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

离散型随机变量的均值或数学期望-离散型随机变量的数字特征知识点教师选题进阶自测题答案-四川省等高三数学选择必修,平均正确率50.0%

2025-05-15
离散型随机变量的均值或数学期望-离散型随机变量的数字特征知识点教师选题进阶自测题答案-四川省等高三数学选择必修,平均正确率50.0%
1、['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%下列说法正确的是(

D

A.离散型随机变量$${{X}}$$的均值$${{E}{X}}$$反映了$${{X}}$$取值的波动水平

B.离散型随机变量$${{X}}$$的方差$${{D}{X}}$$反映了$${{X}}$$取值的变化趋势

C.离散型随机变量$${{X}}$$的方差$${{D}{X}}$$反映了$${{X}}$$取值的平均水平

D.离散型随机变量$${{X}}$$的方差$${{D}{X}}$$反映了$${{X}}$$取值的波动水平

2、['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$${{0}{<}{k}{<}{1}{,}{0}{<}{x}{<}{1}{,}}$$随机变量$${{X}}$$的分布列为

$${{X}}$$ $${{0}}$$ $${{2}{x}}$$ $${{4}{\sqrt {{1}{−}{{x}^{2}}}}}$$
$${{P}}$$ $${{k}}$$ $$\frac{1} {2}$$ $$\frac{1} {4}$$
则当$${{E}{(}{X}{)}}$$取最大值时$${,{D}{(}{X}{)}{=}}$$(

A

A.$${{1}}$$

B.$${\sqrt {2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{9}{−}{\sqrt {2}}}$$

3、['超几何分布', '离散型随机变量的均值或数学期望']

正确率40.0%已知一个盒子里装有大小、质地完全相同的$${{5}}$$个红球和$${{3}}$$个白球,从中依次不放回地取出$${{3}}$$个球,则取出的这$${{3}}$$个球中白球个数的数学期望是(

D

A.$$\frac{7} {8}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{1}}$$

D.$$\begin{array} {l l} {\underset{\frac{9} {8}}} \\ \end{array}$$

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40.0%$${{6}}$$个电子产品中有$${{2}}$$个次品,$${{4}}$$个合格品,每次从中任取一个测试,测试完后不放回,直到两个次品都找到为止,那么测试次数$${{X}}$$的均值为(

D

A.$$\frac{1 7} {1 5}$$

B.$$\frac{1 1} {1 5}$$

C.$$\frac{5} {3}$$

D.$$\frac{6 4} {1 5}$$

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60.0%若随机变量$${{ξ}}$$的分布列为

$${{ξ}}$$ $${{0}}$$ $${{1}}$$
$${{P}}$$ $${{m}}$$ $${{n}}$$
其中$${{m}{∈}{(}{0}{,}{1}{)}}$$,则下列结果中正确的是(

C

A.$${{E}{(}{ξ}{)}{=}{m}{,}{D}{(}{ξ}{)}{=}{{n}^{3}}}$$

B.$${{E}{(}{ξ}{)}{=}{n}{,}{D}{(}{ξ}{)}{=}{{n}^{2}}}$$

C.$${{E}{(}{ξ}{)}{=}{1}{−}{m}{,}{D}{(}{ξ}{)}{=}{m}{−}{{m}^{2}}}$$

D.$${{E}{(}{ξ}{)}{=}{1}{−}{m}{,}{D}{(}{ξ}{)}{=}{{m}^{2}}}$$

6、['正态分布及概率密度函数', '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:$${{X}{∼}{N}{(}{μ}{,}{{δ}^{2}}{)}}$$,且$${{E}{X}{=}{5}{,}{D}{X}{=}{4}}$$,则$${{P}{(}{3}{<}{x}{⩽}{7}{)}{≈}{(}{)}}$$

C

A.$${{0}{.}{0}{4}{5}{6}}$$

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

C.$${{0}{.}{6}{8}{2}{6}}$$

D.$${{0}{.}{9}{5}{4}{4}}$$

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$${{ξ}}$$的分布列为

$${{ξ}}$$ $${{−}{1}}$$ $${{0}}$$ $${{1}}$$
$${{p}}$$ $$\frac{1} {2}$$ $$\frac{1} {3}$$ $$\frac{1} {6}$$
设$${{η}{=}{2}{ξ}{+}{3}{,}}$$则$${{E}{(}{η}{)}}$$的值为$${{(}{)}}$$

B

A.$${{4}}$$

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

C.$$\frac{5} {3}$$

D.$${{1}}$$

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%下表为随机变量$${{ξ}}$$的分布列,$${{c}{=}{2}{a}}$$,则$${{E}{(}{ξ}{)}}$$的值为(


$${{ξ}}$$

$${{−}{1}}$$

$${{1}}$$

$${{2}}$$

$${{P}}$$

$${{a}}$$

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

$${{c}}$$

A

A.$${{1}}$$

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

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

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

9、['离散型随机变量的均值或数学期望']

