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2021学年度高中数学选修2-3第二章随机变量及其分布
双基精品试卷
随机变量及其分布(B)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知随机变量,若,则等于( )
A.0 B.1 C.2 D.4
2.在某次联考数学测试中,学生成绩服从正态分布,若在内的概率为08,则任意选取一名学生,该生成绩不高于80的概率为( )
A.005 B.01 C.015 D.02
3.已知随机变量的分布列为
0
1
2
3
若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.当时,若,则事件与( )
A.互斥 B.对立 C.独立 D.不独立
5.某射击运动员射击一次命中目标的概率为,已知他独立地连续射击三次,至少有一次命中的概率,则为( )
A. B. C. D.
6.某校组织由5名学生参加的演讲比赛,采用抽签法决定演讲顺序,在“学生甲和乙都不是第一个出场,甲不是最后一个出场”的前提下,学生丙第一个出场的概率为( )
A. B. C. D.
7.已知随机变量的取值为.若,,则( )
A. B.
C. D.
8.设,则随机变量的分布列是:
0
1
则当在内增大时( )
A.增大 B.减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
9.设,,这两个正态分布密度曲线如图所示,
下列结论中正确的是( )
A.
B.
C.对任意正数,
D.对任意正数,
10.国际羽毛球比赛规则从2006年5月开始,正式决定实行21分的比赛规则和每球得分制,并且每次得分者发球,所有单项的每局获胜分至少是21分,最高不超过30分,即先到21分的获胜一方赢得该局比赛,如果双方比分为时,获胜的一方需超过对方2分才算取胜,直至双方比分打成时,那么先到第30分的一方获胜.在一局比赛中,甲发球赢球的概率为,甲接发球贏球的概率为,则在比分为,且甲发球的情况下,甲以赢下比赛的概率为( )
A. B. C. D.
11.已知抛物线的对称轴在轴的左侧,其中
,在这些抛物线中,记随机变量ξ=“|a-b|的取值”,则的数学期望为( )
A. B. C. D.
12.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、填空题:本大题共4小题,每小题5分.
13.已知某种高炮在它控制的区域内击中敌机的概率为02,要使敌机一旦进入这个区域后有09以上的概率被击中,需要至少布置_________门高炮?(用数字作答,已知,)
14.记A,B为两个事件,若事件A和B同时发生的概率为,在事件A发生的条件下,事件B发生的概率为,则事件A发生的概率为_______.
15.下列命题中,正确命题的序号为_________.
①已知随机变量服从二项分布,若,,
则;
②将一组数据中的每个数据都加上同一个常数后,方差恒不变;
③设随机变量服从正态分布,若,则;
④某人在10次射击中,击中目标的次数为,则当时概率最大.
16.从由1,2,3,4,5,6组成的没有重复数字的六位数中任取5个不同的数,其中满足1,3都不与5相邻的六位偶数的个数为随机变量,则
_____.(结果用式子表示即可)
三、解答题:本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(10分)设袋中有5个红球,3个黑球,2个白球,试按:
(1)有放回摸球三次,每次摸一球,求第三次才摸到白球的概率;
(2)不放回摸球三次,每次摸一球,求第三次才摸到白球的概率.
18.(12分)高尔顿(钉)板是在一块竖起的木板上钉上一排排互相平行?水平间隔相等的圆柱形铁钉(如图),并且每一排铁钉数目都比上一排多一个,一排中各个铁钉恰好对准上面一排两相邻铁钉的正中央.从入口处放入一个直径略小于两颗铁钉间隔的小球,当小球从两钉之间的间隙下落时,由于碰到下一排铁钉,它将以相等的可能性向左或向右落下,接着小球再通过两铁钉的间隙,又碰到下一排铁钉.如此继续下去,在最底层的5个出口处各放置一个容器接住小球.
(1)理论上,小球落入4号容器的概率是多少?
(2)一数学兴趣小组取3个小球进行试验,设其中落入4号容器的小球的个数为,求的分布列.
19.(12分)甲、乙去某公司应聘面试.该公司的面试方案为:应聘者从6道备选题中一次性随机抽取3道题,按照答对题目的个数为标准进行筛选.已知6道备选题中应聘者甲有4道题能正确完成,2道题不能完成;应聘者乙每题正确完成的概率都是,且每题正确完成与否互不影响.
