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- 2021-06-19 发布
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第二章 随机变量及其分布
章末检测试卷(二)
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.设由“0”“1”组成的三位数组中,若用A表示“第二位数字为‘0’的事件”,用B表示“第一位数字为‘0’的事件”,则P(A|B)等于( )
A. B. C. D.
考点 条件概率
题点 直接利用公式求条件概率
答案 C
解析 ∵P(B)==,P(AB)==,
∴P(A|B)==.
2.10张奖券中只有3张有奖,若5个人购买,每人1张,则至少有1个人中奖的概率为( )
A. B. C. D.
考点 排列与组合的应用
题点 排列、组合在概率中的应用
答案 D
解析 设事件A为“无人中奖”,即P(A)==,
10
则至少有1个人中奖的概率P=1-P(A)=1-=.
3.张老师上数学课时,给班里同学出了两道选择题,他预估做对第一道题的概率是0.80,做对两道题的概率是0.60,则预估做对第二道题的概率是( )
A.0.80 B.0.75 C.0.60 D.0.48
考点 相互独立事件的性质及应用
题点 独立事件与互斥事件的综合应用
答案 B
解析 设事件Ai(i=1,2)表示“做对第i道题”,A1,A2相互独立,
由已知得:P(A1)=0.8,P(A1A2)=0.6,
由P(A1A2)=P(A1)·P(A2)=0.8×P(A2)=0.6,
解得P(A2)==0.75.
4.设随机变量X等可能地取值1,2,3,…,10.又设随机变量Y=2X-1,则P(Y<6)的值为( )
A.0.3 B.0.5 C.0.1 D.0.2
考点 离散型随机变量分布列的性质及应用
题点 根据分布列的性质求概率
答案 A
解析 由Y=2X-1<6,得X<3.5,∴P(Y<6)=P(X<3.5)=P(X=1)+P(X=2)+P(X=3)=0.3.
5.设随机变量X~N(μ,σ2)且P(X<1)=,P(X>2)=p,则P(02),
所以P(02)=-p.
6.已知离散型随机变量X的分布列如下:
X
0
1
2
10
P
a
4a
5a
则均值E(X)与方差D(X)分别为( )
A.1.4,0.2 B.0.44,1.4
C.1.4,0.44 D.0.44,0.2
考点 均值、方差的综合应用
题点 求随机变量的均值与方差
答案 C
解析 由离散型随机变量的性质知a+4a+5a=1,∴a=0.1.∴P(X=0)=0.1,P(X=1)=0.4,P(X=2)=0.5,∴均值E(X)=0×0.1+1×0.4+2×0.5=1.4;方差D(X)=(0-1.4)2×0.1+(1-1.4)2×0.4+(2-1.4)2×0.5=0.196+0.064+0.18=0.44.
7.若在甲袋内装有8个白球,4个红球,在乙袋内装有6个白球,6个红球,今从两袋里各任意取出1个球,设取出的白球个数为X,则下列概率中等于的是( )
A.P(X≤1) B.P(X≤2)
C.P(X=1) D.P(X=2)
考点 超几何分布
题点 利用超几何分布求概率
答案 C
解析 P(X=1)=.
8.某人一周晚上值2次班,在已知他周日一定值班的条件下,他在周六晚上值班的概率为( )
A. B. C. D.
考点 条件概率的定义及计算公式
题点 直接利用公式求条件概率
答案 A
解析 设事件A为“周日值班”,事件B为“周六值班”,则P(A)=,P(AB)=,故P(B|A)==.
9.设随机变量X服从二项分布B,则函数f(x)=x2+4x+X存在零点的概率是( )
A. B. C. D.
10
考点 二项分布的计算及应用
题点 利用二项分布求概率
答案 D
解析 ∵函数f(x)=x2+4x+X存在零点,
∴方程x2+4x+X=0存在实数根,
∴Δ=16-4X≥0,∴X≤4,
∵随机变量X服从二项分布B,
∴P(X≤4)=1-P(X=5)=1-=,故选D.
10.一头猪服用某药品后被治愈的概率是90%,则服用这种药的5头猪中恰有3头被治愈的概率为( )
A.0.93 B.1-(1-0.9)3
C.C×0.93×0.12 D.C×0.13×0.92
考点 二项分布的计算及应用
题点 利用二项分布求概率
答案 C
解析 5头猪中恰有3头被治愈的概率为C×0.93×0.12.
