第七章 随机变量及其分布 章末综合巩固试题 2024-2025学年数学人教A版(2019) 选择性必修第三册

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名称 第七章 随机变量及其分布 章末综合巩固试题 2024-2025学年数学人教A版(2019) 选择性必修第三册
格式 docx
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资源类型 试卷
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-05-06 10:10:25

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第七章 随机变量及其分布 章末综合巩固试题
2024-2025学年数学人教A版(2019) 选择性必修第三册
一、单选题
1.在某次美术专业测试中,若甲、乙、丙三人获得优秀等级的概率分别是和,且三人的测试结果相互独立,则测试结束后,在甲、乙、丙三人中恰有两人没达优秀等级的前提条件下,乙没有达优秀等级的概率为( )
A. B. C. D.
2.随着城市经济的发展,早高峰问题越发严重,上班族需要选择合理的出行方式.某公司员工小明的上班出行方式有三种,某天早上他选择自驾,坐公交车,骑共享单车的概率分别为,,,而他自驾,坐公交车,骑共享单车迟到的概率分别为,,,结果这一天他迟到了,在此条件下,他自驾去上班的概率是( )
A. B. C. D.
3.已知等差数列的公差为,随机变量满足,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.已知甲口袋中有个红球和个白球,乙口袋中有个红球和个白球,现从甲,乙口袋中各随机取出一个球并相互交换,记交换后甲口袋中红球的个数为,则
A. B. C. D.
5.已知随机变量的分布列如下:
1 2
则是的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
6.从装有个白球,个红球的密闭容器中逐个不放回地摸取小球. 若每取出个红球得分,每取出个白球得分. 按照规则从容器中任意抽取个球,所得分数的期望为( )
A. B. C. D.
7.某批待出口的水果罐头,每罐净重X(单位:g)服从正态分布.随机抽取1罐,其净重在179g与186.5g之间的概率为( )
(注:若,,,)
A.0.8185 B.0.84 C.0.954 D.0.9755
8.有甲、乙两个盒子,甲盒子里有个红球,乙盒子里有个红球和个黑球,现从乙盒子里随机取出个球放入甲盒子后,再从甲盒子里随机取一球,记取到的红球个数为个,则随着的增加,下列说法正确的是( )
A.增加,增加 B.增加,减小
C.减小,增加 D.减小,减小
二、多选题
9.已知事件A,B满足,,则( )
A.若,则 B.若A与B互斥,则
C.若A与B相互独立,则 D.若,则A与B相互独立
10.一袋中有大小相同的4个红球和2个白球,给出下列4个结论,其中正确的有( )
A.从中任取3球,恰有一个白球的概率是
B.从中有放回的取球6次,每次任取一球,则取到红球次数的方差为
C.现从中不放回的取球2次,每次任取1球,则在第一次取到红球后,第二次再次取到红球的概率为
D.从中有放回的取球3次,每次任取一球,则至少有一次取到红球的概率为
11.某企业使用新技术对某款芯片制造工艺进行改进.部分芯片由智能检测系统进行筛选,其中部分次品芯片会被淘汰,筛选后的芯片及未经筛选的芯片进入流水线由工人进行抽样检验.记表示事件“某芯片通过智能检测系统筛选”,表示事件“某芯片经人工抽检后合格”.改进生产工艺后,该款芯片的某项质量指标服从正态分布,现从中随机抽取个,这个芯片中恰有个的质量指标位于区间,则下列说法正确的是( )(若,)
A.
B.
