新课改地区2021版高考数学一轮复习第十一章计数原理概率随机变量及其分布11.5离散型随机变量及其分布列练习新人教B版.doc

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1、111.511.5 离散型随机变量及其分布列离散型随机变量及其分布列核心考点核心考点精准研析精准研析考点一离散型随机变量及其分布列1.某电话亭内的一部电话 1 小时内使用的次数记为 X;某人射击 2 次,击中目标的环数之和记为 X;测量一批电阻,在 950 1 200 之间的阻值记为 X;一个在数轴上随机运动的质点,它在数轴上的位置记为 X.其中是离散型随机变量的是()A.B.C.D.2.若随机变量 X 的概率分布列为Xx1x2Pp1p2且 p1=p2,则 p1等于()A.B.C.D.3.某学习小组共 12 人,其中有五名是“三好学生”,现从该小组中任选 5 人参加竞赛,用表示这 5 人中“三

2、好学生”的人数,则下列概率中等于的是()A.P(=1)B.P(1)C.P(1)D.P(2)4.已知随机变量 X 的概率分布为 P(X=i)=(i=1,2,3,4),则 P(2X4)=_.【解析】1.选 A,的变量所有取值可以一一列举,是离散型的,中的变量取值不可以一一列举,为区间内的连续型的变量.2.选 B.由 p1+p2=1 且 p2=2p1,可解得 p1=.23.选 B.因为 P=,P=,所以 P=P+P.4.因为由分布列的性质得+=1,所以 a=5,所以 P=P+P=+=.答案:1.判断离散型随机变量的方法判断一个随机变量是否是离散型随机变量的关键是判断随机变量的所有取值是否可以一一列出

3、,具体方法如下:(1)明确随机试验的所有可能结果.(2)将随机试验的结果数量化.(3)确定试验结果所对应的实数是否可以一一列出,如能一一列出,则该随机变量是离散型随机变量,否则不是.2.离散型随机变量分布列的性质的应用(1)利用“所有概率之和为 1”可以求相关参数的取值范围或值;(2)利用“离散型随机变量在一范围内的概率等于它取这个范围内各个值的概率之和”求某些特定事件的概率;(3)可以根据性质判断所得分布列结果是否正确.考点二两点分布、超几何分布【典例】1.某学校调查高三年级学生的体育达标情况,随机抽取了一班 10 人,二班 15 人,三班 12 人,四班 13 人,四个班的达标人数分别为

4、9,14,11,12,以这四个班的平均达标率为高三年级的达标率,若达标记 1 分,不达标记 0 分,求高三年级的一个学生的得分 X 的分布列.2.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3参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.(1)求接受甲种心理暗示的志愿者中包含 A1但不包含 B1的概率;

5、(2)用 X 表示接受乙种心理暗示的女志愿者人数,求 X 的分布列.【解题导思】1.(1)先求出这四个班的平均达标率,作为高三学生的达标率.(2)因为 X 的取值为 1,0,联想到两点分布.2.序号题目拆解(1)接受甲种心理暗示的志愿者求从 6 男 4 女中取 5 人的方法数包含 A1但不包含 B1的概率求从除了 A1与 B1外的 8 人中取 4 人的方法数(2)用 X 表示接受乙种心理暗示的女志愿者人数 先写出 X 的所有取值 0,1,2,3,4求 X 的分布列用古典概型概率公式求 X 取每个值时的概率【解析】1.由题意可得这四个班的平均达标率为=0.92,所以依此估计一个高三学生的达标率为

6、 0.92,不达标率为 1-0.92=0.08,所以高三年级的一个学生的得分 X 的分布列为X10P0.920.082.(1)记接受甲种心理暗示的志愿者中包含 A1但不包含 B1的事件为 M,则 P(M)=.(2)由题意知 X 可取的值为 0,1,2,3,4,则P(X=0)=,P(X=1)=,4P(X=2)=,P(X=3)=,P(X=4)=.因此 X 的分布列为X01234P求超几何分布的分布列的步骤1.设袋中有 80 个红球,20 个白球,若从袋中任取 10 个球,则其中恰有 6 个红球的概率为()A.B.C.D.【解析】选D.若随机变量X表示任取10个球中红球的个数,则X服从参数为N=10

7、0,M=80,n=10的超几何分布.取到的 10 个球中恰有 6 个红球,即 X=6,P(X=6)=(注意袋中球的个数为 80+20=100).2.根据以往数据测得一个学生投篮一次,投中的概率为 0.44,设他投篮一次,投中记 1 分,否则记 0 分,求他的得分 X 的分布列.【解析】因为 P(X=1)=0.44,所以 P(X=0)=1-0.44=0.56,所以他的得分 X 的分布列为X105P0.440.56考点三离散型随机变量的分布列的综合问题命题精解读考什么考什么:(1)重点考查求离散型随机变量的分布列.(2)与数列、函数等知识交汇考查分布列问题怎么考怎么考:以统计、古典概型等实际问题为

