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

离散型随机变量的均值或数学期望-7.3 离散型随机变量的数字特征知识点考前进阶选择题自测题答案-山西省等高三数学选择必修,平均正确率57.99999999999999%

2025-05-24
离散型随机变量的均值或数学期望-7.3 离散型随机变量的数字特征知识点考前进阶选择题自测题答案-山西省等高三数学选择必修,平均正确率57.99999999999999%
1、['离散型随机变量的均值或数学期望', '两点分布的数学期望']

正确率60.0%已知离散型随机变量$${{X}}$$服从参数为$${{p}}$$的两点分布,且$${{P}{(}{X}{=}{0}{)}{=}{3}{−}{4}{P}{(}{X}{=}{1}{)}{,}}$$随机变量$${{Y}{=}{3}{X}{−}{1}{,}}$$则$${{E}{(}{Y}{)}{=}}$$(

C

A.$${{−}{1}}$$

B.$${{0}}$$

C.$${{1}}$$

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

3、['离散型随机变量的分布列及其性质', '离散型随机变量的均值或数学期望']

正确率60.0%设$${{0}{<}{p}{<}{1}{,}}$$随机变量$${{X}{,}{Y}}$$的分布列分别为

$${{X}}$$ $${{1}}$$ $${{2}}$$ $${{3}}$$
$${{P}}$$ $${{p}^{2}}$$ $${{1}{−}{p}}$$ $${{p}{−}{{p}^{2}}}$$
$${{Y}}$$ $${{1}}$$ $${{2}}$$ $${{3}}$$
$${{P}}$$ $${{p}^{3}}$$ $${{1}{−}{{p}^{2}}}$$ $${{p}^{2}{−}{{p}^{3}}}$$
则当$${{X}}$$的均值取得最大值时$${,{Y}}$$的均值为(

D

A.$${{2}}$$

B.$$\frac{3 3} {1 6}$$

C.$$\frac{5 5} {2 7}$$

D.$$\frac{6 5} {3 2}$$

4、['离散型随机变量的分布列及其性质', '离散型随机变量的均值或数学期望']

正确率60.0%若随机变量$${{X}}$$的分布列为

$${{X}}$$ $${{1}}$$ $${{2}}$$ $${{3}}$$
$${{P}}$$ $${{a}}$$ $${{b}}$$ $${{a}}$$
则$${{X}}$$的数学期望$${{E}{(}{X}{)}{=}}$$(

C

A.$${{2}{a}{+}{b}}$$

B.$${{a}{+}{2}{b}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

5、['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、标准差']

正确率40.0%设$${{a}{,}{b}{,}{c}}$$是不全相等的实数,随机变量$${{ξ}}$$取值为$${{a}{,}{b}{,}{c}}$$的概率都是$$\frac{1} {3},$$随机变量$${{η}}$$取值为$$\frac{a+b} {2}, \ \frac{b+c} {2}, \ \frac{c+a} {2}$$的概率也都是$$\frac{1} {3},$$则(

B

A.$${{E}{ξ}{<}{E}{η}{,}{D}{ξ}{<}{D}{η}}$$

B.$${{E}{ξ}{=}{E}{η}{,}{D}{ξ}{>}{D}{η}}$$

C.$${{E}{ξ}{<}{E}{η}{,}{D}{ξ}{=}{D}{η}}$$

D.$${{E}{ξ}{=}{E}{η}{,}{D}{ξ}{=}{D}{η}}$$

6、['离散型随机变量的分布列及其性质', '离散型随机变量的均值或数学期望']

正确率60.0%已知$${{X}}$$的分布列为

$${{X}}$$ $${{−}{1}}$$ $${{0}}$$ $${{1}}$$
$${{P}}$$ $$\frac{1} {2}$$ $$\frac{1} {3}$$ $$\frac{1} {6}$$
设$${{y}{=}{2}{x}{+}{3}}$$,则$${{E}{(}{Y}{)}}$$的值为(

A

A.$$\frac{7} {3}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{−}{1}}$$

D.$${{1}}$$

7、['离散型随机变量的分布列及其性质', '离散型随机变量的均值或数学期望']

正确率60.0%已知随机变量$${{X}}$$的分布列为

$${{X}}$$ $${{−}{2}}$$ $${{1}}$$ $${{3}}$$
$${{P}}$$ $${{0}{.}{1}{6}}$$ $${{0}{.}{4}{4}}$$ $${{0}{.}{4}{0}}$$
则$${{E}{(}{2}{X}{+}{5}{)}{=}{(}}$$

