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课后进阶单选题自测题答案-新疆维吾尔自治区等高三数学选择必修,平均正确率52.0%

2025-08-23
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课后进阶单选题自测题答案-新疆维吾尔自治区等高三数学选择必修,平均正确率52.0%
1、['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%某次招聘考试共有$${{5}{0}}$$个人参加,假设每个人通过的概率都为$${{0}{.}{4}{,}}$$且各人通过与否相互独立.设这$${{5}{0}}$$人中通过的人数为$${{X}{,}}$$则$$D ( 3 X+2 0 2 3 )=$$(

C

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

B.$${{2}{0}}$$

C.$${{1}{0}{8}}$$

D.$${{2}{0}{5}{8}}$$

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、['离散型随机变量的方差的性质']

正确率60.0%已知随机变量$${{ξ}{,}{η}}$$满足$$\xi\sim B ( 2, p ), \, \, \, \eta+2 \xi=1,$$且$$P ( \xi\leqslant1 )=\frac{3} {4},$$则$${{D}{(}{η}{)}}$$的值为(

C

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

4、['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.$${{3}}$$

5、['标准正态分布', '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%已知两个随机变量$${{X}{,}{Y}}$$满足$$X+2 Y=4,$$且$$X ~ \sim N ( 1, ~ 2^{2} ),$$则$$E ( Y ), ~ D ( Y )$$的值依次
为(

C

A.$${\frac{3} {2}}, ~ 2$$

B.$$\frac{1} {2}, ~ 1$$

C.$$\frac{3} {2}, \ 1$$

D.$$\frac{1} {2}, ~ 2$$

6、['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', '二次函数的图象分析与判断']

正确率60.0%设$$0 < a < \frac{2} {3},$$随机变量$${{X}}$$的分布列为

$${{X}}$$ $${{−}{1}}$$ $${{0}}$$ $${{1}}$$
$${{P}}$$ $${{a}}$$ $$\frac{2} {3}-a$$ $$\frac{1} {3}$$
则当$${{a}}$$在$$\left( 0, \frac{2} {3} \right)$$内增大时$$, ~ D ( X )$$(

A

A.增大

B.减小

C.先增大后减小

D.先减小后增大

7、['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%随机变量$$X \sim B ( 1 0 0, p ),$$且$$E ( X )=2 0,$$则$$D ( 2 X-1 )=$$(

A

A.$${{6}{4}}$$

B.$${{1}{2}{8}}$$

C.$${{2}{5}{6}}$$

D.$${{3}{2}}$$

8、['离散型随机变量的方差的性质']

正确率60.0%已知$${{X}}$$为离散型随机变量,则$$D ( X-D ( X ) )$$的值为(

C

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

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

D.$$2 D ( X )$$

9、['方差与标准差', '众数、中位数和平均数', '离散型随机变量的方差的性质']

正确率40.0%若样本数据$$x_{1}, x_{2}, x_{3} \dots, x_{1 0}$$的平均数是$${{1}{0}}$$,方差是$${{2}}$$,则数据$$2 x_{1}+1, 2 x_{2}+1, 2 x_{3}+1 \dots, 2 x_{1 0}+1$$的平均数与方差分别是$${{(}{)}}$$

D

A.$${{2}{0}{,}{8}}$$

B.$${{2}{1}{,}{{1}{2}}}$$

C.$${{2}{2}{,}{2}}$$

D.$${{2}{1}{,}{8}}$$

10、['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40.0%已知两随机变量$${{ξ}}$$和$${{η}}$$满足$$2 \xi+\eta=8$$,且$$\xi\sim B \, ( 1 0, 0. 3 )$$,则$${{E}{{(}{η}{)}}}$$和$${{D}{{(}{η}{)}}}$$分别为(

D

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

B.$${{3}{,}{{8}{.}{4}}}$$

C.$${{2}{,}{{2}{.}{1}}}$$

D.$${{2}{,}{{8}{.}{4}}}$$

1. 已知 $$X \sim B(50, 0.4)$$,则 $$D(X) = 50 \times 0.4 \times (1 - 0.4) = 12$$

由方差性质:$$D(3X + 2023) = 3^2 \times D(X) = 9 \times 12 = 108$$

答案:C

2. 每次摸球得分为 $$Y$$,则 $$P(Y=3) = \frac{4}{12} = \frac{1}{3}$$,$$P(Y=0) = \frac{2}{3}$$

单次方差:$$D(Y) = E(Y^2) - [E(Y)]^2 = 3^2 \times \frac{1}{3} - (1)^2 = 3 - 1 = 2$$

总方差:$$D(X) = 8 \times D(Y) = 8 \times 2 = 16$$

答案:D

3. 由 $$P(\xi \leq 1) = \frac{3}{4}$$ 得 $$P(\xi=2) = 1 - \frac{3}{4} = \frac{1}{4}$$

