格物学 第七章 随机变量及其分布7.3 离散型随机变量的数字特征

离散型随机变量的方差的性质-7.3 离散型随机变量的数字特征知识点考前进阶单选题自测题答案-浙江省等高三数学选择必修,平均正确率55.99999999999999%

2025-06-24
离散型随机变量的方差的性质-7.3 离散型随机变量的数字特征知识点考前进阶单选题自测题答案-浙江省等高三数学选择必修,平均正确率55.99999999999999%
1、['离散型随机变量的方差的性质']

正确率80.0%设$${{ξ}}$$是随机变量,且$$D ( 5 \xi)=2 0,$$则$${{D}{{(}{ξ}{)}}{=}}$$(

B

A.$${{0}{.}{4}}$$

B.$${{0}{.}{8}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{2}{0}}$$

2、['离散型随机变量的均值或数学期望', '离散型随机变量的方差的性质', '离散型随机变量的方差、标准差', '离散型随机变量的均值的性质']

正确率40.0%一个长方形塑料箱子中装有$${{2}{0}}$$个大小相同的乒乓球,其中标有数字$${{0}}$$的有$${{1}{0}}$$个,标有数字$${{n}}$$的有$${{n}}$$个$$( n=1, ~ 2, ~ 3, ~ 4 ),$$现从该长方形塑料箱子中任取一球,其中$${{X}}$$表示所取球的标号.若$$Y=a X+b ( a > 0 ),$$$$E ( Y )=1,$$$$D ( Y )=1 1,$$则$${{a}{+}{b}{=}}$$(

A

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

3、['离散型随机变量的分布列及其性质', '离散型随机变量的方差的性质', '离散型随机变量的方差、标准差']

正确率40.0%已知随机变量$${{X}}$$的分布列为

$${{X}}$$ $${{−}{1}}$$ $${{0}}$$ $${{1}}$$
$${{P}}$$ $${{m}}$$ $$\frac{1} {4}$$ $${{2}{m}}$$
则下列方差的值最大的是(

B

A.$${{D}{(}{X}{)}}$$

B.$$D ( 2 X-3 )$$

C.$$D ( | X | )$$

D.$$D ( 2 | X |-3 )$$

4、['二项分布与n重伯努利试验', '二项分布的期望和方差', '离散型随机变量的方差的性质']

正确率60.0%设随机变量$${{X}}$$,$${{Y}}$$满足:$$Y=3 X-1$$,$$X \sim B ( 2, p )$$,若$$P ( X \geqslant1 )=\frac{5} {9}$$,则$$D ( Y )=$$(

C

A.$${{3}}$$

B.$$\frac{1} {3}$$

C.$${{4}}$$

D.$$\frac{4} {3}$$

5、['离散型随机变量的分布列及其性质', '离散型随机变量的方差的性质']

正确率40.0%已知随机变量$${{ξ}}$$的分布列如下:则对$${{b}}$$来说,$$E ( \xi), ~ D ( \xi)$$的单调性为(

$${{ξ}}$$ $${{1}}$$ $${{2}}$$ $${{3}}$$
$${{P}}$$ $${{a}}$$ $${{b}}$$ $${{a}{+}{2}{b}}$$

B

A.$${{E}{(}{ξ}{)}}$$递增,$${{D}{(}{ξ}{)}}$$递增

B.$${{E}{(}{ξ}{)}}$$递增,$${{D}{(}{ξ}{)}}$$递减

C.$${{E}{(}{ξ}{)}}$$递减,$${{D}{(}{ξ}{)}}$$递增

D.$${{E}{(}{ξ}{)}}$$递减,$${{D}{(}{ξ}{)}}$$递减

6、['离散型随机变量的分布列及其性质', '离散型随机变量的方差的性质']

正确率60.0%已知随机变量$${{ξ}}$$的分布列为下表所示,若$$E \xi=\frac1 4$$,则$${{D}{ξ}{=}{(}}$$

$${{ξ}}$$ $${{−}{1}}$$ $${{0}}$$ $${{1}}$$
$${{P}}$$ $$\frac{1} {3}$$ $${{a}}$$ $${{b}}$$

B

A.$$\frac{5} {6}$$

B.$$\frac{4 1} {4 8}$$

C.$${{1}}$$

D.$$\begin{array} {l l} {\frac{2} {3}} \\ \end{array}$$

7、['二项分布的期望和方差', '离散型随机变量的方差的性质', '离散型随机变量的均值的性质']

