- 离散型随机变量及其分布列、均值与方差
- 共180题
17.空气质量指数 (单位:)表示每立方米空气中可入肺颗粒物的含量,这
个值越高,就代表空气污染越严重:
甲、乙两城市2013年2月份中的15天对空气质量指数进行监测,获得
日均浓度指数数据如茎叶图所示:
(1)根据你所学的统计知识估计甲、乙两城市15天内哪个城市空气质量总体较好?
(注:不需说明理由)
(2)在乙城市15个监测数据中任取个,设为空气质
量类别为优或良的天数,求的分布列及数学期望。
正确答案
见解析。
解析
(1)甲城市空气质量总体较好,
(2)的取值为,
,,
所以的分布列为:
数学期望
知识点
正确答案
见解析
解析
(1)由题意可知,,,,
∴
(2)先用反证法证明:
若
则,∴
同理可知,∴
由题目所有数和为
即
∴
与题目条件矛盾
∴。
易知当时,存在
∴的最大值为1
(3)的最大值为.
首先构造满足的:
,
.
经计算知,中每个元素的绝对值都小于1,所有元素之和为0,且
,
,
.
下面证明是最大值. 若不然,则存在一个数表,使得.
由的定义知的每一列两个数之和的绝对值都不小于,而两个绝对值不超过1的数的和,其绝对值不超过2,故的每一列两个数之和的绝对值都在区间中. 由于,故的每一列两个数符号均与列和的符号相同,且绝对值均不小于.
设中有列的列和为正,有列的列和为负,由对称性不妨设,则. 另外,由对称性不妨设的第一行行和为正,第二行行和为负。
考虑的第一行,由前面结论知的第一行有不超过个正数和不少于个负数,每个正数的绝对值不超过1(即每个正数均不超过1),每个负数的绝对值不小于(即每个负数均不超过). 因此
,
故的第一行行和的绝对值小于,与假设矛盾. 因此的最大值为。
知识点
李先生家住H小区,他工作在C科技园区,从家开车到公司上班路上有两条路线(如图),路线上有三个路口,各路口遇到红灯的概率均为;路线上有两个路口,各路口遇到红灯的概率依次为.
(1)若走路线,求最多遇到1次红灯的概率;
(2)若走路线,求遇到红灯次数的X的数学期望;
(3)按照“平均遇到红灯次数最少”的要求,请你帮助李先生从上述两条路线中选择一条最好的上班路线,并说明理由.
正确答案
见解析
解析
知识点
为考察高中生的性别与是否喜欢数学课程之间的关系,在我市某普通中学高中生中随机抽取200名学生,得到如下列联表:
(1)根据独立性检验的基本思想,约有多大的把握认为“性别与喜欢数学课之间有关系”?
(2)若采用分层抽样的方法从不喜欢数学课的学生中随机抽取5人,则男生和女生抽取的人数分别是多少?
(3)从(2)随机抽取的5人中再随机抽取3人,该3人中女生的人数记为,求的数学期望.
正确答案
见解析。
解析
(1)∵,
∴约有97.5%以上的把握认为“性别与喜欢数学课之间有关系”.
(2)男生抽取的人数有:(人)
女生抽取的人数各有:(人)
(3)由(2)可知,男生抽取的人数为2人,女生抽取的人数为3人,
所以的取值为1,2,3.
,,,
所以的分布列为:
所以的数学期望为
知识点
随机抽取某中学高一级学生的一次数学统测成绩得到一样本,其分组区间和频数是: ,2;,7;,10;,x;[90,100],2. 其频率分布直方图受到破坏,可见部分如下图4所示,据此解答如下问题。
(1)求样本的人数及x的值;
(2)估计样本的众数,并计算频率分布直方图中的矩形的高;
(3)从成绩不低于80分的样本中随机选取2人,该2人中成绩在90分以上(含90分)的人数记为,求的数学期望。
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意得,分数在之间的频数为2, 频率为,
所以样本人数为(人)
的值为(人).
(2)从分组区间和频数可知,样本众数的估计值为.
