0.1
a
b
0.1
A.0.2B.-0.2
C.0.8D.-0.8
解析:
选B 易知a,b∈[0,1],由0.1+a+b+0.1=1,得a+b=0.8,又由E(ξ)=0×0.1+1×a+2×b+3×0.1=1.6,得a+2b=1.3,解得a=0.3,b=0.5,则a-b=-0.2.
4.如图,将一个各面都涂了油漆的正方体,切割为125个同样大小的小正方体.经过搅拌后,从中随机取一个小正方体,记它的涂漆面数为X,则X的均值E(X)等于( )
A.
B.
C.
D.
解析:
选B 由题意X可取0,1,2,3,
且P(X=0)=
=
,
P(X=1)=
=
,
P(X=2)=
=
,
P(X=3)=
.
故E(X)=
+2×
+3×
=
.
5.甲、乙两人进行乒乓球比赛,约定每局胜者得1分,负者得0分,比赛进行到有一人比对方多2分或打满6局时停止.设甲在每局中获胜的概率为
,乙在每局中获胜的概率为
,且各局胜负相互独立,则比赛停止时已打局数X的期望E(X)为( )
A.
B.
C.
D.
解析:
选B 依题意,知X的所有可能值为2,4,6,设每两局比赛为一轮,则该轮结束时比赛停止的概率为
2+
2=
.若该轮结束时比赛还将继续,则甲、乙在该轮中必是各得一分,此时,该轮比赛结果对下轮比赛是否停止没有影响.从而有P(X=2)=
,P(X=4)=
×
=
,P(X=6)=
2=
,故E(X)=2×
+4×
+6×
=
.
6.由于电脑故障,使得随机变量ξ的分布列中部分数据的个别数字丢失(以
代替),其表如下,
ξ
1
2
3
4
5
6
P
0.20
0.10
0.
5
0.10
0.1
0.20
则随机变量ξ的数学期望为________.
解析:
∵随机变量分布列中各概率之和恒为1.∴P(ξ=5)=0.15,进而P(ξ=3)=0.25.∴E(ξ)=1×0.20+2×0.10+3×0.25+4×0.10+5×0.15+6×0.20=3.5.
答案:
3.5
7.一位篮球运动员投篮一次得3分的概率为a,得2分的概率为b,不得分的概率为c(a,b,c∈(0,1)),已知他投篮一次得分的数学期望E(X)=2,则
+
的最小值为________.
解析:
由题意可得,3a+2b+0·c=2,则3a+2b=2.
又a,b,c∈(0,1),
∴
+
=
(3a+2b)
=
≥
=
,当且仅当a=2b=
时取等号,故
+
的最小值为
.
答案:
8.(2017·北京高考)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.
(1)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;
(2)从图中A,B,C,D四人中随机选出两人,记ξ为选出的两人中指标x的值大于1.7的人数,求ξ的分布列和数学期望E(ξ);
(3)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)
解:
(1)由图知,在服药的50名患者中,指标y的值小于60的有15人,
所以从服药的50名患者中随机选出一人,此人指标y的值小于60的概率P=
=0.3.
(2)由图知,A,B,C,D四人中,指标x的值大于1.7的有2人:
A和C.
所以ξ的所有可能取值为0,1,2.
P(ξ=0)=
=
,P(ξ=1)=
=
,
P(ξ=2)=
=
.
所以ξ的分布列为
ξ
0
1
2
P
故ξ的数学期望E(ξ)=0×
+1×
+2×
=1.
(3)在这100名患者中,服药者指标y数据的方差大于未服药者指标y数据的方差.
9.(2018·洛阳第一次统考)雾霾天气对人体健康有伤害,应对雾霾污染、改善空气质量的首要任务是控制PM2.5,要从压减燃煤、严格控车、调整产业、强化管理、联防联控、依法治理等方面采取重大举措,聚焦重点领域,严格指标考核.某省环保部门为加强环境执法监管,派遣四个不同的专家组对A,B,C三个城市进行治霾落实情况抽查.
(1)若每个专家组随机选取一个城市,四个专家组选取的城市可以相同,也可以不同,求恰有一个城市没有专家组选取的概率;
(2)每一个城市都要由四个专家组分别对抽查情况进行评价,并对所选取的城市进行评价,每个专家组给检查到的城市评价为优的概率为
,若四个专家组均评价为优则检查通过不用复检,否则需进行复检.设需进行复检的城市的个数为X,求X的分布列和数学期望.
解:
(1)随机选取,共有34=81种不同方法,
恰有一个城市没有专家组选取的有C
(C
A
+C
)=42种不同方法,
故恰有一个城市没有专家组选取的概率为
=
.
(2)设事件A:
“一个城市需复检”,
则P(A)=1-
4=
,
X的所有可能取值为0,1,2,3,且X~B
,
P(X=0)=C
·
3=
,
P(X=1)=C
·
2·
=
,
P(X=2)=C
·
·
2=
,
P(X=3)=C
·
3=
.