C.
D.取得最大值时,的估计值为53
三、填空题
12.对一个物理量做次测量,并以测量结果的平均值作为该物理量的最后结果.已知最后结果的误差,为使误差在的概率不小于0.9545,至少要测量 次(若,则).
13.袋中有4个红球m个黄球,n个绿球.现从中任取两个球,记取出的红球数为,若取出的两个球都是红球的概率为,一红一黄的概率为,则 , .
14.有一个邮件过滤系统,它可以根据邮件的内容和发件人等信息,判断邮件是不是垃圾邮件,并将其标记为垃圾邮件或正常邮件.对这个系统的测试具有以下结果:每封邮件被标记为垃圾邮件的概率为,被标记为垃圾邮件的有的概率是正常邮件,被标记为正常邮件的有的概率是垃圾邮件,则垃圾邮件被该系统成功过滤(即垃圾邮件被标记为垃圾邮件)的概率为 .
四、解答题
15.为铭记历史,缅怀先烈,增强爱国主义情怀,某学校开展了共青团知识竞赛活动.在最后一轮晋级比赛中,甲、乙、丙三名同学回答一道有关团史的问题,每个人回答正确与否互不影响.已知甲回答正确的概率为,甲、丙两人都回答正确的概率是,乙、丙两人都回答正确的概率是.
(1)若规定三名同学都回答这个问题,求甲、乙、丙三名同学中至少1人回答正确的概率;
(2)若规定三名同学抢答这个问题,已知甲、乙、丙抢到答题机会的概率分别为,求这个问题回答正确的概率.
16.为弘扬中国共产党百年奋斗的光辉历程,某校团委决定举办“中国共产党党史知识”竞赛活动.竞赛共有和两类试题,每类试题各10题,其中每答对1道类试题得10分;每答对1道类试题得20分,答错都不得分.每位参加竞赛的同学从这两类试题中共抽出3道题回答(每道题抽后不放回).已知某同学类试题中有7道题能答对,而他答对各道类试题的概率均为.
(1)若该同学只抽取3道类试题作答,设表示该同学答这3道试题的总得分,求的分布和期望;
(2)若该同学在类试题中只抽1道题作答,求他在这次竞赛中仅答对1道题的概率.
17.某车间生产一批零件,现从中随机抽取10个,测量其内径的数据如下(单位:):192,192,193,197,200,202,203,204,208,209.设这10个数据的均值为,标准差为.
(1)求和;
(2)已知这批零件的内径(单位:)服从正态分布,若该车间又新购一台设备,安装调试后,试生产了5个零件,测量其内径(单位:)分别为:181,190,198,204,213,如果你是该车间的负责人,以原设备生产性能为标准,试根据原则判断这台设备是否需要进一步调试?并说明你的理由.
参考数据:若,则:
,,
,.
18.某工厂的某种产品成箱包装,每箱件,每一箱产品在交付用户之前要对产品作检验,如检验出不合格品,则更换为合格品.检验时,先从这箱产品中任取件作检验,再根据检验结果决定是否对余下的所有产品作检验,设每件产品为不合格品的概率都为,且各件产品是否为不合格品相互独立.
(1)记件产品中恰有件不合格品的概率为,求的最大值点;
(2)现对一箱产品检验了件,结果恰有件不合格品,以(1)中确定的作为的值.已知每件产品的检验费用为元,若有不合格品进入用户手中,则工厂要对每件不合格品支付元的赔偿费用.
(i)若不对该箱余下的产品作检验,这一箱产品的检验费用与赔偿费用的和记为,求;
(ii)以检验费用与赔偿费用和的期望值为决策依据,是否该对这箱余下的所有产品作检验?
19.现有标号依次为1,2,…,n的n个盒子,标号为1号的盒子里有2个红球和2个白球,其余盒子里都是1个红球和1个白球.现从1号盒子里取出2个球放入2号盒子,再从2号盒子里取出2个球放入3号盒子,…,依次进行到从号盒子里取出2个球放入n号盒子为止.
(1)当时,求2号盒子里有2个红球的概率;
(2)当时,求3号盒子里的红球的个数的分布列;
(3)记n号盒子中红球的个数为,求的期望.
参考答案
1.A
根据条件概率的计算公式计算得解.
设甲、乙、丙三人获得优秀等级分别为事件,三人中恰有两人没有达到优秀等级为事件D,
,,,