D

A.$${{1}{.}{3}{2}}$$

B.$${{1}{.}{7}{1}}$$

C.$${{2}{.}{9}{4}}$$

D.$${{7}{.}{6}{4}}$$

8、['离散型随机变量的分布列及其性质', '离散型随机变量的均值或数学期望']

正确率60.0%现在有$${{1}{0}}$$张奖券,$${{8}}$$张$${{2}}$$元的,$${{2}}$$张$${{5}}$$元的,某人从中随机无放回地抽取$${{3}}$$张奖券,则此人得奖金额的数学期望为(

B

A.$${{6}}$$

B.$$\frac{3 9} {5}$$

C.$$\frac{4 1} {5}$$

D.$${{9}}$$

9、['离散型随机变量的分布列及其性质', '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、标准差', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%设$${{0}{<}{p}{<}{1}}$$,随机变量$${{ξ}}$$的分布列是

$${{ξ}}$$ $${{−}{1}}$$ $${{0}}$$ $${{1}}$$
$${{P}}$$ $$\frac{1} {3} ( 1-p )$$ $$\begin{array} {l l} {\frac{2} {3}} \\ \end{array}$$ $$\frac{1} {3} p$$
则当$${{p}}$$在$$( \frac{2} {3}, \ \frac{3} {4} )$$内增大时,$${{(}{)}}$$

C

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

B.$${{E}{(}{ξ}{)}}$$减小,$${{D}{(}{ξ}{)}}$$增大

C.$${{E}{(}{ξ}{)}}$$增大,$${{D}{(}{ξ}{)}}$$减小

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

10、['离散型随机变量的分布列及其性质', '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、标准差']

正确率40.0%已知离散型随机变量$${{X}}$$的分布列如下:

$${{X}}$$ $${{0}}$$ $${{1}}$$ $${{2}}$$
$${{P}}$$ $${{a}}$$ $${{4}{a}}$$ $${{5}{a}}$$
则均值$${{E}{(}{X}{)}}$$与方差$${{D}{(}{X}{)}}$$分别为(

C

A.$${{1}{.}{4}{,}{{0}{.}{2}}}$$

B.$${{0}{.}{4}{4}{,}{{1}{.}{4}}}$$

C.$${{1}{.}{4}{,}{{0}{.}{4}{4}}}$$

D.$${{0}{.}{4}{4}{,}{{0}{.}{2}}}$$

1. 解析:

已知离散型随机变量$$X$$服从参数为$$p$$的两点分布,且$$P(X=0)=3-4P(X=1)$$。设$$P(X=1)=p$$,则$$P(X=0)=1-p$$。根据题意有:$$1-p=3-4p$$,解得$$p=\frac{2}{3}$$。
随机变量$$Y=3X-1$$,其期望为:$$E(Y)=E(3X-1)=3E(X)-1$$。
计算$$E(X)$$:$$E(X)=1 \cdot p + 0 \cdot (1-p) = p = \frac{2}{3}$$。
因此,$$E(Y)=3 \cdot \frac{2}{3} -1=1$$,答案为$$C$$。

3. 解析:

首先计算$$X$$的均值$$E(X)$$:$$E(X)=1 \cdot p^2 + 2 \cdot (1-p) + 3 \cdot (p-p^2) = p^2 + 2 - 2p + 3p - 3p^2 = -2p^2 + p + 2$$。
求$$E(X)$$的最大值:对$$E(X)$$关于$$p$$求导,得$$\frac{dE(X)}{dp}=-4p+1$$,令导数为0,解得$$p=\frac{1}{4}$$。
验证二阶导数$$\frac{d^2E(X)}{dp^2}=-4<0$$,故$$p=\frac{1}{4}$$时$$E(X)$$取得最大值。
此时计算$$Y$$的均值$$E(Y)$$:$$E(Y)=1 \cdot p^3 + 2 \cdot (1-p^2) + 3 \cdot (p^2-p^3) = p^3 + 2 - 2p^2 + 3p^2 - 3p^3 = -2p^3 + p^2 + 2$$。
代入$$p=\frac{1}{4}$$,得$$E(Y)=-2 \cdot \left(\frac{1}{4}\right)^3 + \left(\frac{1}{4}\right)^2 + 2 = -\frac{2}{64} + \frac{16}{64} + \frac{128}{64} = \frac{142}{64} = \frac{71}{32}$$,但选项中最接近的是$$D$$选项$$\frac{65}{32}$$,可能是题目或选项有误。

