期望与分布列高考试题精选.docx

1、期望与分布列高考试题精选期望与分布列高考试题精选一解答题（共 20 小题）1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，得如图柱状图：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台机器三年内共需更换的易损零件数， n 表示购买 2 台机器的（）求 X 的分布列；（）若要求 P（Xn

2、）0.5，确定 n 的最小值； （）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？ 2甲乙两人进行围棋比赛，约定先连胜两局者直接赢得比赛，若赛完 5 局仍未出现连胜，则判定获胜局数多者赢得比赛假设每局甲获胜的概率为 ，乙获胜的概率为 ，各局比赛结果相互独立（）求甲在 4 局以内（含 4 局）赢得比赛的概率； （）记 X为比赛决胜出胜负时的总局数，求 X 的分布列和均值（数学期望） 3一家面包房根据以往某种面包的销售记录，绘制了日销售量的频率分布直方 图，如图所示 将日销售量落入各组的频率视为概率， 并假设每天的销售量相互 独立（）求在未来连续 3

3、天里，有连续 2天的日销售量都不低于 100个且另 1天的 日销售量低于 50 个的概率；（）用 X表示在未来 3 天里日销售量不低于 100个的天数，求随机变量 X的分这块地上的产量均具有随机性，且互不影响，其具体情况如表：作物产 量（ kg）300500概率0.50.5作物市场价格（元/kg）610概率0.40.6（）设 X表示在这块地上种植 1 季此作物的利润，求 X的分布列； （）若在这块地上连续 3季种植此作物，求这 3季中至少有 2 季的利润不少于 2000 元的概率5现有 10 道题，其中 6 道甲类题， 4 道乙类题，张同学从中任取 3 道题解答 （）求张同学至少取到 1 道乙

4、类题的概率；（）已知所取的 3 道题中有 2 道甲类题， 1 道乙类题设张同学答对甲类题的 概率都是 ，答对每道乙类题的概率都是 ，且各题答对与否相互独立用 X 表 示张同学答对题的个数，求 X 的分布列和数学期望6一个盒子里装有 7 张卡片，其中有红色卡片 4 张，编号分别为 1，2，3，4； 第2 页（共 28页）白色卡片 3 张，编号分别为 2， 3， 4从盒子中任取 4 张卡片 （假设取到任何 一张卡片的可能性相同） （）求取出的 4 张卡片中，含有编号为 3 的卡片的概率（）在取出的 4 张卡片中，红色卡片编号的最大值设为 X，求随机变量 X 的分 布列和数学期望7某水产品经销商销售

5、某种鲜鱼， 售价为每公斤 20 元，成本为每公斤 15 元销（ 1）求未来连续三天内，该经销商有连续两天该种鲜鱼的日销售量不低于 350公斤，而另一天日销售量低于 350 公斤的概率；（2）在频率分布直方图的需求量分组中，以各组区间的中点值代表该组的各个 值（i）求日需求量 X 的分布列；（ii）该经销商计划每日进货 300 公斤或 400 公斤，以每日利润 Y的数学期望值 为决策依据，他应该选择每日进货 300 公斤还是 400 公斤？ 8已知一个口袋中有 3 个白球， 2 个黑球，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， 4，5 的抽屉内

6、， 其中第 k次取出的球放入编号为 k 的抽屉（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，求分布列 9自 2016 年底，共享单车日渐火爆起来，逐渐融入大家的日常生活中，某市针 对 18岁到 80 岁之间的不同年龄段的城市市民使用共享单车情况进行了抽样调查， 结果如表所示：性别年龄性别女性合计 18， 25)18040220 25， 35)360240600 35， 50)40100140 50， 80)202040合计6004001000（1）采用分层抽样的方式从年龄在 25，35）内的人中抽取 10人，求其中男性、 女性