(1)分别求甲、乙两人正确完成面试题数的分布列,并计算其数学期望;
(2)请分析比较甲、乙两人谁的面试通过的可能性较大?
20.(12分)甲口袋中装有2个黑球和1个白球,乙口袋中装有3个白球.现从甲、乙两口袋中各任取一个球交换放入另一口袋,重复n次这样的操作,记甲口袋中黑球个数为,恰有2个黑球的概率为,恰有1个黑球的概率为.
(1)求,和,;
(2)求与的递推关系式和的数学期望 (用表示).
21.(12分)某健身机构统计了去年该机构所有消费者的消费金额(单位:元),
如图所示:
(1)现从去年的消费金额超过3200元的消费者中随机抽取2人,求至少有1位消费者去年的消费金额在(3200,4000]内的概率;
(2)针对这些消费者,该健身机构今年欲实施入会制,详情如下表:
会员等级
消费金额
普通会员
2000
银卡会员
2700
金卡会员
3200
预计去年消费金额在(0,1600]内的消费者今年都将会申请办理普通会员,消费金额在(1600,3200]内的消费者都将会申请办理银卡会员,消费金额在(3200,4800]内的消费者都将会申请办理金卡会员,消费者在申请办理会员时,需一次性缴清相应等级的消费金额,该健身机构在今年底将针对这些消费者举办消费返利活动,现有如下两种预设方案:
方案1:按分层抽样从普通会员,银卡会员,金卡会员中总共抽取25位“幸运之星”给予奖励:普通会员中的“幸运之星”每人奖励500元;银卡会员中的“幸运之星”每人奖励600元;金卡会员中的“幸运之星”每人奖励800元.
方案2:每位会员均可参加摸奖游戏,游戏规则如下:从一个装有3个白球、2个红球(球只有颜色不同)的箱子中,有放回地摸三次球,每次只能摸一个球,若摸到红球的总数为2,则可获得200元奖励金;若摸到红球的总数为3,则可获得300元奖励金;其他情况不给予奖励.规定每位普通会员均可参加1次摸奖游戏;每位银卡会员均可参加2次摸奖游戏;每位金卡会员均可参加3次摸奖游戏(每次摸奖的结果相互独立).请你预测哪一种返利活动方案该健身机构的投资较少?并说明理由.
22.(12分)假设每天从甲地去乙地的旅客人数是服从正态分布的随机变量.记一天中从甲地去乙地的旅客人数不超过900的概率为.
(1)求的值;
(参考数据:若,有,,)
(2)某客运公司用A,B两种型号的车辆承担甲、乙两地间的长途客运业务,每车每天往返一次,A,B两种车辆的载客量分别为36人和60人,从甲地去乙地的营运成本分别为1600元/辆和2400元/辆.公司拟组建一个不超过21辆车的客运车队,并要求B型车不多于A型车7辆.若每天要以不小于的概率运完从甲地去乙地的旅客,且使公司从甲地去乙地的营运成本最小,那么应配备A型车、B型车各多少辆?
随机变量及其分布(B)答 案
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.【答案】B
【解析】,,又,,故选B.
2.【答案】B
【解析】,选B.
3.【答案】B
【解析】由随机变量的分布列知,的可能取值为0,1,4,9,
,
,
,
,
因为,所以实数的取值范围是,故选B.
4.【答案】C
【解析】,,
即,,
事件与独立,故选C.
5.【答案】A
【解析】因为射击一次命中目标的概率为,
所以射击一次未命中目标的概率为,
因为每次射击结果相互独立,所以三次都未命中的概率为,
因为连续射击三次,至少有一次命中的对立事件为三次都未射中,
所以连续射击三次,至少有一次命中的概率,解得,
故选A.
6.【答案】A
【解析】由题意得学生甲和乙都不是第一个出场,甲不是最后一个出场的概率,其中学生丙第一个出场的概率,
所以所求概率为,故选A.
7.【答案】C
【解析】设,则,
则,解得,,
则,
故,故选C.
8.【答案】D
【解析】由分布列得,
则
,
则当在内增大时,先减小后增大,故选D.
9.【答案】D
【解析】A项,由正态分布密度曲线可知,为曲线的对称轴,,
所以,故A错;
B项,由正态分布密度曲线可知,,所以,故B错;
C项,对任意正数,,即有,故C错;
D项,对任意正数,,因此有,
故D项正确,
故选D.
10.【答案】B
【解析】设双方20:20平后的第k个球甲获胜为事件Ak(k=1,2,3,…),
则
.