4. 解析:

由分布列性质得:$$a + b + a = 1$$,即$$2a + b = 1$$。
计算$$E(X)$$:$$E(X)=1 \cdot a + 2 \cdot b + 3 \cdot a = 4a + 2b$$。
由$$2a + b = 1$$,得$$b = 1 - 2a$$,代入$$E(X)$$:$$E(X)=4a + 2(1-2a)=4a + 2 -4a=2$$,答案为$$C$$。

5. 解析:

计算$$E(\xi)$$和$$E(\eta)$$:$$E(\xi)=\frac{a+b+c}{3}$$,$$E(\eta)=\frac{1}{3}\left(\frac{a+b}{2} + \frac{b+c}{2} + \frac{c+a}{2}\right)=\frac{a+b+c}{3}$$,故$$E(\xi)=E(\eta)$$。
计算方差:$$D(\xi)=\frac{(a-\mu)^2 + (b-\mu)^2 + (c-\mu)^2}{3}$$,$$D(\eta)=\frac{\left(\frac{a+b}{2}-\mu\right)^2 + \left(\frac{b+c}{2}-\mu\right)^2 + \left(\frac{c+a}{2}-\mu\right)^2}{3}$$,其中$$\mu=\frac{a+b+c}{3}$$。
由于$$\frac{a+b}{2}$$、$$\frac{b+c}{2}$$、$$\frac{c+a}{2}$$的波动小于$$a$$、$$b$$、$$c$$的波动,故$$D(\xi)>D(\eta)$$,答案为$$B$$。

6. 解析:

首先计算$$E(X)$$:$$E(X)=-1 \cdot \frac{1}{2} + 0 \cdot \frac{1}{3} + 1 \cdot \frac{1}{6} = -\frac{1}{2} + \frac{1}{6} = -\frac{1}{3}$$。
由$$Y=2X+3$$,得$$E(Y)=2E(X)+3=2 \cdot \left(-\frac{1}{3}\right) + 3 = \frac{7}{3}$$,答案为$$A$$。

7. 解析:

计算$$E(X)$$:$$E(X)=-2 \cdot 0.16 + 1 \cdot 0.44 + 3 \cdot 0.40 = -0.32 + 0.44 + 1.20 = 1.32$$。
由$$2X+5$$,得$$E(2X+5)=2E(X)+5=2 \cdot 1.32 + 5 = 7.64$$,答案为$$D$$。

8. 解析:

设$$X$$为抽取的5元奖券数量,则$$X$$服从超几何分布,$$P(X=k)=\frac{C(2,k)C(8,3-k)}{C(10,3)}$$。
计算$$E(X)$$:$$E(X)=3 \cdot \frac{2}{10} = 0.6$$。
得奖金额$$Y=2 \cdot (3-X) + 5 \cdot X = 6 + 3X$$,故$$E(Y)=6 + 3 \cdot 0.6 = 7.8$$,即$$\frac{39}{5}$$,答案为$$B$$。

9. 解析:

计算$$E(\xi)$$:$$E(\xi)=-1 \cdot \frac{1}{3}(1-p) + 0 \cdot \frac{2}{3} + 1 \cdot \frac{1}{3}p = \frac{p-1}{3} + \frac{p}{3} = \frac{2p-1}{3}$$。
当$$p$$在$$\left(\frac{2}{3}, \frac{3}{4}\right)$$内增大时,$$E(\xi)$$增大。
计算$$D(\xi)$$:$$D(\xi)=E(\xi^2)-[E(\xi)]^2 = \frac{1}{3}(1-p) + \frac{1}{3}p - \left(\frac{2p-1}{3}\right)^2 = \frac{1}{3} - \frac{(2p-1)^2}{9}$$。
当$$p$$增大时,$$(2p-1)^2$$增大,故$$D(\xi)$$减小,答案为$$C$$。

10. 解析:

由分布列性质得:$$a + 4a + 5a = 1$$,解得$$a=0.1$$。
计算$$E(X)$$:$$E(X)=0 \cdot 0.1 + 1 \cdot 0.4 + 2 \cdot 0.5 = 1.4$$。
计算$$D(X)$$:$$D(X)=E(X^2)-[E(X)]^2 = 0^2 \cdot 0.1 + 1^2 \cdot 0.4 + 2^2 \cdot 0.5 - 1.4^2 = 0 + 0.4 + 2 - 1.96 = 0.44$$,答案为$$C$$。
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