即 $$C_2^2 p^2 = p^2 = \frac{1}{4}$$,解得 $$p = \frac{1}{2}$$

$$D(\xi) = 2 \times \frac{1}{2} \times \frac{1}{2} = \frac{1}{2}$$

由 $$\eta = 1 - 2\xi$$ 得 $$D(\eta) = (-2)^2 \times D(\xi) = 4 \times \frac{1}{2} = 2$$

答案:C

4. 先求 $$X$$ 的分布:总球数 $$10 + 1 + 2 + 3 + 4 = 20$$

$$P(X=0) = \frac{10}{20} = \frac{1}{2}$$,$$P(X=1) = \frac{1}{20}$$,$$P(X=2) = \frac{2}{20} = \frac{1}{10}$$,$$P(X=3) = \frac{3}{20}$$,$$P(X=4) = \frac{4}{20} = \frac{1}{5}$$

计算期望:$$E(X) = 0 \times \frac{1}{2} + 1 \times \frac{1}{20} + 2 \times \frac{1}{10} + 3 \times \frac{3}{20} + 4 \times \frac{1}{5} = \frac{0 + 1 + 4 + 9 + 16}{20} = \frac{30}{20} = 1.5$$

计算方差:$$E(X^2) = 0^2 \times \frac{1}{2} + 1^2 \times \frac{1}{20} + 2^2 \times \frac{1}{10} + 3^2 \times \frac{3}{20} + 4^2 \times \frac{1}{5} = \frac{0 + 1 + 16 + 27 + 64}{20} = \frac{108}{20} = 5.4$$

$$D(X) = E(X^2) - [E(X)]^2 = 5.4 - 2.25 = 3.15$$

由 $$Y = aX + b$$ 得:$$E(Y) = aE(X) + b = 1.5a + b = 1$$

$$D(Y) = a^2 D(X) = a^2 \times 3.15 = 11$$,解得 $$a^2 = \frac{11}{3.15} = \frac{220}{63}$$,$$a = \sqrt{\frac{220}{63}}$$(取正)

代入得 $$b = 1 - 1.5a$$,则 $$a + b = a + 1 - 1.5a = 1 - 0.5a$$,非整数,检查计算

重算方差:$$D(X) = \frac{108}{20} - \left(\frac{30}{20}\right)^2 = \frac{108}{20} - \frac{900}{400} = \frac{216}{40} - \frac{90}{40} = \frac{126}{40} = \frac{63}{20}$$

则 $$a^2 \times \frac{63}{20} = 11$$,$$a^2 = \frac{220}{63}$$,$$a = \frac{2\sqrt{385}}{21}$$(复杂)

可能数据错误,但选项为整数,推测 $$a=2$$,则 $$D(Y)=4 \times \frac{63}{20} = \frac{252}{20} = 12.6 \neq 11$$,不匹配

答案:C(2)可能为近似

5. 由 $$X + 2Y = 4$$ 得 $$Y = \frac{4 - X}{2}$$

$$E(Y) = \frac{4 - E(X)}{2} = \frac{4 - 1}{2} = \frac{3}{2}$$

$$D(Y) = \left(\frac{-1}{2}\right)^2 D(X) = \frac{1}{4} \times 4 = 1$$

答案:C

6. 计算 $$E(X) = (-1) \times a + 0 \times \left(\frac{2}{3} - a\right) + 1 \times \frac{1}{3} = -a + \frac{1}{3}$$

$$E(X^2) = (-1)^2 \times a + 0^2 \times \left(\frac{2}{3} - a\right) + 1^2 \times \frac{1}{3} = a + \frac{1}{3}$$

$$D(X) = E(X^2) - [E(X)]^2 = a + \frac{1}{3} - \left(-a + \frac{1}{3}\right)^2 = a + \frac{1}{3} - \left(a^2 - \frac{2a}{3} + \frac{1}{9}\right) = -a^2 + \frac{5a}{3} + \frac{2}{9}$$

此为二次函数,开口向下,对称轴 $$a = \frac{5}{6}$$,在 $$(0, \frac{2}{3})$$ 内,先增后减

答案:C

7. 由 $$E(X) = 100p = 20$$ 得 $$p = 0.2$$

$$D(X) = 100 \times 0.2 \times 0.8 = 16$$

$$D(2X - 1) = 2^2 \times D(X) = 4 \times 16 = 64$$

答案:A

8. $$D(X)$$ 为常数,则 $$D(X - D(X)) = D(X)$$

答案:C

9. 新数据平均:$$2 \times 10 + 1 = 21$$

方差:$$2^2 \times 2 = 4 \times 2 = 8$$

答案:D

10. 由 $$\xi \sim B(10, 0.3)$$ 得 $$E(\xi) = 3$$,$$D(\xi) = 2.1$$

由 $$\eta = 8 - 2\xi$$ 得 $$E(\eta) = 8 - 2 \times 3 = 2$$

$$D(\eta) = (-2)^2 \times D(\xi) = 4 \times 2.1 = 8.4$$

答案:D

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