11.【答案】A
【解析】由于对称轴在轴左侧,故,故同号,
基本事件有,
的可能性有三种,
,,,
故期望值为,故选A.
12.【答案】C
【解析】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.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.
13.【答案】
【解析】设需要至少布置门高炮,
某种高炮在它控制的区域内击中敌机的概率为02,
要使敌机一旦进入这个区域后有09以上的概率被击中,
,解得,,
需要至少布置11门高炮,故答案为.
14.【答案】
【解析】设事件发生的概率为,事件发生的概率为,
则由题意可得,且,
解得,故答案为.
15.【答案】②③④
【解析】根据二项分布的数学期望和方差的公式,可得,,解得,所以①错误;
根据方差的计算公式可知,将一组数据中的每个数据都加上同一个常数后,方差恒不变,所以②正确;
由正态分布的图像的对称性可得,
所以③正确;
由独立重复试验的概率的计算公式可得,由,得,
即时,,
同理得时,,即最大,
,所以④正确,
所以正确命题的序号为②③④,故答案为②③④.
16.【答案】
【解析】“由1,2,3,4,5,6组成的没有重复数字的六位数”的方法数有种.
如果都不相邻的位偶数有种,即先排好个偶数,然后奇数在前面的个空位中任排.
如果相邻,与不相邻,即捆绑起来,方法数有种,即先将捆绑起来,然后排好个偶数,接着将与插空到前面个空位中.
由此求得“1,3都不与5相邻的六位偶数”的方法数有种,其它情况有种.
根据超几何分布概率计算公式有.
三、解答题:本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.【答案】(1);(2).
【解析】设{第一次未摸到白球},{第二次未摸到白球},{第三次摸到白球},则事件“第三次才摸到白球”可表示为.
(1)有放回时,,,,
.
(2)不放回时,,,,
.
18.【答案】(1);(2)分布列见解析.
【解析】(1)记“小球落入4号容器”为事件,
若要小球落入4号容器,则需要在通过的四层中有三层向右,一层向左,
∴理论上,小球落入4号容器的概率.
(2)落入4号容器的小球的个数的所有可能取值为0,1,2,3,
,,
,,
的分布列为
0
1
2
3
19.【答案】(1)甲、乙的分布列见解析,甲的数学期望2,乙的数学期望2;(2)甲通过面试的概率较大.
【解析】(1)设为甲正确完成面试题的数量,为乙正确完成面试题的数量,
依题意可得:,
∴,,,
∴X的分布列为:
X
1
2
3
P
∴.
,
∴,,
,,
∴Y的分布列为:
Y
0
1
2
3
P
∴.
(2),
,
∵,
∴甲发挥的稳定性更强,则甲通过面试的概率较大.
20.【答案】(1),,,;(2),.
【解析】(1),
,
.
(2),
,
因此,
从而,,
即,.
又的分布列为
0
1
2
故.
21.【答案】(1);(2)方案2投资较少,理由见解析.
【解析】(1)去年的消费金额超过3200元的消费者有12人,随机抽取2人,消费金额在(3200,4000]的范围内的人数为,可能取值为0,1,2,,
所以至少有1位消费者去年的消费金额在(3200,4000]的范围内的概率为.
(2)方案1:按分层抽样从普通会员,银卡会员,金卡会员中总共抽取25位“幸运之星”,则“幸运之星”中的普通会员,银卡会员,金卡会员的人数分别为,,.
按照方案1奖励的总金额(元).
方案2:设表示参加一次摸奖游戏所获得的奖励金,则的可能取值为0,200,300.
摸到红球的概率,
所以,
,
.
的分布列为
0
200
300
数学期望(元),
按照方案2奖励的总金额(元),
由知,方案2投资较少.
22.【答案】(1)09772;(2)A型车5辆,B型车12辆.
【解析】(1)由于随机变量X服从正态分布,
故有,,.
由正态分布的对称性,可得
.
(2)设A型、B型车辆的数量分别为x,y辆,则相应的营运成本为.
依题意,x,y还需满足,,
.
由(1)知,,故等价于.
于是原问题等价于求满足约束条件,
且使目标函数达到最小的,.
作可行域如图所示,可行域的三个顶点坐标分别为,,.
由图可知,当直线经过可行域的点时,直线在y轴上截距最小,即z取得最小值.
故应配备A型车5辆、B型车12辆.