11.排球比赛的规则是5局3胜制(无平局),在某次排球比赛中,甲队在每局比赛中获胜的概率都相等,为,前2局中乙队以2∶0领先,则最后乙队获胜的概率是( )
A. B. C. D.
考点 相互独立事件的性质及应用
题点 独立事件与互斥事件的综合应用
答案 B
解析 最后乙队获胜事件含3种情况:(1)第三局乙胜;(2)第三局甲胜,第四局乙胜;(3)第三局和第四局都是甲胜,第五局乙胜.故最后乙队获胜的概率P=+×+2×=,故选B.
12.一个均匀小正方体的六个面中,三个面上标以数0,两个面上标以数1,一个面上标以数2.将这个小正方体抛掷2次,则向上的面上的数之积的均值是( )
A. B. C. .D.
考点 常见的几种均值
题点 相互独立事件的均值
10
答案 D
解析 将小正方体抛掷1次,向上的面上可能出现的数有0,1,2,概率分别为,,,将这个小正方体抛掷2次,可以表示为下表:
0
1
2
0
×
×
×
1
×
×
×
2
×
×
×
令ξ为小正方体抛掷2次后向上的面上的数之积,
则积为0的概率P(ξ=0)=×+×+×+×+×=.
积为1的概率P(ξ=1)=×=.
积为2的概率P(ξ=2)=×+×=.
积为4的概率P(ξ=4)=×=,
所以向上的面上的数之积的均值E(ξ)=0×+1×+2×+4×=.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.已知随机变量ξ~B(n,p),若E(ξ)=4,η=2ξ+3,D(η)=3.2,则P(ξ=2)=________.
考点 二项分布的计算及应用
题点 利用二项分布的分布列求概率
答案
解析 由已知np=4,4np(1-p)=3.2,
∴n=5,p=0.8,∴P(ξ=2)=Cp2(1-p)3=.
14.某处有水龙头5个,调查表示每个水龙头被打开的可能性均为,则3个水龙头同时被打开的概率为________.
考点 独立重复试验的计算
题点 用独立重复试验的概率公式求概率
答案 0.008 1
10
解析 对5个水龙头的处理可视为做5次独立重复试验,每次试验有2种可能结果:打开或不打开,相应的概率为0.1或0.9,根据题意得3个水龙头同时被打开的概率为C×0.13×0.92=0.008 1.
15.设随机变量ξ服从正态分布N(μ,σ2),向量a=(1,2)与向量b=(ξ,-1)的夹角为锐角的概率是,则μ=______.
考点 正态分布的概念及性质
题点 求正态分布的均值或方差
答案 2
解析 由向量a=(1,2)与向量b=(ξ,-1)的夹角是锐角,得a·b>0,即ξ-2>0,解得ξ>2,则P(ξ>2)=.
根据正态分布密度曲线的对称性,可知μ=2.
16.一射手对靶射击,直到第一次中靶或用光子弹为止.若他每次射击中靶的概率是0.9,他有3颗子弹,则射击结束后剩余子弹的数目X的均值E(X)=________.
考点 常见的几种均值
题点 相互独立事件的均值
答案 1.89
解析 由题意知,X的可能取值是0,1,2,对应的概率分别为P(X=2)=0.9,P(X=1)=0.1×0.9=0.09,P(X=0)=0.13+0.12×0.9=0.01,
由此可得均值E(X)=2×0.9+1×0.09+0×0.01=1.89.
三、解答题(本大题共6小题,共70分)
17.(10分)某同学参加科普知识竞赛,需回答三个问题,竞赛规则规定:答对第一、二、三个问题分别得100分,100分,200分,答错得0分.假设这名同学答对第一、二、三个问题的概率分别为0.8,0.7,0.6,且各题答对与否相互之间没有影响.
(1)求这名同学得300分的概率;
(2)求这名同学至少得300分的概率.
考点 互斥、对立、独立重复试验的综合应用
题点 互斥事件、对立事件、独立事件的概率问题
解 记“这名同学答对第i个问题”为事件Ai(i=1,2,3),则P(A1)=0.8,P(A2)=0.7,P(A3)=0.6.
(1)这名同学得300分的概率
P1=P(A12A3)+P(1A2A3)
=P(A1)P(2)P(A3)+P(1)P(A2)P(A3)
=0.8×0.3×0.6+0.2×0.7×0.6=0.228.
10
(2)这名同学至少得300分的概率
P2=P1+P(A1A2A3)=0.228+P(A1)·P(A2)·P(A3)=0.228+0.8×0.7×0.6=0.564.
18.(12分)某迷宫有三个通道,进入迷宫的每个人都要经过一扇智能门.首次到达此门,系统会随机(即等可能)为你打开一个通道.若是1号通道,则需要1小时走出迷宫;若是2号、3号通道,则分别需要2小时、3小时返回智能门.再次到达智能门时,系统会随机打开一个你未到过的通道,直至走出迷宫为止.令ξ表示走出迷宫所需的时间.