.
故选:A.
2.B
设事件A表示“自驾”,事件B表示“坐公交车”,事件C表示“骑共享单车”,事件D“表示迟到”,利用全概率公式以及条件概率公式即可得到答案.
设事件A表示“自驾”,事件B表示“坐公交车”,事件C表示“骑共享单车”,事件D“表示迟到”,
由题意可知:,
则,

若小明迟到了,则他自驾去上班的概率是.
故选:B.
3.D
根据等差数列的通项公式和随机变量分布列的概率之和等于1即可求解.
因为随机变量满足,
所以,
也即,又因为是公差为的等差数列,
所以,则有,,,
所以,则,
,,
因为,所以,解得,
故选:.
4.A
先求出的可能取值及取各个可能取值时的概率,再利用可求得数学期望.
的可能取值为.
表示从甲口袋中取出一个红球,从乙口袋中取出一个白球,故.
表示从甲、乙口袋中各取出一个红球,或从甲、乙口袋中各取出一个白球,故.
表示从甲口袋中取出一个白球,从乙口袋中取出一个红球,故.
所以.故选A.
求离散型随机变量期望的一般方法是先求分布列,再求期望.如果离散型随机变量服从二项分布,也可以直接利用公式求期望.
5.A
利用离散型随机变量的分布列的性质、期望和方差公式,结合充分条件必要条件的定义即可求解.
由题意可知,
若,则,得,
故充分性满足;
若,则,解得或.
当时,,此时,
当时,,此时,
则或,故必要性不满足.
故选:A.
6.A
根据取出小球的所有情况写出得分的所有可能,根据超几何公式求得各个取值对应的概率,进而得到其分布列,求出期望.
解:设得分为,根据题意可以取,,.
则,,

则分布列为:
4 3 2
所以得分期望为.
故选:.
7.A
根据正态分布的对称性,以及即可求得净重在179g与186.5g之间的概率.
由题意可知,,可得
净重在179g与186.5g之间的概率为
由正态分布的对称性可知,

所以净重在179g与186.5g之间的概率为.
故选:A.
8.C
由题意可知,从乙盒子里随机取出个球,含有红球个数服从超几何分布,即,可得出,再从甲盒子里随机取一球,则服从两点分布,所以,,从而可判断出和的增减性.
由题意可知,从乙盒子里随机取出个球,含有红球个数服从超几何分布,即,其中,其中,且,.
故从甲盒中取球,相当于从含有个红球的个球中取一球,取到红球个数为.
故,
随机变量服从两点分布,所以,随着的增大,减小;
,随着的增大,增大.
故选:C.
本题考查超几何分布、两点分布,分布列与数学期望,考查推理能力与计算能力,属于难题.
9.BD
对于A,由题意可得,从而即可判断;
对于B,由互斥事件的概率计算公式计算即可;
对于C,先求得,再根据独立事件的计算公式计算即可;
对于D,判断是否成立即可.
解:对于A,因为,,,
所以,故错误;
对于B,因为A与B互斥,所以,故正确;
对于C,因为,所以,所以,故错误;
对于D,因为,即,所以,
又因为,所以,
所以A与B相互独立,故正确.
故选:BD
10.ABD
A.由古典概型的概率求解判断;B.根据取到红球次数X~B,再利用方差公式求解判断;C.设A={第一次取到红球},B={第二次取到红球}.由P(B|A)=求解判断;D.易得每次取到红球的概率P=,然后再利用对立事件求解判断.
A.恰有一个白球的概率,故A正确;
B.每次任取一球,取到红球次数X~B,其方差为,故B正确;
C.设A={第一次取到红球},B={第二次取到红球}.则P(A)=,P(A∩B)=,所以P(B|A)=,故C错误;
D.每次取到红球的概率P=,所以至少有一次取到红球的概率为,故D正确.
故选:ABD.
11.ACD
直接利用题意判断A;利用条件概率、全概率公式等进行转化判断B;利用正态分布的性质判断C;设,由函数的单调性判断D.
对于A,由题意,故A正确;
对于B,由,则,
又,
于是,即,
因此,即,则,故B错误;
对于C,
,故C正确;
对于D,,
设,

解得,,
由,
解得,即,
所以取得最大值时,的估计值为53,故D正确.
故选:ACD.
12.32
因为,得到,,要使误差在的概率不小于0.9545,
则,得到不等式计算即可.
根据正态曲线的对称性知:要使误差在的概率不小于0.9545,
则且,,
所以.
故答案为:32.
本题是对正态分布的考查,关键点在于能从读出所需信息.
13. 1
根据古典概型的概率公式即可列式求得的值,再根据随机变量的分布列即可求出.
,所以,
, 所以, 则.
由于