7、的使用人数各为多少？ （2）在（ 1）中选出 10 人中随机抽取 4人，求其中恰有 2人是女性的概率； （3）用样本估计总体，在全市 18岁到 80 岁的市民中抽 4 人其中男性使用的人 数记为 ，求 的分布列10某中超足球队的后卫线上一共有 7 名球员，其中 3 人只能打中后卫， 2 人只 能打边后卫， 2 人既能打中后卫又能打边后卫，主教练决定选派 4 名后卫上场比 赛，假设可以随机选派球员（1）在选派的 4 人中至少有 2 人能打边后卫的概率；（2）在选派的 4 人中既能打中后卫又能打边后卫的人数 的分布列与期望 11由于雾霾日趋严重， 政府号召市民乘公交出行 但公交车的数量太多会造成

8、资源的浪费，太少又难以满足乘客需求为此，某市公交公司在某站台的 60 名候车乘客中进行随机抽样，共抽取 10 人进行调查反馈，所选乘客情况如下表所 示：组别候车时间（单位： min）人数一0，5）1二 5， 10)5三 10， 15 )3四 15， 20 )1）估计这 60 名乘客中候车时间少于 10 分钟的人数； ）现从这 10 人中随机取 3 人，求至少有一人来自第二组的概率； （）现从这 10 人中随机抽取 3 人进行问卷调查，设这 3 个人共来自 X 个组， 求 X 的分布列及数学期望12数独游戏越来越受人们喜爱， 今年某地区科技馆组织数独比赛， 该区甲、乙、 丙、丁四所学校的学生积极

9、参赛，参赛学生的人数如表所示：中学甲乙丙丁人数30402010为了解参赛学生的数独水平， 该科技馆采用分层抽样的方法从这四所中学的参赛 学生中抽取 30 名参加问卷调查（）问甲、乙、丙、丁四所中学各抽取多少名学生？（）从参加问卷调查的 30名学生中随机抽取 2 名，求这 2名学生来自同一所 中学的概率；（）在参加问卷调查的 30 名学生中，从来自甲、丙两所中学的学生中随机抽 取 2 名，用 X表示抽得甲中学的学生人数，求 X 的分布列13某厂有 4台大型机器，在一个月中，一台机器至多出现 1 次故障，且每台机 器是否出现故障是相互独立的， 出现故障时需 1名工人进行维修 每台机器出现 故障需要

10、维修的概率为 （1）问该厂至少有多少名工人才能保证每台机器在任何时刻同时出现故障时能 及时进行维修的概率不少于 90%？（2）已知一名工人每月只有维修 1 台机器的能力，每月需支付给每位工人 1 万 元的工资每台机器不出现故障或出现故障能及时维修， 就使该厂产生 5 万元的 利润，否则将不产生利润若该厂现有 2 名工人求该厂每月获利的均值 14甲、乙两人轮流投篮，每人每次投一次篮，先投中者获胜投篮进行到有人 获胜或每人都已投球 3 次时结束设甲每次投篮命中的概率为 ，乙每次投篮命 中的概率为 ，且各次投篮互不影响现由甲先投（1）求甲获胜的概率；（2）求投篮结束时甲的投篮次数 X 的分布列与期望

11、 15某公司的两个部门招聘工作人员，应聘者从 T1、T2 两组试题中选择一组参加测试，成绩合格者可签约甲、乙、丙、丁四人参加应聘考试，其中甲、乙两人选择使用试题 T1，且表示只要成绩合格就签约； 丙、丁两人选择使用试题 T2， 并约定：两人成绩都合格就一同签约，否则两人都不签约已知甲、乙考试合格 的概率都是 ，丙、丁考试合格的概率都是 ，且考试是否合格互不影响 （I）求丙、丁未签约的概率；（II）记签约人数为 X，求 X 的分布列和数学期望 EX 16在公园游园活动中有这样一个游戏项目： 甲箱子里装有 3 个白球和 2个黑球， 乙箱子里装有 1 个白球和 2 个黑球，这些球除颜色外完全相同；

