格物学 第七章 随机变量及其分布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-离散型随机变量的数字特征知识点回顾进阶单选题自测题解析-安徽省等高三数学选择必修,平均正确率57.99999999999999%

2025-05-15
离散型随机变量的方差的性质-离散型随机变量的数字特征知识点回顾进阶单选题自测题解析-安徽省等高三数学选择必修,平均正确率57.99999999999999%
1、['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%已知随机变量$${{X}}$$~$${{B}{(}{n}{,}{p}{)}{,}}$$随机变量$${{Y}{=}{3}{X}{+}{1}{,}}$$若$${{E}{(}{Y}{)}{=}{7}{,}{D}{(}{Y}{)}{=}{{1}{2}}{,}}$$则$${{p}{=}}$$(

B

A.$$\frac{1} {6}$$

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

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

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

2、['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60.0%已知袋子中有除颜色外完全相同的$${{4}}$$个红球和$${{8}}$$个白球,现从中有放回地摸球$${{8}}$$次(每次摸出一个球,放回后再进行下一次摸球),规定每次摸出红球计$${{3}}$$分,摸出白球计$${{0}}$$分,记随机变量$${{X}}$$表示摸球$${{8}}$$次后的总分值,则$${{D}{(}{X}{)}{=}}$$(

D

A.$${{8}}$$

B.$$\frac{1 6} {9}$$

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

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

3、['方差与标准差', '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%设样本$$x_{1}, ~ ~ x_{2}, ~ ~ x_{3}, ~ ~ \dots, ~ ~ x_{1 9}, ~ ~ x_{2 0}$$的平均数和方差分别为$${{2}}$$和$${{8}{,}}$$若$${{y}_{i}{=}{2}{{x}_{i}}{+}{m}{(}{m}}$$为非零常数,$${{i}{=}{1}{,}{2}{,}{3}{,}{…}{,}{{1}{9}}{,}{{2}{0}}{)}}$$,则$$y_{1}, y_{2}, y_{3}, \dots, y_{1 9}, ~ y_{2 0}$$的平均数和标准差分别为(

B

A.$${{2}{+}{m}{,}{{3}{2}}}$$

B.$${{4}{+}{m}{,}{4}{\sqrt {2}}}$$

C.$${{2}{+}{m}{,}{4}{\sqrt {2}}}$$

D.$${{4}{+}{m}{,}{{3}{2}}}$$

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:$${{Y}{=}{3}{X}{−}{1}}$$,$${{X}{∼}{B}{(}{2}{,}{p}{)}}$$,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', '离散型随机变量的均值的性质']

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

$${{ξ}}$$ $${{0}}$$ $${{1}}$$ $${{2}}$$
$${{P}}$$ $$\frac{1} {2}$$ $$\frac{p} {2}$$ $$\frac{1-p} {2}$$
则当$${{p}}$$在$${{(}{0}{,}{1}{)}}$$内增大时(

A

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

6、['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%设数据$${{a}_{1}{,}{{a}_{2}}{,}{{a}_{3}}{,}{{a}_{4}}{,}{{a}_{5}}}$$的方差为$${{1}}$$,则数据$${{2}{{a}_{1}}{+}{1}{,}{2}{{a}_{2}}{+}{1}{,}{2}{{a}_{3}}{+}{1}{,}{2}{{a}_{4}}{+}{1}{,}{2}{{a}_{5}}{+}{1}}$$的方差为

C

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{5}}$$

7、['决定系数R^2', '独立性检验及其应用', '离散型随机变量的方差的性质', '样本相关系数与相关程度']

正确率60.0%以下四个说法中正确的是(

D

A.对分类变量$${{x}}$$与$${{y}}$$的随机变量$${{χ}^{2}}$$来说$${,{{χ}^{2}}}$$越小,判断“$${{x}}$$与$${{y}}$$有关系”犯错误的概率越小

B.两个随机变量的线性相关程度越强,样本相关系数的绝对值越接近于$${{0}}$$

C.若数据$${{x}_{1}{,}{{x}_{2}}{,}{{x}_{3}}{,}{…}{,}{{x}_{n}}}$$的方差为$${{1}{,}}$$则$${{2}{{x}_{1}}{,}{2}{{x}_{2}}{,}{2}{{x}_{3}}{,}{…}{,}{2}{{x}_{n}}}$$的方差为$${{2}}$$

D.在回归分析中,可用相关指数$${{R}^{2}}$$的值判断模型的拟合效果$${,{{R}^{2}}}$$越大,模型的拟合效果越好

8、['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']

正确率40.0%随机变量$${{X}}$$的分布列如下表,且$${{E}{(}{X}{)}{=}{2}}$$,


$${{X}}$$

$${{0}}$$

$${{2}}$$

$${{a}}$$

$${{P}}$$

$$\frac{1} {6}$$

$${{p}}$$

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

则$${{D}{(}{2}{X}{−}{3}{)}{=}{(}}$$

C

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{5}}$$

10、['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60.0%随机变量$${{X}}$$的分布列如表所示,若$$E ( 7 X )+1=\frac{1 0} {3}$$,则$${{D}{(}{2}{X}{)}{=}}$$(

$${{X}}$$
$${{−}{1}}$$
$${{0}}$$
$${{1}}$$
$${{P}}$$
$$\frac{1} {6}$$
$${{a}}$$
$${{b}}$$