由(1)知分数在之间的频数为4,频率为
所以频率分布直方图中的矩形的高为
(3)成绩不低于80分的样本人数为4+2=6(人),成绩在90分以上(含90分)的人数为人,所以的取值为0,1,2.
,,,
所以的分布列为:
所以的数学期望为
知识点
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物,对人体健康和大气环境质量的影响很大.我国PM2.5标准采用世卫组织设定的最宽限值,即PM2.5日均值在35微克/立方以下空气质量为一级;在35微克/立方米~75微克/立方米之间空气质量为二级;在75微克/立方米以上空气质量为超标.
某市环保局从360天的市区PM2.5监测数据中,随机抽取15天的数据作为样本,监测值如茎叶图所示(十位为茎,个位为叶).
(1)从这15天的数据中任取3天的数据,记表示空气质量达到一级的天数,求的分布列;
(2)以这15天的PM2.5日均值来估计这360天的空气质量情况,则其中大约有多少天的空气质量达到一级.
正确答案
见解析。
解析
知识点
一个篮球运动员投篮一次得3分的概率为a,得2分的概率为b,不得分的概率为,已知他投篮一次得分的期望是2,则的最小值为
正确答案
解析
略
知识点
某大型公益活动从一所名牌大学的四个学院中选出了名学生作为志愿者,参加相关的活动事宜,学生来源人数如下表:
(1)若从这名学生中随机选出两名,求两名学生来自同一学院的概率;
(2)现要从这名学生中随机选出两名学生向观众宣讲此次公益活动的主题,设其中来自外语学院的人数为,令,求随机变量的分布列及数学期望.
正确答案
见解析。
解析
(1)设“两名学生来自同一学院”为事件,
则
即两名学生来自同一学院的概率为,……………………………………………………4分
(2) 的可能取值是,对应的可能的取值为,,
,
,
, ………………………………………………………10分
所以的分布列为
…………………………………………………………………11分
所以. ……………………………………………12分
知识点
经调查发现,人们长期食用含高浓度甲基汞的鱼类会引起汞中毒,其中罗非鱼体内汞含量比其它鱼偏高,现从一批数量很大的罗非鱼中随机地抽出条作样本,经检测得各条鱼的汞含量的茎叶图(以小数点前的数字为茎,小数点后一位数字为叶)如下:
《中华人民共和国环境保护法》规定食品的汞含量不得超过ppm。
(1)检查人员从这条鱼中,随机抽出条,求条中恰有条汞含量超标的概率;
(2)若从这批数量很大的鱼中任选条鱼,记表示抽到的汞含量超标的鱼的条数,以此条鱼的样本数据来估计这批数量很大的鱼的总体数据,求的分布列及数学期望。
正确答案
见解析
解析
(1)记“条鱼中任选条恰好有条鱼汞含量超标”为事件,则
,
条鱼中任选条恰好有条鱼汞含量超标的概率为, …………………………4分
(2)依题意可知,这批罗非鱼中汞含量超标的鱼的概率,………………5分
可能取,,,, …………………………6分
则,,
,。……………………10分
其分布列如下:
…………………………12分
所以,…………………………13分
知识点
某公司为招聘新员工设计了一个面试方案:应聘者从道备选题中一次性随机抽取道题,按照题目要求独立完成,规定:至少正确完成其中道题的便可通过,已知道备选题中应聘者甲有道题能正确完成,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大?
正确答案
见解析
解析
(1)设甲正确完成面试的题数为, 则的取值分别为, ………1分
;
;
; ………3分
考生甲正确完成题数的分布列为
, ………………4分
设乙正确完成面试的题数为,则取值分别为, ………………5分
;
,
,
, ………………7分
考生乙正确完成题数的分布列为:
, ………………8分
(2)因为, ……………10分
, ……12分
(或)。
所以。
(或:因为,,
所以, )
综上所述,
从做对题数的数学期望考查,两人水平相当;
从做对题数的方差考查,甲较稳定;
从至少完成道题的概率考查,甲获得面试通过的可能性大, ……………13分
知识点
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