格物学 第七章 随机变量及其分布离散型随机变量及其分布列

离散型随机变量的分布列及其性质-离散型随机变量及其分布列知识点考前基础自测题解析-黑龙江省等高三数学选择必修,平均正确率60.0%

2025-05-20
离散型随机变量的分布列及其性质-离散型随机变量及其分布列知识点考前基础自测题解析-黑龙江省等高三数学选择必修,平均正确率60.0%
1、['离散型随机变量的分布列及其性质']

正确率80.0%已知离散型随机变量$${{X}}$$等可能地取值$${{1}{,}{2}{,}{3}{,}{…}{,}{n}{,}}$$若$$P ( 1 \leqslant X \leqslant3 )=\frac{1} {2},$$则正整数$${{n}}$$的值为(

B

A.$${{4}}$$

B.$${{6}}$$

C.$${{8}}$$

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

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']

正确率40.0%盒中有$${{5}}$$个小球,其中$${{3}}$$个白球$${,{2}}$$个黑球,从中任取$${{i}{(}{i}{=}{1}{,}{2}{)}}$$个球,在取出的球中,黑球放回,白球涂黑后放回,此时盒中黑球的个数记为$${{X}_{i}{(}{i}{=}{1}{,}{2}{)}{,}}$$则(

C

A.$${{P}{(}{{X}_{1}}{=}{2}{)}{>}{P}{(}{{X}_{2}}{=}{2}{)}{,}{E}{(}{{X}_{1}}{)}{>}{E}{(}{{X}_{2}}{)}}$$

B.$${{P}{(}{{X}_{1}}{=}{2}{)}{<}{P}{(}{{X}_{2}}{=}{2}{)}{,}{E}{(}{{X}_{1}}{)}{>}{E}{(}{{X}_{2}}{)}}$$

C.$${{P}{(}{{X}_{1}}{=}{2}{)}{>}{P}{(}{{X}_{2}}{=}{2}{)}{,}{E}{(}{{X}_{1}}{)}{<}{E}{(}{{X}_{2}}{)}}$$

D.$${{P}{(}{{X}_{1}}{=}{2}{)}{<}{P}{(}{{X}_{2}}{=}{2}{)}{,}{E}{(}{{X}_{1}}{)}{<}{E}{(}{{X}_{2}}{)}}$$

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', '离散型随机变量的均值的性质']

正确率60.0%随机变量$${{X}}$$的分布列如下表所示,则$${{E}{(}{2}{X}{−}{1}{)}{=}}$$(

$${{X}}$$ $${{−}{2}}$$ $${{−}{1}}$$ $${{1}}$$
$${{P}}$$ $$\frac{1} {6}$$ $${{a}}$$ $$\frac{1} {3}$$

D

A.$${{0}}$$

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

C.$${{−}{1}}$$

D.$${{−}{2}}$$

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%随机变量$${{X}}$$的 分 布 列 如下 表 所 示 , 则$${{D}{(}{X}{)}{=}}$$(

$${{X}}$$ $${{0}}$$ $${{2}}$$ $${{4}}$$
$${{P}}$$ $$\frac{1} {4}$$ $${{a}}$$ $$\frac{1} {4}$$

B

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

5、['离散型随机变量的分布列及其性质']

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

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

B

A.$${{E}{(}{X}{)}}$$增大

B.$${{E}{(}{X}{)}}$$减小

C.$${{E}{(}{X}{)}}$$先增大,后减小

D.$${{E}{(}{X}{)}}$$先减小,后增大

7、['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$${{X}}$$的分布列如表,若$$E ( X )=\frac{7} {6}$$,则$${{D}{(}{X}{)}{=}}$$(

$${{X}}$$ $${{0}}$$ $${{1}}$$ $${{2}}$$
$${{P}}$$ $$\frac{1} {6}$$ $${{a}}$$ $${{b}}$$

B

A.$$\frac{7} {1 2}$$

B.$$\frac{1 7} {3 6}$$

C.$$\begin{array} {l l} {7} \\ {\frac{7} {6}} \\ \end{array}$$

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

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40.0%若离散型随机变量$${{ξ}}$$的取值分别为$${{m}{,}{n}}$$,且$$P ( \xi=m )=n, \, \, \, P ( \xi=n )=m, \, \, \, E \xi=\frac{3} {8}$$,则$${{m}^{2}{+}{{n}^{2}}}$$的值为$${{(}{)}}$$

C

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

B.$$\frac{5} {1 6}$$

C.$$\frac{5} {8}$$

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

9、['离散型随机变量的分布列及其性质']

正确率60.0%离散变量$${{X}}$$分布列是$$P \left( X=k \right)=\frac{c} {k \left( k+2 \right)}$$$${{(}{k}{=}{1}{,}{2}{,}{…}{,}{5}{)}}$$,则常数$${{c}{=}}$$

A

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

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

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

D.$$\begin{array} {l l} {7} \\ {\frac{7} {6}} \\ \end{array}$$

10、['离散型随机变量的分布列及其性质']

正确率60.0%抛掷$${{2}}$$颗骰子,所得点数之和$${{X}}$$是一个随机变量,则$${{P}{(}{X}{⩽}{4}{)}}$$等于(

A

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

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

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

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

1. 解析:

离散型随机变量 $$X$$ 等可能取值 $$1, 2, \dots, n$$,故 $$P(X = k) = \frac{1}{n}$$。根据题意:

$$P(1 \leqslant X \leqslant 3) = P(X=1) + P(X=2) + P(X=3) = \frac{3}{n} = \frac{1}{2}$$

解得 $$n = 6$$。故选 B

2. 解析:

初始黑球数为 2,白球数为 3。

  • 取 1 个球 (i=1):
    • 取到黑球概率 $$\frac{2}{5}$$,黑球数 $$X_1 = 2$$(放回)。
    • 取到白球概率 $$\frac{3}{5}$$,白球涂黑后 $$X_1 = 3$$。

    故 $$P(X_1=2) = \frac{2}{5}$$,$$E(X_1) = 2 \times \frac{2}{5} + 3 \times \frac{3}{5} = \frac{13}{5}$$。

  • 取 2 个球 (i=2):
    • 两黑球概率 $$\frac{\binom{2}{2}}{\binom{5}{2}} = \frac{1}{10}$$,$$X_2 = 2$$。
    • 一黑一白概率 $$\frac{\binom{2}{1}\binom{3}{1}}{\binom{5}{2}} = \frac{6}{10}$$,白球涂黑后 $$X_2 = 3$$。
    • 两白球概率 $$\frac{\binom{3}{2}}{\binom{5}{2}} = \frac{3}{10}$$,两白球涂黑后 $$X_2 = 4$$。

    故 $$P(X_2=2) = \frac{1}{10}$$,$$E(X_2) = 2 \times \frac{1}{10} + 3 \times \frac{6}{10} + 4 \times \frac{3}{10} = \frac{32}{10} = \frac{16}{5}$$。

比较得 $$P(X_1=2) > P(X_2=2)$$ 且 $$E(X_1) > E(X_2)$$。故选 A

3. 解析:

由分布列性质得:

$$\frac{1}{6} + a + \frac{1}{3} = 1 \Rightarrow a = \frac{1}{2}$$

计算期望 $$E(X)$$:

$$E(X) = (-2) \times \frac{1}{6} + (-1) \times \frac{1}{2} + 1 \times \frac{1}{3} = -\frac{1}{3} - \frac{1}{2} + \frac{1}{3} = -\frac{1}{2}$$

故 $$E(2X - 1) = 2E(X) - 1 = 2 \times (-\frac{1}{2}) - 1 = -2$$。故选 D

4. 解析:

由分布列性质得:

$$\frac{1}{4} + a + \frac{1}{4} = 1 \Rightarrow a = \frac{1}{2}$$

计算期望 $$E(X)$$ 和方差 $$D(X)$$:

$$E(X) = 0 \times \frac{1}{4} + 2 \times \frac{1}{2} + 4 \times \frac{1}{4} = 2$$

$$E(X^2) = 0^2 \times \frac{1}{4} + 2^2 \times \frac{1}{2} + 4^2 \times \frac{1}{4} = 6$$

$$D(X) = E(X^2) - [E(X)]^2 = 6 - 4 = 2$$。故选 B

5. 解析:

计算期望 $$E(X)$$:

$$E(X) = 0 \times \frac{p}{2} + 1 \times \frac{1-p}{2} + 2 \times \frac{1}{2} = \frac{1-p}{2} + 1 = \frac{3-p}{2}$$

当 $$p$$ 增大时,$$E(X)$$ 减小。故选 B

7. 解析:

由分布列性质得:

$$\frac{1}{6} + a + b = 1 \Rightarrow a + b = \frac{5}{6}$$

由期望 $$E(X) = \frac{7}{6}$$ 得:

$$0 \times \frac{1}{6} + 1 \times a + 2 \times b = \frac{7}{6} \Rightarrow a + 2b = \frac{7}{6}$$

解得 $$a = \frac{1}{2}$$,$$b = \frac{1}{3}$$。

计算方差 $$D(X)$$:

$$E(X^2) = 0^2 \times \frac{1}{6} + 1^2 \times \frac{1}{2} + 2^2 \times \frac{1}{3} = \frac{11}{6}$$

$$D(X) = E(X^2) - [E(X)]^2 = \frac{11}{6} - \left(\frac{7}{6}\right)^2 = \frac{17}{36}$$。故选 B

8. 解析:

由题意得:

$$P(\xi = m) = n$$,$$P(\xi = n) = m$$,且 $$n + m = 1$$。

期望 $$E(\xi) = m \cdot n + n \cdot m = 2mn = \frac{3}{8}$$,故 $$mn = \frac{3}{16}$$。

由 $$m + n = 1$$ 和 $$mn = \frac{3}{16}$$ 得:

$$m^2 + n^2 = (m + n)^2 - 2mn = 1 - \frac{3}{8} = \frac{5}{8}$$。故选 C

9. 解析:

由分布列归一性得:

$$\sum_{k=1}^5 \frac{c}{k(k+2)} = c \left(\frac{1}{1 \cdot 3} + \frac{1}{2 \cdot 4} + \frac{1}{3 \cdot 5} + \frac{1}{4 \cdot 6} + \frac{1}{5 \cdot 7}\right) = 1$$

计算部分分式:

$$\frac{1}{k(k+2)} = \frac{1}{2} \left(\frac{1}{k} - \frac{1}{k+2}\right)$$

求和得:

$$\frac{c}{2} \left(1 + \frac{1}{2} - \frac{1}{6} - \frac{1}{7}\right) = 1 \Rightarrow c = \frac{42}{25}$$。故选 A

10. 解析:

两颗骰子点数之和 $$X$$ 的可能值为 2 到 12。计算 $$P(X \leqslant 4)$$:

$$P(X=2) = \frac{1}{36}$$,$$P(X=3) = \frac{2}{36}$$,$$P(X=4) = \frac{3}{36}$$

故 $$P(X \leqslant 4) = \frac{1 + 2 + 3}{36} = \frac{6}{36} = \frac{1}{6}$$。故选 A

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