故答案为:1;.
14.
记“正常邮件”,“标记为正常邮件”,根据题设有,,,再应用对立事件、条件概率、全概率及贝叶斯公式求垃圾邮件被该系统成功过滤的概率.
记“正常邮件”,“标记为正常邮件”,则,,,
所以,,
故,
所以.
故答案为:
15.(1)
(2)
(1)设乙答题正确的概率为,丙答题正确的概率为,根据相互独立事件的概率公式求出、,再根据对立事件及相互独立事件的概率公式计算可得;
(2)根据全概率公式计算可得.
(1)设乙答题正确的概率为,丙答题正确的概率为,
则甲、丙两人都回答正确的概率是,解得,
乙、丙两人都回答正确的概率是,解得,
所以规定三名同学都需要回答这个问题,
则甲、乙、丙三名同学中至少1人回答正确的概率.
(2)记事件为“甲抢答这道题”,事件为“乙抢答这道题”,事件为“丙抢答这道题”,记事件B为“这道题被答对”,
则,,,
且,,,
由全概率公式可得.
16.(1)分布列见解析,
(2)
(1)根据超几何分布的概率公式求解概率,即可得分布列,利用期望公式即可求解,
(2)根据相互独立事件的概率,即可求解.
(1)
,,

所以X的分布为
X 0 10 20 30
P
所以
(2)记“该同学仅答对1道题”为事件M.
这次竞赛中该同学仅答对1道题得概率为.
17.(1),
(2)这台设备需要进一步调试,理由见解析
(1)利用公式计算出平均数和方差,进而求出标准差;
(2)计算出五个零件的内径中恰有1个不在的概率约为,而又试产的5个零件中内径出现了1个不在内,根据原则,得到结论.
(1),

故;
(2)由题意得:,
,即,
所以五个零件的内径中恰有1个不在的概率为,
又试产的5个零件中内径出现了1个不在内,
所以小概率事件出现了,根据原则,这台设备需要进一步调试.
18.(1);(2)(i);(ii)应该对余下的产品作检验.
(1)方法一:利用独立重复实验成功次数对应的概率,求得,之后对其求导,利用导数在相应区间上的符号,确定其单调性,从而得到其最大值点,这里要注意的条件;
(2)方法一:先根据第一问的条件,确定出,在解(i)的时候,先求件数对应的期望,之后应用变量之间的关系,求得赔偿费用的期望;在解(ii)的时候,就通过比较两个期望的大小,得到结果.
(1)[方法一]:【通性通法】利用导数求最值
件产品中恰有件不合格品的概率为.
因此.
令,得.当时,;当时,.
所以的最大值点为;
[方法二]:【最优解】均值不等式
由题可知,20件产品中恰有2件不合格品的概率为.
,当且仅当,即可得所求.
(2)由(1)知,.
(i)令表示余下的件产品中的不合格品件数,依题意知,,即.所以.
(ii)如果对余下的产品作检验,则这一箱产品所需要的检验费为400元.
由于,故应该对余下的产品作检验.
【整体点评】(1)方法一:利用导数求最值,是求函数最值的通性通法;
方法二:根据所求式子特征,利用均值不等式求最值,是本题的最优解.
19.(1)
(2)分布列见解析
(3)
(1)由古典概率模型进行求解;
(2) 可取,求出对应的概率,再列出分布列即可;
(3) 记为第号盒子有三个红球和一个白球的概率,则,
为第号盒子有两个红球和两个白球的概率,则,
则第号盒子有一个红球和三个白球的概率为,且,化解得,即可求解.
(1)由题可知2号盒子里有2个红球的概率为;
(2)由题可知可取,


所以3号盒子里的红球的个数ξ的分布列为
1 2 3
P
(3)记为第号盒子有三个红球和一个白球的概率,则,
为第号盒子有两个红球和两个白球的概率,则,
则第号盒子有一个红球和三个白球的概率为,
且,
化解得,
得,
而则数列为等比数列,首项为,公比为,
所以,
又由求得:
因此.
关键点点睛:记为第号盒子有三个红球和一个白球的概率,则,为第号盒子有两个红球和两个白球的概率,则,则第号盒子有一个红球和三个白球的概率为,且,即可求解.
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