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、标准差-7.3 离散型随机变量的数字特征知识点课后进阶选择题自测题答案-海南省等高三数学选择必修,平均正确率52.0%

2025-07-21
离散型随机变量的方差、标准差-7.3 离散型随机变量的数字特征知识点课后进阶选择题自测题答案-海南省等高三数学选择必修,平均正确率52.0%
1、['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、标准差']

正确率60.0%随机变量$${{X}}$$的分布列为

$${{X}}$$ $${{0}}$$ $${{1}}$$ $${{2}}$$
$${{P}}$$ $${{a}}$$ $$\frac{b} {2}$$ $$\frac{b} {2}$$
其中$$a b \neq0,$$下列说法不正确的是(

C

A.$$a+b=1$$

B.$$E ( X )=\frac{3 b} {2}$$

C.$${{D}{(}{X}{)}}$$随$${{b}}$$的增大而减小

D.$${{D}{(}{X}{)}}$$有最大值

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、标准差']

正确率60.0%抛掷一枚硬币,规定正面向上得$${{1}}$$分,反面向上得$${{−}{1}}$$分,则得分$${{X}}$$的均值与方差分别为(

A

A.$$E ( X )=0, \, \, \, D ( X )=1$$

B.$$E ( X )=0. 5, \, \, \, D ( X )=0. 5$$

C.$$E ( X )=0, \, \, \, D ( X )=0. 5$$

D.$$E ( X )=0. 5, \, \, \, D ( X )=1$$

3、['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60.0%已知$${{X}}$$为离散型随机变量,且$$P ( X=x_{i} )=p_{i} ($$其中$$x_{i} > 0, \, \, i=1, 2, 3 \cdots, 2 0 )$$,若$$\sum_{i=1}^{2 0} x_{i}^{2} p_{i}=9 0, \, \, \, D ( X )=5 4.$$则$$E ( X )=\alpha$$

A

A.$${{6}}$$

B.$${\frac{9} {5}} \sqrt{1 0}$$

C.$${{5}{\sqrt {6}}}$$

D.$${{1}{2}}$$

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

正确率60.0%已知离散型随机变量$${{X}}$$的概率分布列为

$${{X}}$$ $${{1}}$$ $${{3}}$$ $${{5}}$$
$${{P}}$$ $${{0}{.}{5}}$$ $${{m}}$$ $${{0}{.}{2}}$$
则其方差$${{D}{(}{X}{)}}$$​等于(

C

A.$${{1}}$$

B.$${{0}{.}{6}}$$

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

D.$${{2}{.}{4}}$$

5、['两点分布的数学期望', '离散型随机变量的方差、标准差']

正确率40.0%袋中有$${{m}}$$个红球,$${{n}}$$个白球,$${{p}}$$个黑球$$( 5 \geq n > m \geqslant1, p \geq4 )$$,从中任取$${{1}}$$个球(每个球取到的机会均等$${{)}}$$,设$${{ξ}_{1}}$$表示取出红球个数,$${{ξ}_{2}}$$表示取出白球个数,则$${{(}{)}}$$

D

A.$$E ( \xi_{1} ) > E ( \xi_{2} ), \, \, \, D ( \xi_{1} ) > D ( \xi_{2} )$$

B.$$E ( \xi_{1} ) > E ( \xi_{2} ), \, \, \, D ( \xi_{1} ) < D ( \xi_{2} )$$

C.$$E ( \xi_{1} ) < E ( \xi_{2} ), \, \, \, D ( \xi_{1} ) > D ( \xi_{2} )$$< E(xi _{2} ), D(xi _{1} ) >$${{D}{(}{{ξ}_{2}}{)}}$$

D.$$E ( \xi_{1} ) < E ( \xi_{2} ), \, \, \, D ( \xi_{1} ) < D ( \xi_{2} )$$

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、标准差']

正确率60.0%若随机变量$${{X}}$$的分布列如下表,且$$E ( X )=6. 3,$$则$${{D}{(}{X}{)}}$$的值为(

$${{X}}$$ $${{4}}$$ $${{a}}$$ $${{9}}$$
$${{P}}$$ $${{0}{.}{5}}$$ $${{0}{.}{1}}$$ $${{b}}$$

C

A.$$- 1 4. 3 9$$

B.$${{7}}$$

C.$${{5}{.}{6}{1}}$$

D.$${{6}{.}{6}{1}}$$

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', '离散型随机变量的方差、标准差', '函数单调性的判断', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%设$$0 < P < \frac{1} {2}$$,互相独立的两个随机变量$${{ξ}_{1}{,}{{ξ}_{2}}}$$的分布列如表:

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

D

A.$$E \ ( \ \xi_{1} \cdot\xi_{2} )$$减小,$$D \ ( \xi_{1} \cdot\xi_{2} )$$减小

B.$$E \ ( \ \xi_{1} \cdot\xi_{2} )$$减小,$$D \ ( \xi_{1} \cdot\xi_{2} )$$增大

C.$$E \ ( \ \xi_{1} \cdot\xi_{2} )$$增大,$$D \ ( \xi_{1} \cdot\xi_{2} )$$减小

D.$$E \ ( \ \xi_{1} \cdot\xi_{2} )$$增大,$$D \ ( \xi_{1} \cdot\xi_{2} )$$增大

8、['在给定区间上恒成立问题', '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19.999999999999996%已知随机变量$${{X}}$$的分布列如下表:


$${{X}}$$

$${{−}{1}}$$

$${{0}}$$

$${{1}}$$

$${{P}}$$

$${{a}}$$

$${{b}}$$

$${{c}}$$

其中$$a, \! b, c \! > \! 0$$.若$${{X}}$$的方差$$D X \leq\frac{1} {3}$$对所有$$a {\in} ( 0, 1 \!-\! b )$$都成立,则$${{(}{)}}$$

D

A.$$0 < b \leq\frac{1} {3}$$

B.$$0 < b \leq\frac{2} {3}$$

C.$$\frac1 3 \leqslant b < 1$$

D.$$\frac{2} {3} \leq b < 1$$

9、['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60.0%设随机变量$${{X}}$$的分布列如下


$${{X}}$$

$${{1}}$$

$${{2}}$$

$${{3}}$$

$${{P}}$$

$${{0}{.}{5}}$$

$${{x}}$$

$${{y}}$$

若期望$$E ( X )=\frac{1 5} {8}$$,则方差$${{D}{(}{X}{)}}$$等于$${{(}{)}}$$

D

A.$$\frac{7} {3 2}$$

B.$$\frac{9} {3 2}$$

C.$$\frac{1} {2}$$

D.$$\frac{5 5} {6 4}$$

10、['离散型随机变量的分布列及其性质', '互斥事件的概率加法公式', '离散型随机变量的方差、标准差']

正确率60.0%已知表为离散型随机变量$${{X}}$$的概率分布列,则概率$$P ( X \geqslant D ( X ) )=~ ($$


$${{X}}$$

$${{0}}$$

$${{1}}$$

$${{2}}$$

$${{3}}$$

$${{P}}$$

$$\frac{1} {1 0}$$

$$\frac{2} {1 0}$$

$$\frac{3} {1 0}$$

$$\frac{4} {1 0}$$

A

A.$$\frac{9} {1 0}$$

B.$$\frac{8} {1 0}$$

C.$$\frac{7} {1 0}$$

D.$$\frac{4} {1 0}$$

1. **解析**:

首先根据概率分布列的性质,有 $$a + \frac{b}{2} + \frac{b}{2} = a + b = 1$$,因此选项A正确。

计算期望 $$E(X) = 0 \times a + 1 \times \frac{b}{2} + 2 \times \frac{b}{2} = \frac{3b}{2}$$,选项B正确。

计算方差 $$D(X) = E(X^2) - [E(X)]^2 = \left(0^2 \times a + 1^2 \times \frac{b}{2} + 2^2 \times \frac{b}{2}\right) - \left(\frac{3b}{2}\right)^2 = \frac{5b}{2} - \frac{9b^2}{4}$$。

分析 $$D(X)$$ 随 $$b$$ 的变化:对 $$D(X)$$ 关于 $$b$$ 求导,得 $$\frac{dD}{db} = \frac{5}{2} - \frac{9b}{2}$$。当 $$b \in (0,1)$$ 时,导数先正后负,说明 $$D(X)$$ 先增大后减小,存在最大值。因此选项C错误,选项D正确。

**答案**:C

2. **解析**:

得分 $$X$$ 的分布为 $$P(X=1) = 0.5$$,$$P(X=-1) = 0.5$$。

计算均值 $$E(X) = 1 \times 0.5 + (-1) \times 0.5 = 0$$。

计算方差 $$D(X) = E(X^2) - [E(X)]^2 = (1^2 \times 0.5 + (-1)^2 \times 0.5) - 0 = 1$$。

**答案**:A

3. **解析**:

已知 $$\sum_{i=1}^{20} x_i^2 p_i = 90$$,且 $$D(X) = 54$$。

方差公式为 $$D(X) = E(X^2) - [E(X)]^2$$,即 $$54 = 90 - \alpha^2$$,解得 $$\alpha = \sqrt{36} = 6$$。

**答案**:A

4. **解析**:

首先根据概率分布列的性质,有 $$0.5 + m + 0.2 = 1$$,解得 $$m = 0.3$$。

计算均值 $$E(X) = 1 \times 0.5 + 3 \times 0.3 + 5 \times 0.2 = 2.4$$。

计算方差 $$D(X) = E(X^2) - [E(X)]^2 = (1^2 \times 0.5 + 3^2 \times 0.3 + 5^2 \times 0.2) - 2.4^2 = 8.4 - 5.76 = 2.64$$。

**答案**:C

5. **解析**:

设总球数为 $$N = m + n + p$$。

$$E(\xi_1) = \frac{m}{N}$$,$$E(\xi_2) = \frac{n}{N}$$,由题意 $$n > m$$,故 $$E(\xi_1) < E(\xi_2)$$。

方差公式为 $$D(\xi) = p(1-p)$$,其中 $$p$$ 为概率。由于 $$\frac{m}{N} < \frac{n}{N}$$,且 $$p$$ 越小方差越大,故 $$D(\xi_1) < D(\xi_2)$$。

**答案**:D

6. **解析**:

根据概率分布列的性质,有 $$0.5 + 0.1 + b = 1$$,解得 $$b = 0.4$$。

已知 $$E(X) = 6.3$$,即 $$4 \times 0.5 + a \times 0.1 + 9 \times 0.4 = 6.3$$,解得 $$a = 7$$。

计算方差 $$D(X) = E(X^2) - [E(X)]^2 = (16 \times 0.5 + 49 \times 0.1 + 81 \times 0.4) - 6.3^2 = 45.3 - 39.69 = 5.61$$。

**答案**:C

7. **解析**:

首先计算 $$E(\xi_1 \cdot \xi_2)$$:

$$E(\xi_1 \cdot \xi_2) = E(\xi_1) \cdot E(\xi_2) = \left(0 \times \frac{2}{3} + 1 \times \frac{1}{3}\right) \cdot \left((-1) \times (1-p) + 1 \times p\right) = \frac{1}{3} \cdot (2p - 1)$$。

当 $$p$$ 增大时,$$2p - 1$$ 增大,故 $$E(\xi_1 \cdot \xi_2)$$ 增大。

计算方差 $$D(\xi_1 \cdot \xi_2) = E[(\xi_1 \xi_2)^2] - [E(\xi_1 \xi_2)]^2$$。

由于 $$\xi_1 \xi_2$$ 的可能值为 $$0$$(概率 $$\frac{2}{3}$$)和 $$\pm 1$$(概率 $$\frac{1}{3}$$),故 $$E[(\xi_1 \xi_2)^2] = \frac{1}{3}$$。

因此 $$D(\xi_1 \cdot \xi_2) = \frac{1}{3} - \left(\frac{2p - 1}{3}\right)^2$$,当 $$p$$ 增大时,$$(2p - 1)^2$$ 增大,方差减小。

**答案**:C

8. **解析**:

根据概率分布列的性质,有 $$a + b + c = 1$$。

均值 $$E(X) = (-1) \times a + 0 \times b + 1 \times c = c - a$$。

方差 $$D(X) = E(X^2) - [E(X)]^2 = (a + c) - (c - a)^2 \leq \frac{1}{3}$$。

代入 $$c = 1 - a - b$$,化简得 $$4a^2 + 4a(b - 1) + (3b^2 - 6b + 2) \geq 0$$。

对所有 $$a \in (0, 1 - b)$$ 成立,需判别式 $$\Delta \leq 0$$,解得 $$b \geq \frac{2}{3}$$。

**答案**:D

9. **解析**:

根据概率分布列的性质,有 $$0.5 + x + y = 1$$,即 $$x + y = 0.5$$。

已知 $$E(X) = \frac{15}{8}$$,即 $$1 \times 0.5 + 2 \times x + 3 \times y = \frac{15}{8}$$,化简得 $$2x + 3y = \frac{11}{8}$$。

联立解得 $$x = \frac{1}{8}$$,$$y = \frac{3}{8}$$。

计算方差 $$D(X) = E(X^2) - [E(X)]^2 = (1 \times 0.5 + 4 \times \frac{1}{8} + 9 \times \frac{3}{8}) - \left(\frac{15}{8}\right)^2 = \frac{55}{64}$$。

**答案**:D

10. **解析**:

首先计算均值 $$E(X) = 0 \times \frac{1}{10} + 1 \times \frac{2}{10} + 2 \times \frac{3}{10} + 3 \times \frac{4}{10} = 2$$。

计算方差 $$D(X) = E(X^2) - [E(X)]^2 = (0 \times \frac{1}{10} + 1 \times \frac{2}{10} + 4 \times \frac{3}{10} + 9 \times \frac{4}{10}) - 4 = 1$$。

求 $$P(X \geq D(X)) = P(X \geq 1) = 1 - P(X = 0) = \frac{9}{10}$$。

**答案**:A

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