题目内容
若随机事件A在1次试验中发生的概率为p(0<p<1),用随机变量ξ表示A在1次试验中发生的次数.(1)求方差Dξ的最大值;
(2)求
2Dξ-1 | Eξ |
分析:(1)由题意ξ服从两点分布,Dξ=p-p2,(0<p<1),转化为二次函数求最值.
(2)将Eξ和Dξ代入,利用基本不等式求最值.
(2)将Eξ和Dξ代入,利用基本不等式求最值.
解答:解:随机变量ξ的所有可能取值为0,1,并且有P(ξ=1)=p,P(ξ=0)=1-p,
从而Eξ=0×(1-p)+1×p=p,Dξ=(0-p)2×(1-p)+(1-p)2×p=p-p2,
(1)Dξ=p-p2=-(p2-p+
)+
=-(p-
)2+
,
因为0<P<1,所以当p=
时,Dξ取得最大值,最大值为
.
(2)
=
=2-(2p+
),因为0<P<1,所以2p+
≥2
.
当2p=
,即p=
时,取“=”.
因此,当p=
时,
取得最大值2-2
.
从而Eξ=0×(1-p)+1×p=p,Dξ=(0-p)2×(1-p)+(1-p)2×p=p-p2,
(1)Dξ=p-p2=-(p2-p+
1 |
4 |
1 |
4 |
1 |
2 |
1 |
4 |
因为0<P<1,所以当p=
1 |
2 |
1 |
4 |
(2)
2Dξ-1 |
Eξ |
2(p-p2)-1 |
p |
1 |
p |
1 |
p |
2 |
当2p=
1 |
p |
| ||
2 |
因此,当p=
| ||
2 |
2Dξ-1 |
Eξ |
2 |
点评:本题考查两点分布的期望和方差,及函数的最值问题,本题将概率知识与函数知识很好的结合,难度不大.
练习册系列答案
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(本小题满分12分)
一个不透明的袋子中装有4个形状相同的小球,分别标有不同的数字2,3,4,,现从袋中随机摸出2个球,并计算摸出的这2个球上的数字之和,记录后将小球放回袋中搅匀,进行重复试验。记A事件为“数字之和为7”.试验数据如下表
摸球总次数 |
10 |
20 |
30 |
60 |
90 |
120 |
180 |
240 |
330 |
450 |
“和为7”出现的频数 |
1 |
9 |
14 |
24 |
26 |
37 |
58 |
82 |
109 |
150 |
“和为7”出现的频率 |
0.10 |
0.45 |
0.47 |
0.40 |
0.29 |
0.31 |
0.32 |
0.34 |
0.33 |
0.33 |
(参考数据:)
(Ⅰ)如果试验继续下去,根据上表数据,出现“数字之和为7”的频率将稳定在它的概率附近。试估计“出现数字之和为7”的概率,并求的值;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,设定一种游戏规则:每次摸2球,若数字和为7,则可获得奖金7元,否则需交5元。某人摸球3次,设其获利金额为随机变量元,求的数学期望和方差。