8、背景考查求离散型随机变量的分布列,常常以解答题形式考查,两点分布多数是以选择题或填空题形式考查,超几何分布以解答题的形式考查新趋势新趋势:结合新背景,与数列、函数等知识交汇考查分布列问题学霸好方法1.1.解答有关分布列问题时的注意点解答有关分布列问题时的注意点(1)明确随机变量的取值,掌握分布列的性质(2)求分布列时逐一求出随机变量的各个取值对应的概率,并把所有概率相加所得和是 1 加以验证.2.2.交汇问题交汇问题解决分布列与统计、数列、函数等知识交汇问题,注意拆分到各个知识块中,各个击破.以统计知识为背景考查分布列【典例】某校暑假开展“名师云课”活动,获得广大家长和学生的高度赞誉,其中数学

9、学科推出 36 节云课,为了更好地将课程内容呈现给学生,现对某一时段云课的点击量进行统计:点击量(单位:千)0,1(1,3(3,+)节数61812(1)现从 36 节云课中按照点击量采用分层抽样的方式选出 6 节,求选出的点击量超过 3 千的节数;(2)为了更好地搭建云课平台,现将云课进行剪辑,若点击量在区间0,1内,则需要花费 40分钟进行剪辑,若点击量在区间(1,3内,则需要花费20分钟进行剪辑,点击量超过3千,则不需要剪辑,现从(1)中选出的 6 节课中随机取出 2 节课进行剪辑,求剪辑时间 X 的分布列.【解析】(1)根据分层抽样可知,选出的 6 节课中点击量超过 3 千的节数为6=2

10、.(2)由分层抽样可知,(1)中选出的 6 节课中点击量在区间0,1内的有 1 节,点击量在区间6(1,3 内的有 3 节,点击量在(3,+)内的有 2 节,故 X 的可能取值为 0,20,40,60.P(X=0)=,P(X=20)=,P(X=40)=,P(X=60)=,则 X 的分布列为X0204060P求分布列的关键和关注点是什么?提示:求离散型随机变量的分布列的关键和关注点(1)关键:求随机变量取值所对应的概率,在求解时,常用随机变量取值的频率来估计概率.(2)关注点:求出分布列后,注意运用分布列的两条性质检验所求的分布列是否正确.以古典概型为背景考查分布列【典例】为振兴旅游业,四川省

11、2019 年面向国内发行总量为 2 000 万张的熊猫优惠卡,向省外人士发行的是熊猫金卡(简称金卡),向省内人士发行的是熊猫银卡(简称银卡).某旅游公司组织了一个有 36 名游客的旅游团到四川名胜旅游,其中 是省外游客,其余是省内游客.在省外游客中有 持金卡,在省内游客中有 持银卡.(1)在该团中随机采访 3 名游客,求恰有 1 人持金卡且持银卡者少于 2 人的概率;(2)在该团的省内游客中随机采访 3 名游客,设其中持银卡人数为随机变量,求的分布列.【解析】(1)由题意得,省外游客有27 人,其中 9人持金卡;省内游客有9 人,其中6 人持银卡.设事件 B 为“采访该团 3 人中,恰有 1

12、人持金卡且持银卡者少于 2 人”,事件 A1为“采访该团 3 人中,1 人持金卡,0 人持银卡”,事件 A2为“采访该团 3 人中,1 人持金卡,1 人持银卡”.P(B)=P(A1)+P(A2)7=+=+=,所以在该团中随机采访 3 人,恰有 1 人持金卡且持银卡者少于 2 人的概率是.(2)的可能取值为 0,1,2,3,P(=0)=,P(=1)=,P(=2)=,P(=3)=,所以的分布列为0123P分布列与函数、数列等知识的交汇问题【典例】(1)由离散型随机变量X的分布列得知P=p3，则当 p=_时，P取到最大值.(2)随机变量 X 的分布列为X1234nPpn求 pn；若P0，f是增函数，

13、当 p时，f0，f是减函数，所以当 p=时，f取到最大值 f，P取到最大值f.答案：(2)因为 p1=，p2=，p3=，p4=，所以归纳得 pn=.因为 pn=-，所以由已知得 p1+p2+p3+pn，即-+-+-+-，所以 1-，解得 n2 019，因为 n 是正整数，所以 n 的最大值为 2 018.1.某中学号召学生在今年春节期间至少参加一次社会公益活动(以下简称活动).该校合唱团共有 100 名学生,他们参加活动的次数统计如图所示.(1)求合唱团学生参加活动的人均次数;(2)从合唱团中任意选两名学生,求他们参加活动次数恰好相等的概率.(3)从合唱团中任选两名学生,用表示这两人参加活动次

