题目
100重伯努利试验中,每次试验成功的概率为P,当P为()是,成功次数的方差最大。A. (1)/(10)B. (1)/(2)C. (1)/(5)D. (1)/(4)
100重伯努利试验中,每次试验成功的概率为$P$,当$P$为()是,成功次数的方差最大。
A. $\frac{1}{10}$
B. $\frac{1}{2}$
C. $\frac{1}{5}$
D. $\frac{1}{4}$
题目解答
答案
B. $\frac{1}{2}$
解析
本题考查二项分布的方差公式以及二次函数求最值的知识点。解题思路是先根据二项分布的方差公式得出成功次数的方差表达式,再通过分析该表达式的性质来确定方差最大时$P$的值。
步骤一:明确二项分布的方差公式
在$n$重伯努利试验中,设成功次数为$X$,每次试验成功的概率为$P$,则$X\sim B(n,P)$,其方差$D(X)=nP(1 - P)$。
已知$n = 100$,所以成功次数的方差$D(X)=100P(1 - P)$。
步骤二:将方差表达式转化为二次函数形式
对$D(X)=100P(1 - P)$进行展开可得:
$D(X)=100P - 100P^2$
令$y = - 100P^2 + 100P$,这是一个关于$P$的二次函数,二次项系数$a=-100\lt0$,所以该函数图象开口向下,存在最大值。
步骤三:求二次函数的对称轴
对于二次函数$y = ax^2 + bx + c$($a\neq0$),其对称轴公式为$x = -\frac{b}{2a}$。
在$y = - 100P^2 + 100P$中,$a = - 100$,$b = 100$,将其代入对称轴公式可得:
$P = -\frac{100}{2\times(-100)}=\frac{1}{2}$
步骤四:确定方差最大时$P$的值
因为二次函数$y = - 100P^2 + 100P$图象开口向下,所以当$P = \frac{1}{2}$时,函数取得最大值,即成功次数的方差最大。