12、每次游戏都从这 两个箱子里各随机地摸出 2 个球，若摸出的白球不少于 2 个，则获奖（每次游 戏结束后将球放回原箱）（ 1）在一次游戏中：求摸出 3 个白球的概率；求获奖的概率； （2）在两次游戏中，记获奖次数为 X：求 X 的分布列；求 X的数学期望 17一个箱中原来装有大小相同的 5个球，其中 3 个红球，2 个白球规定：进 行一次操作是指 “从箱中随机取出一个球， 如果取出的是红球， 则把它放回箱中； 如果取出的是白球，则该球不放回，并另补一个红球放到箱中 ”（ 1）求进行第二次操作后，箱中红球个数为 4 的概率； （2）求进行第二次操作后，箱中红球个数的分布列和数学期望 18袋子里有完

13、全相同的 3 只红球和 4 只黑球，今从袋子里随机取球 （1）若有放回地取 3 次，每次取一个球，求取出 2 个红球 1 个黑球的概率； （2）若无放回地取 3次，每次取一个球，若取出每只红球得 2 分，取出每只黑 球得 1 分求得分 的分布列和数学期望19甲、乙两支排球队进行比赛，约定先胜 3 局者获得比赛的胜利，比赛随即结 束除第五局甲队获胜的概率是 外，其余每局比赛甲队获胜的概率都是 假 设各局比赛结果相互独立（1）分别求甲队以 3：0，3：1，3：2 胜利的概率；（2）若比赛结果为 3：0 或 3：1，则胜利方得 3 分，对方得 0 分；若比赛结果 为 3：2，则胜利方得 2 分，对方

14、得 1 分求乙队得分 X 的分布列20医学上某种还没有完全攻克的疾病， 治疗时需要通过药物控制其中的两项指 标 H 和 V现有.三种不同配方的药剂，根据分析， A，B，C三种药剂能控制 H 指标的概率分别为 0.5，0.6，0.75，能控制 V 指标的概率分别是 0.6，0.5，0.4， 第6 页（共 28页）能否控制 H指标与能否控制 V 指标之间相互没有影响（）求 A，B，C三种药剂中恰有一种能控制 H 指标的概率； （）某种药剂能使两项指标 H 和 V 都得到控制就说该药剂有治疗效果求三 种药剂中有治疗效果的药剂种数 X 的分布列期望与分布列高考试题精选参考答案与试题解析解答题（共 20

15、 小题）1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，得如图柱状图：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（）求 X 的分布列；在 n=19 与 n=20 之中选其）若要求 P（Xn）0.5，确定

16、 n 的最小值； ）以购买易损零件所需费用的期望值为决策依据，应选用哪个？X=16)解答】 解：（）由已知得 X 的可能取值为 16，17，18，19，20，21，22， =（ ）2=（ ）P(X=21)= = ，= = ，P(X=22)=，X的分布列为：X16171819202122P（）由（）知： P（X18）=P（X=16）+P（X=17）+P（X=18）= = P（X19）=P（X=16）+P（X=17）+P（X=18）+P（X=19）= + = P（Xn）0.5中，n 的最小值为 19（）解法一：由（）得 P（X19）=P（X=16）+P（X=17）+P（X=18）+P（ X=19）

17、 = + = 买 19 个所需费用期望：EX1=200 +(20019+500) +(20019+500 2) +(200 19+5003) =4040，买 20 个所需费用期望：EX2= +(200 20+500) +(20020+2500) =4080，EX1EX2，买 19 个更合适解法二：购买零件所用费用含两部分，一部分为购买零件的费用，另一部分为备件不足时额外购买的费用，当 n=19 时，费用的期望为：19200+5000.2+10000.08+15000.04=4040，当 n=20 时，费用的期望为：20200+5000.08+10000.04=4080，买 19 个更合适2甲乙