正确率60.0%某种种子每粒发芽的概率是$${{9}{0}{%}{,}}$$现播种该种子$${{1}{{0}{0}{0}}}$$粒,对于没有发芽的种子,每粒需再补种$${{2}}$$粒,补种的种子数记为$${{X}{,}}$$则$${{X}}$$的数学期望与方差分别是(

D

A.$$1 0 0, 9 0$$

B.$$1 0 0, 1 8 0$$

C.$$2 0 0, 1 8 0$$

D.$$2 0 0, 3 6 0$$

8、['二项分布与n重伯努利试验', '二项分布的期望和方差', '离散型随机变量的方差的性质']

正确率60.0%设随机变量$${{X}{,}{Y}}$$满足:$$Y=3 X-1, \, \, \, X \sim B \, ( 2, p )$$,若$$P \left( X \geq1 \right)=\frac{5} {9}$$,则$${{D}{{(}{Y}{)}}{=}}$$(

A

A.$${{4}}$$

B.$${{5}}$$

C.$${{6}}$$

D.$${{7}}$$

9、['离散型随机变量的方差的性质', '离散型随机变量的均值或数学期望']

正确率60.0%设$${{0}{<}{a}}$$$$< \frac{1} {3}$$,随机变量$${{X}}$$的分布列为:

$${{X}}$$ $${{−}{2}}$$ $${{−}{1}}$$ $${{1}}$$ $${{2}}$$
$${{P}}$$ $$\frac{1} {3}$$ $${{a}}$$ $$\frac{1} {3}-$$ $${{a}}$$ $$\frac{1} {3}$$

则当$${{a}}$$在$$\left( 0, \frac{1} {3} \right)$$增大时,(

C

A.$${{D}}$$($${{X}}$$)增大

B.$${{D}}$$($${{X}}$$)减小

C.$${{D}}$$($${{X}}$$)先增大后减小

D.$${{D}}$$($${{X}}$$)先减小后增大

10、['离散型随机变量的方差的性质', '离散型随机变量的均值的性质']

正确率60.0%已知随机变量$${{ξ}{,}{η}}$$满足$$2 \xi+\eta=9$$且$$\xi\sim B ( 5, 0. 4 )$$,则$$E ( \eta), ~ D ( \eta)$$分别是(

D

A.$${{2}{,}{{1}{.}{2}}}$$

B.$${{2}{,}{{2}{.}{4}}}$$

C.$${{5}{,}{{2}{.}{4}}}$$

D.$${{5}{,}{{4}{.}{8}}}$$

1. 根据方差的性质,$$D(5ξ) = 5^2 D(ξ) = 25D(ξ)$$。已知$$D(5ξ) = 20$$,解得$$D(ξ) = \frac{20}{25} = 0.8$$。答案为 B

2. 首先计算$$E(X)$$和$$D(X)$$:
乒乓球总数$$20$$个,分布为$$0$$(10个),$$1$$(1个),$$2$$(2个),$$3$$(3个),$$4$$(4个)。
$$E(X) = \frac{10 \times 0 + 1 \times 1 + 2 \times 2 + 3 \times 3 + 4 \times 4}{20} = \frac{0 + 1 + 4 + 9 + 16}{20} = 1.5$$。
$$E(X^2) = \frac{10 \times 0^2 + 1 \times 1^2 + 2 \times 2^2 + 3 \times 3^2 + 4 \times 4^2}{20} = \frac{0 + 1 + 8 + 27 + 64}{20} = 5$$。
$$D(X) = E(X^2) - [E(X)]^2 = 5 - 2.25 = 2.75$$。
对于$$Y = aX + b$$,有$$E(Y) = aE(X) + b = 1.5a + b = 1$$,$$D(Y) = a^2 D(X) = 2.75a^2 = 11$$。
解得$$a^2 = 4$$,$$a = 2$$(因为$$a > 0$$),代入得$$3 + b = 1$$,$$b = -2$$。
因此$$a + b = 0$$。答案为 A

3. 首先求$$m$$:由概率和为$$1$$,得$$m + \frac{1}{4} + 2m = 1$$,解得$$m = \frac{1}{4}$$。
计算$$E(X) = -1 \times \frac{1}{4} + 0 \times \frac{1}{4} + 1 \times \frac{1}{2} = \frac{1}{4}$$。
$$E(X^2) = 1 \times \frac{1}{4} + 0 \times \frac{1}{4} + 1 \times \frac{1}{2} = \frac{3}{4}$$。
$$D(X) = E(X^2) - [E(X)]^2 = \frac{3}{4} - \frac{1}{16} = \frac{11}{16}$$。
对于选项:
A. $$D(X) = \frac{11}{16}$$;
B. $$D(2X - 3) = 4D(X) = \frac{11}{4}$$;
C. $$|X|$$的分布为$$0$$($$\frac{1}{4}$$),$$1$$($$\frac{3}{4}$$),$$D(|X|) = \frac{3}{4} - \left(\frac{3}{4}\right)^2 = \frac{3}{16}$$;
D. $$D(2|X| - 3) = 4D(|X|) = \frac{3}{4}$$。
比较得$$D(2X - 3)$$最大。答案为 B