所以X的分布列为
X
0
1
2
3
P
故数学期望E(X)=3×
=
.
10.(2018·长沙模拟)张老师开车上班,有路线①与路线②两条路线可供选择.
路线①:
沿途有A,B两处独立运行的交通信号灯,且两处遇到绿灯的概率依次为
,
,若A处遇红灯或黄灯,则导致延误时间2分钟;若B处遇红灯或黄灯,则导致延误时间3分钟;若两处都遇绿灯,则全程所花时间为20分钟.
路线②:
沿途有a,b两处独立运行的交通信号灯,且两处遇到绿灯的概率依次为
,
,若a处遇红灯或黄灯,则导致延误时间8分钟;若b处遇红灯或黄灯,则导致延误时间5分钟;若两处都遇绿灯,则全程所花时间为15分钟.
(1)若张老师选择路线①,求他20分钟能到校的概率;
(2)为使张老师日常上班途中所花时间较少,你建议张老师选择哪条路线?
并说明理由.
解:
(1)走路线①,20分钟能到校意味着张老师在A,B两处均遇到绿灯,记该事件发生的概率为P,
则P=
×
=
.
(2)设选择路线①的延误时间为随机变量ξ,则ξ的所有可能取值为0,2,3,5.
则P(ξ=0)=
×
=
,P(ξ=2)=
×
=
,
P(ξ=3)=
×
=
,P(ξ=5)=
×
=
.
故ξ的数学期望E(ξ)=0×
+2×
+3×
+5×
=2.
设选择路线②的延误时间为随机变量η,则η的所有可能取值为0,5,8,13.
则P(η=0)=
×
=
,P(η=5)=
×
=
,
P(η=8)=
×
=
,P(η=13)=
×
=
.
故η的数学期望E(η)=0×
+5×
+8×
+13×
=5.
因此选择路线①平均所花时间为20+2=22分钟,选择路线②平均所花时间为15+5=20分钟,
所以为使张老师日常上班途中所花时间较少,建议张老师选择路线②.
B级——拔高题目稳做准做
1.已知一次试验成功的概率为p,进行100次独立重复试验,当成功次数的标准差的值最大时,p及标准差的最大值分别为( )
A.
,5 B.
,25
C.
,5D.
,25
解析:
选A 记ξ为成功次数,由独立重复试验的方差公式可以得到D(ξ)=np(1-p)≤n
2=
,当且仅当p=1-p=
时等号成立,所以D(ξ)max=100×
×
=25,
=
=5.
2.体育课的排球发球项目考试的规则是:
每位学生最多可发球3次,一旦发球成功,则停止发球,否则一直发到3次为止.设学生一次发球成功的概率为p(p≠0),发球次数为X,若X的数学期望E(X)>1.75,则p的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
解析:
选C 根据题意,学生发球次数为1即一次发球成功的概率为P(X=1)=p,发球次数为2即两次发球成功的概率为P(X=2)=p(1-p),发球次数为3的概率为P(X=3)=(1-p)2,则期望E(X)=p+2p(1-p)+3(1-p)2=p2-3p+3.依题意有E(X)>1.75,即p2-3p+3>1.75,解得p>
或p<
,结合p的实际意义,可得0<p<
.
3.一个盒子里装有6张卡片,上面分别写着6个定义域为R的函数:
f1(x)=x,f2(x)=x2,f3(x)=x3,f4(x)=sinx,f5(x)=cosx,f6(x)=2.现从盒子中逐一抽取卡片,且每次取出后不放回,若取到一张记有偶函数的卡片,则停止抽取,否则继续进行,则抽取次数ξ的数学期望为( )
A.
B.
C.2D.
解析:
选A ∵6个定义域为R的函数f1(x)=x,f2(x)=x2,f3(x)=x3,f4(x)=sinx,f5(x)=cosx,f6(x)=2中偶函数有f2(x)=x2,f5(x)=cosx,f6(x)=2,共3个,∴ξ的可能取值为1,2,3,4,P(ξ=1)=
=
,P(ξ=2)=
×
=
,P(ξ=3)=
×
×
=
,P(ξ=4)=
×
×
=
,
∴ξ的分布列为
ξ
1
2
3
4
P
数学期望E(ξ)=1×
+2×
+3×
+4×
=
.
4.现有甲、乙、丙三人参加某电视台的应聘节目《非你莫属》,若甲应聘成功的概率为
,乙、丙应聘成功的概率均为
(0<t<2),且三个人是否应聘成功是相互独立的.记应聘成功的人数为ξ,当且仅当ξ为2时概率最大,则E(ξ)的取值范围为________.
解析:
由题意知,ξ的所有可能取值为0,1,2,3.P(ξ=0)=
=
;
P(ξ=1)=
×
+2×
×
×
=
;
P(ξ=2)=2×
×
×
+
×
×
=
;
P(ξ=3)=
×
×
=
.
故ξ的分布列为
ξ
0
1
2
3
P
∴E(ξ)=0×
+1×
+2×
+3×
=t+
,
由题意知P(ξ=2)-P(ξ=