14、数之差的绝对值,求随机变量的分布列.【解析】(1)由图可知,参加活动 1 次、2 次和 3 次的学生人数分别为 10、50 和 40.该合唱团9学生参加活动的人均次数为=2.3.(2)从合唱团中任选两名学生,他们参加活动次数恰好相等的概率为 P0=.(3)从合唱团中任选两名学生,记“这两人中一人参加 1 次活动,另一人参加 2 次活动”为事件 A,“这两人中一人参加 2 次活动,另一人参加 3 次活动”为事件 B,“这两人中一人参加 1次活动,另一人参加 3 次活动”为事件 C.易知 P(=1)=P(A)+P(B)=+=;P(=2)=P(C)=;所以的分布列为012P2.某花店每天以每枝 5

15、元的价格从农场购进若干枝玫瑰花,然后以每枝 10 元的价格出售,如果当天卖不完,剩下的玫瑰花作垃圾处理.(1)若花店一天购进 17 枝玫瑰花,求当天的利润 y(单位:元)关于当天需求量 n(单位:枝,nN*)的函数解析式.(2)花店记录了 100 天玫瑰花的日需求量(单位:枝),整理得下表:日需求量 n14151617181920频数10201616151310以 100 天记录的各需求量的频率作为各需求量发生的概率.若花店一天购进 17 枝玫瑰花,X表示当天的利润(单位:元),求 X 的分布列.【解析】(1)当日需求量 n17 时,利润 y=(10-5)17=85;当日需求量 n17 时,利

16、润10y=10n-85,所以 y 关于 n 的解析式为 y=(nN*).(2)X 可取 55,65,75,85,P(X=55)=0.1,P(X=65)=0.2,P(X=75)=0.16,P(X=85)=0.54.X 的分布列为X55657585P0.10.20.160.541.某班级 50 名学生的考试分数 x 分布在区间50,100)内,设考试分数 x 的分布频率是 f(x)且 f(x)=考试成绩采用“5分制”,规定:考试分数在50,60)内的成绩记为 1 分,考试分数在60,70)内的成绩记为 2 分,考试分数在70,80)内的成绩记为 3 分,考试分数在80,90)内的成绩记为 4 分,

17、考试分数在90,100)内的成绩记为 5 分.在 50 名学生中用分层抽样的方法,从成绩为 1 分、2 分及 3 分的学生中随机抽出 6 人,再从这 6 人中随机抽出 3 人,记这 3 人的成绩之和为(将频率视为概率).(1)求 b 的值,并估计该班的考试平均分数.(2)求 P(=7).(3)求随机变量的分布列.【解析】(1)因为 f(x)=所以-0.4+-0.4+-0.4+-+b+-+b=1,所以 b=1.9.估计该班的考试平均分数为-0.4 55+-0.4 65+-0.4 75+-+1.9 85+-+1.9 95=76.11(2)由题意可知,考试成绩记为1分,2分,3分,4分,5分的频率分

18、别是0.1,0.2,0.3,0.3,0.1,按分层抽样的方法分别从考试成绩记为 1 分,2 分,3 分的学生中抽出 1 人,2 人,3 人,再从这6 人中抽出 3 人,所以 P(=7)=.(3)由题意,的可能取值为 5,6,7,8,9,P(=5)=,P(=6)=,P(=7)=,P(=8)=,P(=9)=.所以的分布列为:56789P2.某校在高二年级实行选课走班教学,学校为学生提供了多种课程,其中数学学科提供 5 种不同层次的课程,分别称为数学 1、数学 2、数学 3、数学 4、数学 5,每个学生只能从 5 种数学课程中选择一种学习,该校高二年级 1800 名学生的数学选课人数统计如表:课程数

19、学 1数学 2数学 3数学 4数学 5合计选课人数1805405403601801800为了了解数学成绩与学生选课情况之间的关系,用分层抽样的方法从这 1800 名学生中抽取10 人进行分析.(1)从选出的 10 名学生中随机抽取 3 人,求这 3 人中至少有 2 人选择数学 2 的概率.(2)从选出的 10 名学生中随机抽取 3 人,记这 3 人中选择数学 2 的人数为 X,选择数学 1 的人数为 Y,设随机变量=X-Y,求随机变量的分布列.12【解析】抽取的 10 人中选修数学 1 的人数应为 10=1 人,选修数学 2 的人数应为 10=3 人,选修数学 3 的人数应为 10=3 人,选

20、修数学 4 的人数应为 10=2 人,选修数学 5 的人数应为 10=1 人.(1)从 10 人中选 3 人共有=120 种选法,并且这 120 种选法出现的可能性是相同的,有 2人选择数学 2 的选法共有=21 种,有 3 人选择数学 2 的选法有=1 种,所以至少有 2 人选择数学 2 的概率为=.(2)X 的可能取值为 0,1,2,3,Y 的可能取值为 0,1,的可能取值为-1,0,1,2,3.P(=-1)=P(X=0,Y=1)=;P(=0)=P(X=0,Y=0)+P(X=1,Y=1)=+=+=;P(=1)=P(X=1,Y=0)+P(X=2,Y=1)=+=+=;P(=2)=P(X=2,Y=0)=;P(=3)=P(X=3,Y=0)=,所以的分布列为:-1012313P