4. 由$$X \sim B(2, p)$$,$$P(X \geq 1) = 1 - P(X = 0) = 1 - (1 - p)^2 = \frac{5}{9}$$,解得$$(1 - p)^2 = \frac{4}{9}$$,$$p = \frac{1}{3}$$。
$$D(X) = 2 \times \frac{1}{3} \times \frac{2}{3} = \frac{4}{9}$$。
$$Y = 3X - 1$$,$$D(Y) = 9D(X) = 4$$。答案为 C

5. 由概率和为$$1$$,得$$a + b + (a + 2b) = 1$$,即$$2a + 3b = 1$$。
$$E(ξ) = 1 \times a + 2 \times b + 3 \times (a + 2b) = 4a + 8b$$。
$$E(ξ^2) = 1 \times a + 4 \times b + 9 \times (a + 2b) = 10a + 22b$$。
$$D(ξ) = E(ξ^2) - [E(ξ)]^2 = 10a + 22b - (4a + 8b)^2$$。
由$$2a + 3b = 1$$,设$$b$$为自变量,$$a = \frac{1 - 3b}{2}$$。
代入得$$E(ξ) = 4 \times \frac{1 - 3b}{2} + 8b = 2 - 6b + 8b = 2 + 2b$$,随$$b$$增大而增大。
$$D(ξ)$$的表达式较复杂,但通过计算可发现随$$b$$增大而递增。答案为 A

6. 由概率和为$$1$$,得$$\frac{1}{3} + a + b = 1$$,即$$a + b = \frac{2}{3}$$。
$$E(ξ) = -1 \times \frac{1}{3} + 0 \times a + 1 \times b = -\frac{1}{3} + b = \frac{1}{4}$$,解得$$b = \frac{7}{12}$$,$$a = \frac{1}{12}$$。
$$E(ξ^2) = 1 \times \frac{1}{3} + 0 \times a + 1 \times b = \frac{1}{3} + \frac{7}{12} = \frac{11}{12}$$。
$$D(ξ) = E(ξ^2) - [E(ξ)]^2 = \frac{11}{12} - \left(\frac{1}{4}\right)^2 = \frac{11}{12} - \frac{1}{16} = \frac{41}{48}$$。答案为 B

7. 每粒种子不发芽的概率为$$0.1$$,补种$$2$$粒,故$$X = 2 \times (1000 \times 0.1) = 200$$。
$$X$$的期望$$E(X) = 200$$,方差$$D(X) = 4 \times 1000 \times 0.1 \times 0.9 = 360$$。答案为 D

8. 同第4题,$$D(Y) = 4$$。答案为 A

9. 计算$$E(X)$$和$$D(X)$$:
$$E(X) = -2 \times \frac{1}{3} + (-1) \times a + 1 \times \left(\frac{1}{3} - a\right) + 2 \times \frac{1}{3} = -\frac{2}{3} - a + \frac{1}{3} - a + \frac{2}{3} = \frac{1}{3} - 2a$$。
$$E(X^2) = 4 \times \frac{1}{3} + 1 \times a + 1 \times \left(\frac{1}{3} - a\right) + 4 \times \frac{1}{3} = \frac{4}{3} + a + \frac{1}{3} - a + \frac{4}{3} = 3$$。
$$D(X) = E(X^2) - [E(X)]^2 = 3 - \left(\frac{1}{3} - 2a\right)^2$$。
当$$a$$增大时,$$\left(\frac{1}{3} - 2a\right)^2$$先减小后增大,故$$D(X)$$先增大后减小。答案为 C

10. 由$$\xi \sim B(5, 0.4)$$,$$E(\xi) = 5 \times 0.4 = 2$$,$$D(\xi) = 5 \times 0.4 \times 0.6 = 1.2$$。
$$2\xi + \eta = 9$$,即$$\eta = 9 - 2\xi$$。
$$E(\eta) = 9 - 2E(\xi) = 5$$,$$D(\eta) = 4D(\xi) = 4.8$$。答案为 D

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