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第二章
随机变量及其分布
内容提要:
一、 随机变量的定义
设是一个随
机试验,其样本空间为
与之对应,则称上的实值函数
,若对每一个样本点,都有唯一确定的实数
)。 是一个随机变量(简记为
二、 分布函数的概念和性质
1.分布函数的定义
设是随机变量,称定义在上的实值函数
为随机变量的分布函数。
2.分布函数的性质
(1) ,
,
。
是某一随机变量的分布函数的充要条件。在不同的教科书
,其性质也会有所不同。
(2)单调不减性:
(3)
(4)右连续性:
注:上述4个性质是函数
上,分布函数的定义可能有所不同,例如
(5)
注:该性质是分布函数对随机变量
的统计规律的描述。
三、
离散型随机变量
1.离散型随机变量的定义
若随机变量的全部可能的取值至多有可列个,则称随机变量
2.离散型随机变量的分布律
(1)定义:离散型随机变量
为离散型随机变量
或用表格表示:
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是离散型随机变量。
的全部可能的取值以及取每个值时的概率值,称
的分布律,表示为
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x
1
x
2
… x
n
…
p
k
或记为
P
1
p
2
…
p
n
…
~
(2)性质:
注:该性质是
,
是某一离散型随机变量的分布律的充要条件。
注:常用分布律描述离散型随机变量
3.离散型随机变量的分布函数
其中
的统计规律。
。
=, 它是右连续的阶梯状函数。
4.常见的离散型分布
(1) 两点分布(0—1分布):其分布律为
即
0
1
p 1–
p p
(2)二项分布
(ⅰ)二项分布的来源—重伯努利试验:设
果及,,将
是一个随机试验,只有两个可能的结独立重复地进行次,则称这一串重复的独立
试验为重伯努利试验。
(ⅱ)二项分布的定义
设
称随机变量服从参数为
表示在重伯努利试验中事件
,
的二项分布,记作
发生的次数,则随机变量
,
。
的分布律为
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注:即为两点分布。
的分布律为 (3)泊松分布:若随机变量
则称随机变量
,
服从参数为
,
(或。
的泊松分布,记作
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高中数学系列2—3练习题(2.1)
一、选择题:
1、如果
X
是一个离散型随机变量,则假命题是( )
A.
X
取每一个可能值的概率都是非负数;
B.
X
取所有可能值的概率之和为1;
C.
X
取某几个值的概率等于分别取其中每个值的概率之和;
D.
X
在某一范围内取值的概率大于它取这个范围内各个值的概率之和
2①某寻呼台一小
时内收到的寻呼次数
X
;②在
(0,1)
区间内随机的取一个数
X<
br>;③某超市
一天中的顾客量
X
其中的
X
是离散型随机变量的是( )
A.①; B.②; C.③;
D.①③
3、设离散型随机变量
?
的概率分布如下,则
a
的值为(
)
X
P
1 2 3 4
1
6
1
3
1
6
a
A.
1111
B. C. D.
63
24
4、设
随机变量
X
的分布列为
P
?
X?k
?
?
?
k
?
k?1,2,3,?,n,?
?
,则
?
的值为
( )
111
; C.; D.
3
24
1
k?1,2,3,?
,5、已知随机变量
X
的分布列为:
p
?
X?k
?
?
k
,则
p
?
2?X?4<
br>?
=( )
2
3115
A. B.
C. D.
1641616
A.1; B.
6、设随机变量
X
等可能取1、2、3...
n
值,如果
p(X?4)?0.4,则
n
值为( )
A. 4 B. 6
C. 10 D. 无法确定
7、投掷两枚骰子,所得点数之和记为<
br>X
,那么
X?4
表示的随机实验结果是( )
A.
一枚是3点,一枚是1点 B. 两枚都是2点
C. 两枚都是4点
D. 一枚是3点,一枚是1点或两枚都是2点
8、设随机变量
X
的分布列为P
?
X?k
?
?2?
?
A.1;
B.
k
?
k?1,2,3,?,n,?
?
,则
?
的值为(
)
111
; C.; D.
3
24
二、填空题:
9 、下列表中能成为随机变量
X
的分布列的是
(把全部正确的答案序号填上)
2 3
X
1
-1
0 1
0 -5
X
5
X
①
p
0.3 0.4 0.4
②
p
0.4 0.7 -0.1
③
p
0.3
0.6 0.1
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2
k?1
P
?
X?k
?
?
n
,k?1,2,3,
④
2?1
,n
⑤
P
?
X?k
?
?
1
,k?2,3,4,5,
k
10、已知
Y?2X
为离散型随机变量,
Y
的取值为
1,2,3,,10
,则
X
的取值为
11、一袋中装有5只同样大小的白球,编号为1,2,3,4,5
现从该袋内随机取出3只球,
被取出的球的最大号码数
X
可能取值为
三、解答题:
12、某城市出租汽车的起步价为10元,行驶路程不超出4km,则按10元
的标准收租车费若
行驶路程超出4km,则按每超出lkm加收2元计费(超出不足1km的部分按lk
m计).从这
个城市的民航机场到某宾馆的路程为15km.某司机常驾车在机场与此宾馆之间接送旅客
,
由于行车路线的不同以及途中停车时间要转换成行车路程(这个城市规定,每停车5分钟
按l
km路程计费),这个司机一次接送旅客的行车路程ξ是一个随机变量,他收旅客的租
车费可也是一个随
机变量
(1)求租车费η关于行车路程ξ的关系式;
(2)已知某旅客实付租车费38元,
而出租汽车实际行驶了15km,问出租车在途中因故停车
累计最多几分钟?
13
、一盒中放有大小相同的红色、绿色、黄色三种小球,已知红球个数是绿球个数的两倍,
黄球个数是绿球
个数的一半.现从该盒中随机取出一个球,若取出红球得1分,取出黄球
得0分,取出绿球得-1分,试
写出从该盒中取出一球所得分数
X
的分布列.
分析:欲写出
ξ
的分
布列,要先求出
ξ
的所有取值,以及
ξ
取每一值时的概率.
14、一个类似于细胞分裂的物体,一次分裂为二,两次分裂为四,如此继续分裂有限多次,
而随机终止.设分裂
n
次终止的概率是
所生成的子块数目,求
P(X
?10)
.
1
(
n
=1,2,3,…).记
X
为原物体在分裂终止后
2
n
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高中数学系列2—3练习题(2.1)参考答案
一、选择题:
1、D 2、D 3、C 4、B 5、A 6、C 7、D 8、C
二、填空题:
9、 ③④
10、
13579
,1,,2,,3,,4,,5
22222
11、
3,4,5
三、解答题:
12、解:(1)依题意得η=2(ξ-4)+10,即η=2ξ+2
(2)由38=2ξ+2,得ξ=18,5×(18-15)=15.
所以,出租车在途中因故停车累计最多15分钟.
13、解:设黄球的个数为
n
,由题意知
绿球个数为
2n
,红球个数为
4n
,盒中的总数为
7n
.
4n4n12n2
?
,
P(X?0)??
,
P(
X??1)??
.
7n77n77n7
所以从该盒中随机取出一球所得分数
X
的分布列为
0 -1
X
1
412
P
777
∴
P(X?1)?
14、解:依题意,原物体在分裂终止后所生成的数目
X
的分布列为
...
2
n
11111
... ...
P
n
8
2416
2
1117
∴
P(X?10)?P(X?2)?P(X?4)?P(X?8)?
???
.
2488
X
2 4 8 16 ...
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