(1)求ξ的分布列;
(2)求ξ的均值.
考点 均值与方差的综合应用
题点 离散型随机变量的分布列及均值
解 (1)ξ的所有可能取值为1,3,4,6.
P(ξ=1)=,
P(ξ=3)=×=,
P(ξ=4)=×=,
P(ξ=6)=2××1=,
ξ的分布列为
ξ
1
3
4
6
P
(2)E(ξ)=1×+3×+4×+6×=.
19.(12分)从1,2,3,…,9这9个自然数中,任取3个数.
(1)求这3个数恰有1个偶数的概率;
(2)记X为3个数中两数相邻的组数,例如取出的数为1,2,3,则有两组相邻的数1,2和2,3,此时X的值为2,求随机变量X的分布列及均值E(X).
考点 均值与方差的综合应用
题点 离散型随机变量的分布列及均值
解 (1)设Y表示“任取的3个数中偶数的个数”,
则Y服从N=9,M=4,n=3的超几何分布,
∴P(Y=1)==.
(2)X的取值为0,1,2,
10
P(X=1)==,
P(X=2)==,
P(X=0)=1-P(X=1)-P(X=2)=.
∴X的分布列为
X
0
1
2
P
∴E(X)=0×+1×+2×=.
20.(12分)某食品企业一个月内被消费者投诉的次数用ξ表示,据统计,随机变量ξ的分布列如下表:
ξ
0
1
2
3
P
0.1
0.3
2a
a
(1)求a的值和ξ的均值;
(2)假设一月份与二月份被消费者投诉的次数互不影响,求该企业在这两个月内共被消费者投诉2次的概率.
考点 互斥、对立、独立重复试验的概率问题
题点 互斥事件、对立事件、独立事件的概率问题
解 (1)由分布列的性质得0.1+0.3+2a+a=1,
解得a=0.2,
∴ξ的分布列为
ξ
0
1
2
3
P
0.1
0.3
0.4
0.2
∴E(ξ)=0×0.1+1×0.3+2×0.4+3×0.2=1.7.
(2)设事件A表示“两个月内共被投诉2次”;事件A1表示“两个月内有一个月被投诉2次,另一个月被投诉0次”;事件A2表示“两个月均被投诉1次”.
则由事件的独立性得
P(A1)=CP(ξ=2)P(ξ=0)=2×0.4×0.1=0.08,
P(A2)=[P(ξ=1)]2=0.32=0.09.
∴P(A)=P(A1)+P(A2)=0.08+0.09=0.17.
10
故该企业在这两个月内共被消费者投诉2次的概率为0.17.
21.(12分)已知2件次品和3件正品混放在一起,现需要通过检测将其区分,每次随机检测一件产品,检测后不放回,直到检测出2件次品或者检测出3件正品时检测结束.
(1)求第一次检测出的是次品且第二次检测出的是正品的概率;
(2)已知每检测一件产品需要费用100元,设X表示直到检测出2件次品或者检测出3件正品时所需要的检测费用(单位:元),求X的分布列和均值.
考点 均值与方差的应用
题点 离散型随机变量的分布列及均值
解 (1)记“第一次检测出的是次品且第二次检测出的是正品”为事件A.
P(A)==.
(2)X的可能取值为200,300,400.
P(X=200)==,
P(X=300)==,
P(X=400)=1-P(X=200)-P(X=300)
=1--==.
故X的分布列为
X
200
300
400
P
E(X)=200×+300×+400×=350.
22.(12分)某单位招聘面试,每次从试题库中随机调用一道试题,若调用的是A类型试题,则使用后该试题回库,并增补一道A类型试题和一道B类型试题入库,此次调题工作结束;若调用的是B类型试题,则使用后该试题回库,此次调题工作结束.试题库中现共有(n+m)道试题,其中有n道A类型试题和m道B类型试题,以X表示两次调题工作完成后,试题库中A类型试题的数量.
(1)求X=n+2的概率;
(2)设m=n,求X的分布列和均值.
解 以Ai表示第i次调题调用到A类型试题,i=1,2.
10
(1)P(X=n+2)=P(A1A2)=·
=.
(2)X的可能取值为n,n+1,n+2.
P(X=n)=P(12)=·=,
P(X=n+1)=P(A12)+P(1A2)=·+·=,
P(X=n+2)=P(A1A2)=·=.
从而X的分布列为
X
n
n+1
n+2
P
所以E(X)=n×+(n+1)×+(n+2)×=n+1.
10
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