离散型随机变量及其分布列　·　历年高考数学真题与解析

12．信息熵是信息论中的一个重要概念．设随机变量 $X$ 所有可能的取值为 $1,2, \cdots, n$ ，且 $P(X=i)=p_{i}>0(i=1,2, \cdots, n), ~ \sum_{i=1}^{n} p_{i}=1$ ，定义 $X$ 的信息熵 $H(X)=-\sum_{i=1}^{n} p_{i} \log _{2} p_{i}$ 。（ ）
A 若 $n=1$ ，则 $H(X)=0$

B．若 $n=2$ ，则 $H(X)$ 随着 $p_{1}$ 的增大而增大
C．若 $p_{i}=\frac{1}{n}(i=1,2, \cdots, n)$ ，则 $H(X)$ 随着 $n$ 的增大而增大

D．若 $n=2 m$ ，随机变量 $Y$ 所有可能的取值为 $1,2, \cdots, m$ ，且 $P(Y=j)=p_{j}+p_{2 m+1-j}(j=1,2, \cdots, m)$ ，则 $H(X) \leq H(Y)$

16．一个盒子里有 1 个红 1 个绿 2 个黄四个相同的球，每次拿一个，不放回，拿出红球即停，设拿出黄球的个数为 $\xi$ ，则 $P(\xi=0)=-\frac{1}{3}$ — $; E(\xi)=$ $\_\_\_\_$ 1。

17．（13分）改革开放以来，人们的支付方式发生了巨大转变．近年来，移动支付已成为主要支付方式之一。为了解某校学生上个月 $A, B$ 两种移动支付方式的使用情况，从全校学生中随机抽取了 100 人，发现样本中 $A, B$ 两种支付方式都不使用的有 5 人，样本中仅使用 $A$ 和仅使用 $B$ 的学生的支付金额分布情况如下：

（I）从全校学生中随机抽取 1 人，估计该学生上个月 $A, B$ 两种支付方式都使用的概率； （II）从样本仅使用 $A$ 和仅使用 $B$ 的学生中各随机抽取 1 人，以 $X$ 表示这 2 人中上个月支付金额大于 1000 元的人数，求 $X$ 的分布列和数学期望；

（III）已知上个月样本学生的支付方式在本月没有变化．现从样本仅使用 $A$ 的学生中，随机抽查 3 人，发现他们本月的支付金额都大于 2000 元。根据抽查结果，能否认为样本仅使用 $A$ 的学生中本月支付金额大于 2000 元的人数有变化？说明理由．

17．（13分）为了研究一种新药的疗效，选 100 名患者随机分成两组，每组各 50名，一组服药，另一组不服药．一段时间后，记录了两组患者的生理指标 x和 y 的数据，并制成如图，其中＂＊＂表示服药者，＂＋＂表示未服药者．
（1）从服药的 50 名患者中随机选出一人，求此人指标 y 的值小于 60 的概率；
（2）从图中 A，B，C，D 四人中随机选出两人，记 $\xi$ 为选出的两人中指标 x 的值大于 1.7 的人数，求 $\xi$ 的分布列和数学期望 $E(\xi)$ ；
（3）试判断这 100 名患者中服药者指标 y 数据的方差与未服药者指标 y 数据的方差的大小。（只需写出结论）

（17）（本小题满分 12 分）
已知 2 件次品和 3 件正品放在一起，现需要通过检测将其区分，每次随机检测一件产品，检测后不放回，直到检测出 2 件次品或者检测出 3 件正品时检测结束．

（I）求第一次检测出的是次品且第二次检测出的是正品的概率；
（II）已知每检测一件产品需要费用 100 元，设 X 表示直到检测出 2 件次品或者检测出 3 件正品时所需要的检测费用（单位：元），求 X 的分布列和均值（数学期望）．

17．一款击鼓小游戏的规则如下：每盘游戏都需要击鼓三次，每次击鼓要么出现一次音乐，要么不出现音乐；每盘游戏击鼓三次后，出现一次音乐获得 10 分，出现两次音乐获得 20 分，出现三次音乐获得 100 分，没有出现音乐则扣除 200 分（即获得 -200 分）。设每次击鼓出现音乐的概率为 $\frac{1}{2}$，且各次击鼓出现音乐相互独立．
（1）设每盘游戏获得的分数为 $X$，求 $X$ 的分布列；
（2）玩三盘游戏，至少有一盘出现音乐的概率是多少？
（3）玩过这款游戏的许多人都发现，若干盘游戏后，与最初的分数相比，分数没有增加反而减少了．请运用概率统计的相关知识分析分数减少。的原因。

19．（本题满分 14 分）已知箱中装有 4 个白球和 5 个黑球，且规定：取出一个白球得 2 分，取出一个黑球得 1 分．现从箱中任取（无放回，且每球取道的机会均等） 3 个球，记随机变量 $X$ 为取出此 $\mathbf{3}$ 球所得分数之和。
（I）求 $X$ 的分布列；
（II）求 $X$ 的数学期望 $E(X)$ ．