- 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
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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