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X表示A在1次试验中发生的次数.(1)求方差DX的最大值.
(2)求
的最大值.
分析:利用二次函数及均值不等式求最值.
解:随机变量X的所有可能取值为0,1,并且有P(X=1)=p,P(X=0)=1-p.
从而EX=0·(1-p)+1·p=p,
DX=(0-p)2(1-p)+(1-p)2p=p-p2.
(1)DX=p-p2=-(p2-p+
)+
=-(p-
)2+
.
∵0<p<1,
∴当p=
时,DX取得最大值
.
(2)
.
∵0<p<1,
∴2p+
≥
.
当且仅当2p=
时,即p=
时取“=”.
因此,当p=
时,
取得最大值2-2
.
绿色通道:显然随机事件A服从两点分布,易求得EX和DX,求DX的最大值用二次函数,求
的最大值则用均值不等式.
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。