B

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

B.$$\frac{2 0} {9}$$

C.$$\frac{4 0} {9}$$

D.$$\frac{2 0} {3}$$

1. 解析:

已知 $$X \sim B(n, p)$$,则 $$E(X) = np$$,$$D(X) = np(1-p)$$。

由 $$Y = 3X + 1$$,得 $$E(Y) = 3E(X) + 1 = 7$$,解得 $$E(X) = 2$$,即 $$np = 2$$。

又 $$D(Y) = 9D(X) = 12$$,解得 $$D(X) = \frac{4}{3}$$,即 $$np(1-p) = \frac{4}{3}$$。

代入 $$np = 2$$,得 $$2(1-p) = \frac{4}{3}$$,解得 $$p = \frac{1}{3}$$。

答案:B

2. 解析:

每次摸球得分的概率为 $$P(\text{红球}) = \frac{4}{12} = \frac{1}{3}$$,$$P(\text{白球}) = \frac{2}{3}$$。

设单次摸球得分为 $$Z$$,则 $$Z$$ 的方差为 $$D(Z) = E(Z^2) - [E(Z)]^2 = 3^2 \times \frac{1}{3} - \left(3 \times \frac{1}{3}\right)^2 = 2$$。

由于摸球独立进行 $$8$$ 次,$$X$$ 的方差为 $$8 \times D(Z) = 16$$。

答案:D

3. 解析:

原样本的平均数为 $$2$$,方差为 $$8$$。

新样本 $$y_i = 2x_i + m$$,则新平均数为 $$2 \times 2 + m = 4 + m$$。

方差为 $$2^2 \times 8 = 32$$,标准差为 $$\sqrt{32} = 4\sqrt{2}$$。

答案:B

4. 解析:

由 $$X \sim B(2, p)$$,$$P(X \geq 1) = 1 - P(X = 0) = 1 - (1-p)^2 = \frac{5}{9}$$,解得 $$p = \frac{1}{3}$$。

$$D(X) = 2 \times \frac{1}{3} \times \frac{2}{3} = \frac{4}{9}$$。

$$Y = 3X - 1$$,则 $$D(Y) = 9D(X) = 4$$。

答案:C

5. 解析:

$$E(\xi) = 0 \times \frac{1}{2} + 1 \times \frac{p}{2} + 2 \times \frac{1-p}{2} = \frac{p + 2 - 2p}{2} = 1 - \frac{p}{2}$$。

$$E(\xi^2) = 0^2 \times \frac{1}{2} + 1^2 \times \frac{p}{2} + 2^2 \times \frac{1-p}{2} = \frac{p + 4 - 4p}{2} = 2 - \frac{3p}{2}$$。

$$D(\xi) = E(\xi^2) - [E(\xi)]^2 = 2 - \frac{3p}{2} - \left(1 - \frac{p}{2}\right)^2 = 1 - p + \frac{p^2}{4}$$。

当 $$p$$ 增大时,$$E(\xi)$$ 减小;$$D(\xi)$$ 在 $$p \in (0,1)$$ 内先减小后增大,但题目描述为整体趋势,故选 B。

答案:B

6. 解析:

原数据方差为 $$1$$,线性变换 $$2a_i + 1$$ 的方差为 $$2^2 \times 1 = 4$$。

答案:C

7. 解析:

A 错误,$$\chi^2$$ 越小,犯错误的概率越大。

B 错误,线性相关程度越强,相关系数绝对值越接近 $$1$$。

C 错误,方差应为 $$4$$。

D 正确,$$R^2$$ 越大,拟合效果越好。

答案:D

8. 解析:

由分布列得 $$E(X) = 0 \times \frac{1}{6} + 2 \times p + a \times \frac{1}{3} = 2$$,且概率和为 $$1$$,即 $$\frac{1}{6} + p + \frac{1}{3} = 1$$,解得 $$p = \frac{1}{2}$$,$$a = 6$$。

$$E(X^2) = 0^2 \times \frac{1}{6} + 2^2 \times \frac{1}{2} + 6^2 \times \frac{1}{3} = 14$$,$$D(X) = 14 - 2^2 = 10$$。

$$D(2X - 3) = 4D(X) = 40$$。

答案:C

10. 解析:

由 $$E(7X) + 1 = \frac{10}{3}$$,得 $$7E(X) = \frac{7}{3}$$,即 $$E(X) = \frac{1}{3}$$。

由分布列得 $$E(X) = -1 \times \frac{1}{6} + 0 \times a + 1 \times b = \frac{1}{3}$$,且 $$\frac{1}{6} + a + b = 1$$,解得 $$a = \frac{1}{2}$$,$$b = \frac{1}{3}$$。

$$E(X^2) = (-1)^2 \times \frac{1}{6} + 0^2 \times \frac{1}{2} + 1^2 \times \frac{1}{3} = \frac{1}{2}$$,$$D(X) = \frac{1}{2} - \left(\frac{1}{3}\right)^2 = \frac{5}{18}$$。

$$D(2X) = 4D(X) = \frac{10}{9}$$。

答案:A

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