18、两人进行围棋比赛，约定先连胜两局者直接赢得比赛，若赛完 5 局仍未出现连胜，则判定获胜局数多者赢得比赛假设每局甲获胜的概率为 ，乙获胜 的概率为 ，各局比赛结果相互独立（）求甲在 4 局以内（含 4 局）赢得比赛的概率；（）记 X为比赛决胜出胜负时的总局数，求 X 的分布列和均值（数学期望） 【解答】解：用 A表示甲在 4局以内（含 4 局）赢得比赛的是事件， Ak表示第 k局甲获胜， Bk表示第 k 局乙获胜， 则 P（Ak）= ，P（Bk） = ，k=1，2，3，4，5）P（A）=P（A1A2）+P（B1A2A3）+P（A1B2A3A4）=（ ）2+ （ ）2+ 2=（） X的可能取值为

19、2，3，4，5P（X=2） =P（A1A2）+P（ B1B2）= ，P（X=3） =P（B1A2A3）+P（ A1B2B3） = ，P（X=4） =P（A1B2A3A4）+P（B1A2B3B4）= ，P（X=5）=P（A1B2A3B4A5）+P（B1A2B3A4B5）+P（B1A2B3A4A5）+P（A1B2A3B4B5）= =，=，或者 P（X=5）=1P（X=2） P（X=3）P（X=4）= ，故分布列为：X2345PE（X）=2 +3 +4 +5 = 3一家面包房根据以往某种面包的销售记录，绘制了日销售量的频率分布直方 图，如图所示 将日销售量落入各组的频率视为概率， 并假设每天的销售量

20、相互 独立（）求在未来连续 3天里，有连续 2天的日销售量都不低于 100个且另 1天的 日销售量低于 50 个的概率；（）用 X表示在未来 3 天里日销售量不低于 100个的天数，求随机变量 X的分 布列，期望 E（X）及方差 D（ X）【解答】解：（）设 A1表示事件“日销售量不低于 100 个”，A2表示事件“日销 售量低于 50 个”B 表示事件 “在未来连续 3 天里，有连续 2 天的日销售量都不低于 100 个且另 1 天的日销售量低于 50 个”，因此 P（A1）=（0.006+0.004+0.002） 50=0.6， P（A2）=0.00350=0.15，P（B）=0.60.6

21、0.152=0.108，（） X可能取的值为 0，1，2，3，相应的概率为：，随机变量 X 的分布列为X0123P0.0640.2880.4320.216因为 XB（3，0.6），所以期望 E（X） =30.6=1.8，方差 D（X）=30.6（10.6）=0.724在一块耕地上种植一种作物， 每季种植成本为 1000 元， 此作物的市场价格和 这块地上的产量均具有随机性，且互不影响，其具体情况如表：作物产 量（ kg）300500概率0.50.5作物市 场价格（元/kg）610概率0.40.6（）设 X表示在这块地上种植 1 季此作物的利润，求 X的分布列； （）若在这块地上连续 3季种植此

22、作物，求这 3季中至少有 2 季的利润不少于 2000 元的概率【解答】 解：（）设 A表示事件 “作物产量为 300kg”，B表示事件 “作物市场价 格为 6 元/kg ”，则 P（A）=0.5， P（ B） =0.4，利润 =产量市场价格成本，X的所有值为： 500101000=4000，50061000=2000， 300101000=2000，30061000=800，则 P（X=4000）=P（ ）P（ ）=（10.5）（ 10.4）=0.3，P（X=2000）=P（ ）P（ B）+P（A）P（ ）=（10.5）0.4+0.5（10.4）=0.5， P（X=800）=P（A）P（B）

23、=0.50.4=0.2，则 X 的分布列为：X40002000800P0.30.50.2（）设 Ci表示事件“第i 季利润不少于 2000元”（i=1，2，3）， 则 C1，C2，C3 相互独立，由（）知， P（Ci）=P（X=4000）+P（X=2000）=0.3+0.5=0.8（ i=1，2，3），3 季的利润均不少于 2000 的概率为 P（C1C2C3）=P（ C1）P（C2）P（C3）=0.83=0.512，3 季的利润有 2 季不少于 2000 的概率为 P（ C2C3） +P（C1 C3） +P（C1C2 ） =30.820.2=0.384，综上：这 3 季中至少有 2 季的利润