正确率40.0%已知袋中有$${{3}}$$个白球,$${{2}}$$个红球,现从中随机取出$${{3}}$$个球,其中每个白球计$${{1}}$$分,每个红球计$${{2}}$$分,记$${{X}}$$为取出$${{3}}$$个球的总分值,则$${{E}{(}{X}{)}{=}}$$(

B

A.$$\frac{1 8} {5}$$

B.$$\frac{2 1} {5}$$

C.$${{4}}$$

D.$$\frac{2 4} {5}$$

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、标准差']

正确率60.0%一批产品的二等品率为$${{0}{.}{4}}$$,从这批产品中每次随机取一件,有放回地抽取$${{1}{0}{0}}$$次,$${{X}}$$表示抽到的二等品件数,则方差$${{D}{(}{X}{)}{=}}$$

C

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

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

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

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

1. 选项D正确。离散型随机变量的方差$$D(X)$$反映的是$$X$$取值的波动水平,均值$$E(X)$$反映的是平均水平。A、B、C的描述均不正确。

2. 首先计算期望$$E(X)$$: $$E(X) = 0 \cdot k + 2x \cdot \frac{1}{2} + 4\sqrt{1-x^2} \cdot \frac{1}{4} = x + \sqrt{1-x^2}$$ 求导并令导数为0,得到$$x = \frac{\sqrt{2}}{2}$$时$$E(X)$$最大。此时: $$E(X) = \frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} = \sqrt{2}$$ 计算方差$$D(X)$$: $$D(X) = E(X^2) - [E(X)]^2 = (0 \cdot k + (2x)^2 \cdot \frac{1}{2} + (4\sqrt{1-x^2})^2 \cdot \frac{1}{4}) - (\sqrt{2})^2 = 2x^2 + 4(1-x^2) - 2 = 2$$ 但选项中没有2,重新检查计算过程: $$E(X^2) = 0 \cdot k + 4x^2 \cdot \frac{1}{2} + 16(1-x^2) \cdot \frac{1}{4} = 2x^2 + 4 - 4x^2 = 4 - 2x^2$$ 当$$x = \frac{\sqrt{2}}{2}$$时: $$E(X^2) = 4 - 2 \cdot \frac{1}{2} = 3$$ $$D(X) = 3 - (\sqrt{2})^2 = 1$$ 因此正确答案是A。

3. 设白球个数为$$X$$,则$$X$$服从超几何分布,期望为: $$E(X) = 3 \cdot \frac{3}{8} = \frac{9}{8}$$ 选项D正确。

4. 测试次数$$X$$的可能取值为2,3,4,5,6。计算期望: $$E(X) = 2 \cdot \frac{2}{6} \cdot \frac{1}{5} + 3 \cdot \left(\frac{2}{6} \cdot \frac{4}{5} \cdot \frac{1}{4} + \frac{4}{6} \cdot \frac{2}{5} \cdot \frac{1}{4}\right) + \cdots$$ 更简单的方法是使用线性期望的性质: $$E(X) = \frac{6+1}{2+1} = \frac{7}{3}$$ 选项C正确。

5. 由分布列性质$$m + n = 1$$,所以: $$E(\xi) = 0 \cdot m + 1 \cdot n = n = 1 - m$$ $$D(\xi) = E(\xi^2) - [E(\xi)]^2 = n - n^2 = n(1 - n) = m(1 - m) = m - m^2$$ 选项C正确。

6. $$X \sim N(5,4)$$,则$$P(3 < X \leq 7) = P(-1 < \frac{X-5}{2} \leq 1) \approx 0.6826$$ 选项C正确。

7. 先计算$$E(\xi)$$: $$E(\xi) = -1 \cdot \frac{1}{2} + 0 \cdot \frac{1}{3} + 1 \cdot \frac{1}{6} = -\frac{1}{3}$$ 则$$E(\eta) = 2E(\xi) + 3 = 2 \cdot (-\frac{1}{3}) + 3 = \frac{7}{3}$$ 选项B正确。

8. 由分布列性质$$a + \frac{1}{4} + c = 1$$且$$c = 2a$$,解得$$a = \frac{1}{4}$$,$$c = \frac{1}{2}$$。 计算期望: $$E(\xi) = -1 \cdot \frac{1}{4} + 1 \cdot \frac{1}{4} + 2 \cdot \frac{1}{2} = \frac{3}{4}$$ 选项D正确。

9. 设$$X$$为总分值,则$$X$$的可能取值为3,4,5。计算期望: $$E(X) = 3 \cdot \frac{C(3,3)}{C(5,3)} + 4 \cdot \frac{C(3,2)C(2,1)}{C(5,3)} + 5 \cdot \frac{C(3,1)C(2,2)}{C(5,3)} = \frac{21}{5}$$ 选项B正确。

10. $$X \sim B(100,0.4)$$,方差为: $$D(X) = 100 \cdot 0.4 \cdot 0.6 = 24$$ 选项C正确。

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