本题导读

本题主要考查离散型随机变量的分布列、数学期望与方差的计算。通过结合等差数列的性质建立概率间的等量方程,进而联立期望公式解出全部基础概率,最终利用方差公式求得结果,着重考查基本概念的理解与代数运算能力。

📌【题干】

Question

(2007年浙江卷(理)) 随机变量 的分布列如下:

其中 成等差数列. 若 ,则 的值是。

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 根据分布列的性质,所有概率之和为 1,即 ;
  2. 结合 成等差数列,利用等差中项性质 建立方程,解出 的值并得到 的值;
  3. 利用数学期望公式 列出关于 的方程,与前式联立解出 ;
  4. 最后利用方差计算公式 求出最终结果。

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✍【详细解析】

Abstract

解: 根据随机变量分布列的性质,各总概率之和为 1: 因为 成等差数列,由等差中项性质得: 将②代入①得: 从而:

根据数学期望的定义: 联立③④构成方程组:

计算 的数学期望: 根据方差公式 ,代入数据得: 故答案为 。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:离散型随机变量分布列全域概率和为 1();方差的快捷计算公式 。
  2. 核心方法:方程组法。通过性质将题目中分散的代数条件转化为独立的多元方程组。
  3. 避坑指南:求方差时,若采用常规公式 进行计算,由于涉及分数减法,项数较多易发生运算失误;改用平方期望减去期望的平方能大幅度缩减运算步长。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源:本题属于典型的概率与数列跨章节小综合题,源自教材中对随机变量性质和等差数列基本量计算的综合考查。
  2. 结论推广:对于形如取值为 且概率成等差数列的分布列,其对应的中间项概率 恒为定值 ,此时该变量的方差最大值在 时取得,最大值为 。

🔗【关联脉络】

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