24、不少于 2000 元的概率为：0.512+0.384=0.8965现有 10 道题，其中 6 道甲类题， 4 道乙类题，张同学从中任取 3 道题解答 （）求张同学至少取到 1 道乙类题的概率；（）已知所取的 3 道题中有 2 道甲类题， 1 道乙类题设张同学答对甲类题的 概率都是 ，答对每道乙类题的概率都是 ，且各题答对与否相互独立用 X 表 示张同学答对题的个数，求 X 的分布列和数学期望【解答】 解：（I）设事件 A=“张同学至少取到 1 道乙类题 ”则 =张同学至少取到的全为甲类题 P（ A） =1P（ ）=1 =II）X 的所有可能取值为 0，1，2，3 （ X=0） = =X的分布列

25、为EX= 6一个盒子里装有 7 张卡片，其中有红色卡片 4 张，编号分别为 1，2，3，4； 白色卡片 3 张，编号分别为 2， 3， 4从盒子中任取 4 张卡片 （假设取到任何 第 13 页（共 28 页）一张卡片的可能性相同） （）求取出的 4 张卡片中，含有编号为 3 的卡片的概率（）在取出的 4 张卡片中，红色卡片编号的最大值设为 X，求随机变量 X 的分 布列和数学期望解答】 解：（I）设取出的 4 张卡片中，含有编号为 3的卡片为事件 A，则P（A）=所以，取出的 4 张卡片中，含有编号为 3的卡片的概率为II）随机变量 X 的所有可能取值为 1，2，3，4=P（X=1）P（X=2

26、）P（X=3）P（X=4）X的分布列为EX= =x1234P7某水产品经销商销售某种鲜鱼， 售价为每公斤 20 元，成本为每公斤 15 元销 售宗旨是当天进货当天销售 如果当天卖不出去， 未售出的全部降价处理完， 平 均每公斤损失 3 元根据以往的销售情况，按 50，150）， 150，250）， 250， 350），350，450）， 450，550 进行分组，得到如图所示的频率分布直方图（ 1）求未来连续三天内，该经销商有连续两天该种鲜鱼的日销售量不低于 350公斤，而另一天日销售量低于 350 公斤的概率；（2）在频率分布直方图的需求量分组中，以各组区间的中点值代表该组的各个 值（i）求

27、日需求量 X 的分布列；（ii）该经销商计划每日进货 300 公斤或 400 公斤，以每日利润 Y的数学期望值 为决策依据，他应该选择每日进货 300 公斤还是 400 公斤？【解答】 解：（1）由频率分布直方图可知， 日销售量不低于 350 公斤的概率为（ 0.0025+0.0015）100=0.4， 则未来连续三天内，有连续两天的日销售量不低于 350 公斤， 而另一天日销售量低于 350 公斤的概率 P=0.40.4（10.4）+（10.4）0.4 0.4=0.192（3 分）（2）（） X可取 100，200，300，400，500，P（X=100）=0.0010 10=0.1； P（

28、 X=200）=0.002010=0.2； P（X=300）=0.0030 10=0.3； P（ X=400）=0.002510=0.25； P（X=500）=0.001510=0.15；所以 X 的分布列为：X100200300400500P0.10.20.30.250.15（ 6 分）（）当每日进货 300 公斤时，利润 Y1可取 100，700，1500， 此时 Y1 的分布列为：Y17001500100P 0.1 0.2 0.7此时利润的期望值 E（Y1）=1000.1+7000.2+15000.7=1180；（8 分） 当每日进货 400 公斤时，利润 Y2可取 400，400，12

29、00，2000， 此时 Y2 的分布列为：Y240012002000400P0.10.20.30.4此时利润的期望值 E（Y2）=4000.1+4000.2+1200 0.3+20000.4 =1200；（10 分）因为 E（Y1） E（Y2）， 所以该经销商应该选择每日进货 400公斤 （12 分）8已知一个口袋中有 3 个白球， 2 个黑球，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， 4，5 的抽屉内， 其中第 k次取出的球放入编号为 k 的抽屉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，求分布列解答】